Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universitat Stuttgart. Herrn Prof. Dr. -lng. Dr. h. c. G. Pritschow danke ich sehr herzlich fur seine wohlwollende Unterstutzung, seine Anregungen, die zum Gelingen der Arbeit wesentlich beigetragen haben, sowie fur die Ubernahme des Hauptberichts. Herrn Prof. Dr. -lng. Dr. -Ing. E. h. M. Weck danke ich fur seine Bereitschaft, den Mitbericht zu ubernehmen. Allen Mitarbeitern des Instituts danke ich fur die kollegiale, offene und konstruktive Atmosphare der Zusammenarbeit. Mein Dank gilt insbesondere Herrn Dr. -lng. G. Krebser und Herrn Dipl. -Ing. M. Steffen, die mich durch kritische Hinweise und Diskussionen in vielfaltiger Weise unterstutzt haben. Gerd Junghans -7- Inhaltsverzeichnis Abkurzungen und Begriffe 10 Symbole und Bezeichnungen 11 1 Einleitung 12 2 Analyse von Simulationssystemen 14 2. 1 Aufgaben und Einsatzbereiche eines Simulationssystems 15 2. 2 Klassifizierung von Fertigungsverfahren aus der Sicht der Simulation 18 2. 3 Geometriedatenverarbeitung 20 2. 3. 1 Anforderungen an die Geometriedatenverarbeitung 22 2. 3. 2 Analyse von 2D-Geometriemodellen 25 2. 3. 2. 1 RadiergrafIk 25 2. 3. 2. 2 Kantenzugdarstellung 26 2. 3. 2. 3 Bewertung 27 2. 3. 3 Analyse von 3D-Geometriemodellen 28 2. 3. 3. 1 Linienorientierte Modelle 28 2. 3. 3. 2 Fiachenorientierte Modelle 29 2. 3. 3. 3 Volumenorientierte Modelle 29 2. 3. 3. 4 Spezielle Modelle fur die rechnerische Kollisionskontrolle 34 2. 3. 3. 5 Bewertung 35 2. 4 Datenversorgung 36 2."

Die vorliegende Dissertation entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der Technischen Universitat Munchen. Herrn Prof. Dr. -Ing. J. Milberg, dem Leiter dieses Instituts, gilt mein besonderer Dank fur die wohlwollende Foerderung und grosszugige Unterstutzung, die entscheidend zur erfolgreichen Durchfuhrung dieser Arbeit beigetragen haben. Herrn Prof. DrAng. K. Feldmann, dem Leiter des Lehrstuhls fur Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik der Universitat Erlangen- Nurnberg, danke ich fur die UEbernahme des Koreferates und die kritische Durchsicht der Arbeit. Daruberhinaus moechte ich allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts und allen Studenten, die mich bei der Erstellung meiner Arbeit unterstutzt haben, recht herzlich danken. Munchen, im Mai 1994 Andreas Engel Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Einfuhrung 1 1. 1 Einleitung 1 1. 2 Stroemungstechnische Problemfelder in der Produktionstechnik 3 1. 2. 1 Allgemeines 3 1. 2. 2 Immissionsminimierung bei der Lasermaterialbearbeitung 4 1. 2. 2. 1 Grundlagen der Lasermaterialbearbeitung 4 1. 2. 2. 2 Lasersicherheit 6 1. 2. 2. 3 Planung und Einsatz von Absauganlagen 8 1. 2. 3 Stroemungs technische Optimierung komplexer Reinra- fertigungen 9 1. 3 Ziel der Arbeit und Vorgehensweise 10 2 Stand der Technik 13 2. 1 Zielsetzung 13 2. 2 Hilfsmittel fur die stroemungstechnische Optimierung von Produktions- systemen 13 2. 2. 1 Einsatz von Experimenten 13 2. 2. 2 Einsatz von Stroemungssimulationswerkzeugen 14 2. 3 Grundlagen der numerischen Stroemungssimulation 16 2. 3. 1 Zugrundeliegende physikalische Modellgleichungen 17 2. 3. 2 Diskretisierungsverfahren 22 2. 3.

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitar- beiter am Institut rur Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrich- tungen der Universitat Stuttgart sowie bei der Forschungs- und Ingenieurgesellschaft fiir Steuerungstechnik, Stuttgart. Herrn Prof Dr.-Ing. G. Pritschow danke ich herzlich rur die wohlwollende Unter- stutzung und die wertvollen Anregungen bei der Durchfiihrung meiner Arbeiten sowie fiir die UEbernahme des Hauptberichtes. Auch Herrn Prof Dr. H.-J. Warnecke gilt mein Dank rur die Erstellung des Mit- berichtes. Ebenso moechte ich mich herzlich bei meinen Kollegen am Institut bedanken, die immer bereit waren zu fruchtbaren und kritischen Diskussionen, was Inhalt und Fortgang der Arbeit wesentlich positiv beeinflusst hat. Hervorheben moechte ich besonders Herrn Dr.-Ing. K.-H. Wurst rur die kritische und sorgfaltige Durchsicht des Manuskriptes. Auch den Kollegen aus meiner Arbeitsgruppe Herrn Dip!. Ing. A. Horn und Herrn Dip!. Ing. R. Wagner danke ich rur die kollegiale und freundschaftliche Zusammenarbeit. Nicht zuletzt gilt mein Dank meiner Frau rur die verstandnisvolle Begleitung wahrend meiner wissenschaftlichen Arbeiten.

Die vorliegende Dissertation entstand wahrend meiner Tatigkeit als Mitarbeiter am Institut fur Produktionstechnik GmbH (ifp). Besonders danken moechte ich Herrn Professor Dr.-Ing. J. Milberg, dem Leiter des Lehrstuhls fur Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) an der Technischen Universitat Munchen sowie des oben genannten Instituts, fur seine wohlwollende Unterstutzung und grosszugige Foerderung, die entscheidend zur erfolgreichen Durchfuhrung dieser Arbeit beigetragen hat. Herrn Professor Dr. rer. nat. H. Bubb, dem Inhaber des Lehrstuhls ilir Ergonomie der Technischen Universitat Munchen, danke ich fur die UEbernahme des Kor- referats und die kritische Durchsicht der Arbeit. Des weiteren danke ich Herrn Professor Dr.-Ing. G. Duelen, dem Grundungs- dekan der Fakultat Maschinenbau, Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen der TU Cottbus, fur das meiner Arbeit entgegengebrachte Interesse und die UEbernahme des zweiten Korreferats. Mein Dank gilt ebenfalls Herrn Professor Dr.-Ing. Christoph Maier und Herrn Dr.-Ing. Stefan Linner, den Geschaftsfuhrern des Instituts fur Produktionstechnik, die mir die Bearbeitung der vorliegenden Dissertation ermoeglichten. Schliesslich moechte ich mich bei allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des ifp und iwb sowie allen Studenten, die mich bei der Erstellung der Arbeit unterstutzt haben, recht herzlich bedanken - insbesondere bei Herrn Dipl.-Inform. Guido Kiener und Herrn Dipl.-Ing. (FH) Carsten Stuka.

Das Buch bietet rasch abrufbare Informationen zur qualifizierten Weiterbildung. Behandelt werden sowohl die physikalischen Grundlagen zum Entstehen und Ausbreiten von Gerauschen als auch die Verfahren und Methoden zu deren messtechnischer Analyse. Der Schwerpunkt liegt auf den Richtlinien und Regeln zur zweckmassigen konstruktiven Gestaltung unter dem Aspekt der Larmminderung. Ausfuhrungen zum Einbinden der Larmminderung in den konstruktiven Entwicklungsprozess und ein ausfuhrliches Beispiel bieten Orientierungshilfe und Unterstutzung bei der Rationalisierung der eigenen Arbeit."

Der Band wendet sich an Techniker, die mit der Blechbiegung an Pressen oder der Bandbiegung an kontinuierlich hintereinander angeordneten Umformgerusten befasst sind. Eines der Ziele ist die Herstellung von prazisen kaltgeformten Sonderprofilen. Die technische Elastizitats- und Plastizitatstheorie wird in praxisbezogener Form eingebracht und auf die Umformung von einigen wichtigen Profilen angewendet (Winkel, Wannenprofile, Trapezprofile, U-Profile, Strassenleitschienen). Beim Pressen werden wichtige Kennwerte wie Stempelweg und Stempelkraft, beim Kaltwalzen Drehmoment der oberen und der unteren Walze mit den zugehorigen Arbeitsanteilen bestimmt. Die erarbeiteten Beziehungen wurden von Mitarbeitern des Autors zum Vergleich mit Messwerten herangezogen, der Vergleich liegt in Diagrammform vor. Hervorzuheben ist die Planung einer kontinuierlichen Rohr-/Profil-Anlage. Der Band schliesst mit wichtigen Detailfragen, so der Bestimmung des kleinsten Biegeradius und dem Problem des Ruckfederns."

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter bei der Forschun- und Ingenieursgesellschaft fUr Steuerungstechnik (F1SW GmbH) sowie am Institut fUr Steuerungstechnik der Werk- zeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (lSW) der Uni- versitat Stuttgart. Bei Herrn Prof. Dr. h.c. Dr.-lng. G. Pritschow, dem Di- rektor des Instituts mochte ich mich fur die Unterstut- zung und die F6rderung der zu Grunde liegenden For- schungsarbeiten sowie fUr die Ubernahme des Hauptberich- tes danken. FUr die Erstellung des Mitberichtes danke ich Herrn Prof. Dr.-lng. M. Weck sehr herzlich. Weiterhin gilt mein besonderer Dank meiner Frau sowie meinen Kindern, die maBgeblich zum erfolgreiche Gelingen der Arbeit beigetragen haben. Allen Mitarbeitern und Stu- denten, insbesondere Frau Zettl, sowie den Herrn Dipl.- Ing. M. Dalacker, Dipl.-lng. J. Heller, Dipl.-lng. U. Rentschler und Dr.-lng K.H. Wurst mochte ich mich fUr die Anregungen beim Entstehen und der Durchsicht der Arbeit danken. lch m6chte mich an dieser Stelle auch bei den Damen im Technischen BUro, in den Sekretariaten des lSW's und der F1SW GmbH und der Bibliothek sowie den Herren der elek- trischen und mechanischen Werkstatt fur die gute Zusam- menarbeit bedanken.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2. 2. 1 Konstruktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2. 2. 2 Arbeitsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2. 2. 2. 1 Betriebsmittelplanung Betriebsrnittelplanung und Beschaffung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2. 2. 2. 2 NC-Programrnierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2. 2. 3 Arbeitssteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2. 2. 4 Bewertung der Betriebsmittelsituation Betriebsrnittelsituation im Planungsbereich . . . . . . 19 2. 3 Situations Situationsanalyse analyse in in der der Fertigungsumgebung Fertigungsumgebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2. 3. 1 Fertigungssteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2. 3. 2 Identifikation der Betriebsrnittel Betriebsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2. 3. 3 Lagersystematik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2. 3. 4 Montage und Bereitstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2. 3. 5 Versorgung und Einsatz an den Fertigungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Umformtechnik (IfU) der Universitat Stuttgart. Herrn Prof. Dr.-Ing.habil. Klaus Poehlandt danke ich herzlich fur die Betreuung der Arbeit, fur das mir entgegengebrachte Vertrauen, seine grosszugige Foerderung sowie die wertvollen Diskussionen und Anregungen. Herrn Prof. Dr.-Ing.habil. Herbert Dietmann bin ich fur die UEbernahme des Korreferates, fur die eingehende Durchsicht dieser Arbeit sowie fur die wertvollen Hinweise zu Dank verpflichtet. Mein Dank gilt ferner meinem Lehrer Herrn Prof. em. Dr.-Ing. Dr. h.c. Kurt Lange fur die Hinfuhrung zur Umformtechnik und die Starthilfe bei Beginn der Arbeit. Ebenso moechte ich Herrn Prof. Dr.-Ing. Klaus Siegert fur die wohlwollende Unterstutzung bei der Durchfuhrung dieser Arbeit sowie fur die Zusammenarbeit wahrend all der Jahre am IfU danken. Weiterhin bin ich allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Institutes fur Umformtechnik dankbar, die zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen haben. Die Mittel zur Durchfuhrung dieser Arbeit wurden von der Deutschen Forschungsgemein- schaft (DFG), Bonn, zur Verfugung gestellt, wofur an dieser Stelle ebenfalls gedankt sei.

mit der EinfOhrung neuer Produktionskonzepte hat sich bereits in einigen Unter- nehmen eine Abkehr von stark arbeitsteiligen Produktions-und Verwaltungsprozes- sen hin zu hochintegrierten Arbeitskonzepten vollzogen. Damit wurden durch konse- quentes systemisches Denken Ober Strukturveranderungen Wettbewerbsvorteile erzielt, die in Form von Zeit-, Kosten- und Qualitatsverbesserungen den aktiven Unternehmen zugute kamen. Die EinfOhrung neuer Strukturen bringt jedoch auch Schwierigkeiten mit sich. Vie le Unternehmen erkennen erst jetzt, wie komplex und vielschichtig der ProzeB der Realisierung neuer Ablaufe ist. Es stellt sich lmmer mehr heraus, daB jede organisa- torische Veranderung ein kontinuierlicher dynamischer ProzeB mit kleinen Iterationen bleibt. Die Herausforderung besteht nun darin, die neuen Arbeitsorganisationsstruk- turen im betrieblichen Alltag zu stabilisieren und gleichzeitig die Ablaufe flexibel zu gestalten. Bezahlt wird vom Kunden nur die Leistung, die fOr ihn offensichtlich ist und dam it jene, die vorwiegend im Fertigungs- und Montagebereich erbracht wird. Entspre- chend kommt dem Produktionsbereich, insbesondere dem Montagebereich, eine besondere Bedeutung bei Umstrukturierungsprojekten zu. Aufgrund der verschieden- artigen betrieblichen Rahmenbedingungen gibt es keine Patentrezepte fOr eine effek- tive Vorgehensweise. Es existieren aber Obertragbare, in der Praxis erfolgreich angewandte Konzepte und Methoden, von denen wir Ihnen einige quasi "taufrisch", von den jeweiligen betrieb- lichen Experten vorgetragen, naherbringen wollen. Bei diesen Praxisbeispielen wurden durch eine interdisziplinare und integrative Vorgehensweise bei der Planung und Gestaltung von Arbeitssystemen Losungen erarbeitet, die dem Systemgedanken als Ganzes Rechnung tragen und sich imtaglichen Betrieb bestens bewahrt haben.

CIM (Computer Integrated Manufacturing) bezeichnet die organisatorische und DV-technische Verknupfung von betriebswirtschaftlichen und technischen Ablaufen in Industriebetrieben. Das Buch behandelt Vorgehensweisen und Werkzeuge, mit denen die Aufgaben beim Planen und Einfuhren betriebsspezifischer CIM-Loesungen methodisch und inhaltlich unterstutzt werden koennen. Es wird ein CIM-Planungstool beschrieben, bei dem auf der Basis eines 3-phasigen Vorgehens auf die Charakteristik der jeweiligen Aufgabenstellung abgestimmte Werkzeugmodule in einen umfassenden CIM-Planungsansatz eingebettet sind. Zur Realisierung des Planungstools wurden ein Expertensystem, CASE-basierte (Computer Aided Software Engineering) Referenzmodelle und ein Hypertextsystem kombiniert. Das CIM-Planungstool gestattet es, die Aufgaben der CIM-Planung sehr umfassend und effizient sowie auf einer einheitlichen Informationsbasis mit festgelegten Vorgehensweisen abzuwickeln. Dadurch lasst sich das Einfuhren sowie Weiterentwickeln von anspruchsvollen CIM-Loesungen beschleunigen. Das Buch verdeutlicht umfassend und detailliert die Komplexitat und Vielschichtigkeit der Aufgaben zur CIM-Planung sowie deren wechselseitige Abhangigkeiten. Das Aufgabenspektrum reicht dabei von der Analyse der strategischen Wirkung einzelner CIM-Bausteine, uber die daten- und funktionsorientierte Gestaltung eines CIM-Konzepts bis zum Berucksichtigen der organisatorischen und personellen Implikationen von CIM. Insbesondere wird gezeigt, wie sich mit dem Einsatz moderner Werkzeuge und Methoden sowie einer sinnvollen Vorgehensweise die CIM-Planung und -Einfuhrung besser beherrschen lasst.