Alexander Götzfried Analyse und Vergleich ... - Buchhandel.de

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Forschungsberichte IWBBand 277Zugl.: Diss., München, Techn. Univ., 2013Bibliografische Information der DeutschenNationalbibliothek: Die DeutscheNationalbibliothek verzeichnet diese Publikationin der Deutschen Nationalbibliografie; detailliertebibliografische Daten sind im Internet überhttp://dnb.d-nb.de abrufbar.Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt.Die dadurch begründeten Rechte, insbesonderedie der Übersetzung, des Nachdrucks, derEntnahme von Abbildungen, der Wiedergabeauf fotomechanischem oder ähnlichem Wegeund der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagenbleiben – auch bei nur auszugsweiserVerwendung – vorbehalten.Copyright © Herbert Utz Verlag GmbH · 2013ISBN 978-3-8316-4310-3Printed in GermanyHerbert Utz Verlag GmbH, München089-277791-00 · www.utzverlag.de


InhaltsverzeichnisInhaltsverzeichnisInhaltsverzeichnis ......................................................................................... iVerzeichnis der Abkürzungen und Akronyme ...................................... viiVerzeichnis der Formelzeichen ................................................................. ix1 Einleitung .............................................................................................. 11.1 Motivation der Arbeit ........................................................................... 11.2 Zielsetzung ............................................................................................ 21.3 Flugzeugtriebwerks-Rotoren ................................................................ 41.3.1 Prinzipieller Aufbau von Flugzeugtriebwerken ........................ 41.3.2 Konventionelle Bauweise von Rotoren ..................................... 51.3.3 Bliskbauweise von Rotoren ....................................................... 61.4 Vorgehensweise .................................................................................. 102 Stand der Wissenschaft und Technik .............................................. 132.1 Allgemeines ........................................................................................ 132.2 Fertigungstechnische Prozessketten ................................................... 132.2.1 Begriffsdefinition ..................................................................... 132.2.2 Erstellung fertigungstechnischer Prozessketten ...................... 182.2.3 Strukturierung fertigungstechnischer Prozessketten ............... 202.2.4 Strukturmaßnahmen zur Anpassung fertigungstechnischerProzessketten ........................................................................... 222.3 Grundlagen qualitätsrelevanter Aspekte ............................................. 242.3.1 Qualität und Qualitätsmanagement ......................................... 24i


Inhaltsverzeichnis2.3.2 Produkt- und Prozessqualität ................................................... 272.3.3 Toleranzmanagement .............................................................. 292.3.4 Qualitätsplanung mittels der FMEA ........................................ 352.4 Grundlagen wirtschaftlicher Aspekte ................................................. 372.4.1 Allgemeines ............................................................................. 372.4.2 Kostenrechnung ....................................................................... 382.4.3 Bestimmung von Materialkosten ............................................. 432.4.4 Bestimmung von Platzkosten .................................................. 442.5 Grundlagen des Variantenmanagements ............................................ 492.6 Die aktuellen Ansätze zur Prozesskettenbetrachtung ......................... 512.6.1 Kostenorientierte Ansätze ....................................................... 512.6.2 Qualitätsorientierte Ansätze .................................................... 542.6.3 Thematisch übergreifende Ansätze ......................................... 562.7 Ableitung des Handlungsbedarfs ........................................................ 593 Methodik zur Prozesskettenbetrachtung für denFlugzeugtriebwerks-Bau ................................................................... 633.1 Allgemeines ........................................................................................ 633.2 Definition des Betrachtungsraumes.................................................... 633.3 Struktur der Methodik ........................................................................ 653.4 Datenmanagement der Prozesskettenbetrachtung .............................. 683.4.1 Allgemeines ............................................................................. 683.4.2 Datenquellen ............................................................................ 683.4.3 Datenabbildung ........................................................................ 713.4.4 Strukturierung von Prozessketten ............................................ 723.5 Zusammenfassung .............................................................................. 74ii


Inhaltsverzeichnis4 Methode zur Betrachtung qualitätsrelevanter Aspekte ................ 774.1 Allgemeines ........................................................................................ 774.2 Toleranzmanagement für Prozessketten ............................................. 774.2.1 Vorgehensweise ....................................................................... 774.2.2 Adaption eines bekannten Toleranzsystems ............................ 784.2.3 Aufbau eines neuen Toleranzsystems ...................................... 794.2.4 Abgleich von Toleranzen und Abweichungen aufProzessebene ............................................................................ 824.3 Beschreibung von Fehlerpotenzialen .................................................. 854.3.1 Vorgehensweise ....................................................................... 854.3.2 Bestimmung und Auswahl potenziell kritischer Prozesse ....... 864.3.3 Ermittlung möglicher Fehler.................................................... 874.3.4 Bestimmung der Fehlerauswirkungen ..................................... 874.3.5 Bestimmung der Fehlerursachen ............................................. 874.3.6 Bestimmung des Fehlerpotenzials ........................................... 884.3.7 Ableitung von Maßnahmen ..................................................... 894.3.8 Aggregation ............................................................................. 904.4 Zusammenfassung .............................................................................. 905 Methode zur Betrachtung wirtschaftlicher Aspekte ...................... 935.1 Allgemeines ........................................................................................ 935.2 Rohteilkosten ...................................................................................... 945.2.1 Bedeutung der Rohteilkosten ................................................... 945.2.2 Kosten für Materialeinsatz ....................................................... 955.2.3 Wertschöpfung beim Urformen ............................................... 975.3 Platzkosten .......................................................................................... 97iii


Inhaltsverzeichnis5.3.1 Allgemeines ............................................................................. 975.3.2 Einflussgrößen der Platzkosten ............................................... 985.3.3 Maschinenkosten ................................................................... 1035.3.4 Personalkosten ....................................................................... 1035.3.5 Rüstkosten ............................................................................. 1045.4 Zusammenfassung ............................................................................ 1056 Methode zur Betrachtung von Rotorvarianten ............................ 1076.1 Allgemeines ...................................................................................... 1076.2 Betrachtung von Prozesskettenvarianten.......................................... 1076.3 Variantenbetrachtung mittels Skalierungsgrößen ............................ 1096.3.1 Vorgehensweise ..................................................................... 1096.3.2 Definition von Skalierungsgrößen ......................................... 1106.3.3 Überführung in fertigungstechnisch relevante Parameter ..... 1126.3.4 Beschreibung der Rotorveränderungen mittelsSkalierungsgrößen ................................................................. 1136.3.5 Beschreibung der Einflussgrößen der Fertigungsprozessemittels Skalierungsgrößen ..................................................... 1146.3.6 Abgleich anhand der Skalierungsgrößen ............................... 1156.3.7 Quantifizierung durch Kostenwachstumsgesetze .................. 1166.4 Zusammenfassung ............................................................................ 1207 Validierung der Methodik am Beispiel einer gefügtenTurbinenblisk ................................................................................... 1217.1 Allgemeines ...................................................................................... 1217.2 Betrachtungsgegenstand Turbinenblisk ............................................ 1217.3 Alternative Prozessketten ................................................................. 123iv


Inhaltsverzeichnis7.4 Betrachtung qualitätsrelevanter Aspekte .......................................... 1257.4.1 Toleranzmanagement ............................................................. 1257.4.2 Fehlerpotenziale ..................................................................... 1277.5 Betrachtung wirtschaftlicher Aspekte .............................................. 1297.6 Betrachtung von Rotorvarianten ....................................................... 1337.7 Fazit des Anwendungsbeispiels ........................................................ 1358 Schlussbetrachtung .......................................................................... 1378.1 Nutzen der Methodik ........................................................................ 1378.1.1 Allgemeines ........................................................................... 1378.1.2 Reduzierung des Entwicklungsaufwandes ............................ 1388.1.3 Vermeidung unternehmerischer Risiken ............................... 1398.2 Zusammenfassung der Arbeit ........................................................... 1398.3 Ausblick auf weitere wissenschaftliche Arbeiten ............................. 1429 Literaturverzeichnis ........................................................................ 14510 Anhang – Datenbasis für das Anwendungsbeispiel gefügteTurbinenblisk .................................................................................... 16110.1 Prozesskette für den konventionellen Rotor ..................................... 16110.2 Prozesskette für die direkte Turbinenblisk ....................................... 16210.3 Prozesskette für die indirekte Turbinenblisk .................................... 16310.4 Daten für die Fehlerpotenzialbetrachtung ........................................ 16410.5 Daten für die Berechnung der Rohteilkosten ................................... 16710.6 Prozessdaten für die Referenzanwendung ........................................ 16810.7 Daten für die Variantenbetrachtung ................................................. 173v


1.1 Motivation der Arbeit1 Einleitung1.1 Motivation der Arbeit„In einer Zeit der globalen Vernetzung sind Industrie und Handel mehr denn jeauf schnelle Flugverbindungen zwischen Ländern und Kontinenten angewiesen“(DFS 2008). Langfristig ist deshalb davon auszugehen, dass der Luftverkehr aufglobaler Ebene deutlich zunimmt (DFS 2008). Nach einem Rückgang des weltweitenPassagier- und Frachtgeschäftes durch die Auswirkungen der Wirtschaftskriseim Jahr 2009 konnte ein erhebliches Wachstum, vor allem in Asien,aber auch in Europa verzeichnet werden. In Deutschland wurden im Jahr 2010neue Höchststände in Bezug auf die Anzahl der Passagiere und die Menge derLuftfracht verzeichnet (DFS 2011). Die Luftfahrt ist „eine Wachstumsbrancheund hat somit eine Schlüsselfunktion für ein gesundes Wirtschaftswachstum“(LBA 2009). Dies lässt sich beispielsweise durch ihren Beitrag zur globalenMobilität, die Schaffung von Arbeitsplätzen für hochqualifiziertes Personal undden Hochtechnologiecharakter begründen (EUROPEAN COMMISION 2011).Dennoch stellt sich die aktuelle Marktsituation für Luftfahrtunternehmen schwierigdar. Ein Zivilflugzeug soll sicher, sauber und bezahlbar sein (YAKINTHOS ETAL. 2007). Darüber hinaus sind auch in dieser Branche „erfolgreiche Produkte (..)eine wichtige Voraussetzung für eine prosperierende Wirtschaft“ (LINDEMANN2009). Insbesondere der Umweltschutz tritt immer mehr in den Vordergrund undbildet einen zentralen Aspekt bei der Entwicklung neuer Luftfahrzeuge (EURO-PEAN COMMISION 2011). So sollen im Vergleich zum Jahr 2000 bis 2050 durchneue Technologien die CO 2 -Emissionen eines Flugzeugs um 75 % und die NO x -Emissionen um 90 % pro befördertem Passagier und geflogenem Kilometerreduziert werden (EUROPEAN COMMISION 2011). Über den ökologischen Aspekthinaus sind Fluggesellschaften zudem mit steigenden Treibstoffpreisen undwachsendem Konkurrenzdruck konfrontiert, wodurch die Forderung nach effizientenFlugzeugen gestärkt wird (LBA 2009). Künftig sollen deshalb durch dieRealisierung neuer Technologien Flugzeuge ökonomischer, ökologischer undsicherer werden. Um dies zu erreichen, steht dabei z. B. der Leichtbau durch denEinsatz von Verbundwerkstoffen und nietenfreien Strukturen im Fokus. ZukünftigeFlugzeugtriebwerke sollen im Vergleich zu heutigen zuverlässiger sein unddabei geringere Betriebskosten sowie deutlich weniger Emissionen verursachen(WELLS ET AL. 2001). Zukunftsweisende Technologien hierfür sind unter anderemkomplexe Schaufelgeometrien und neuartige Rotoren mit integralen Schau-1


1 Einleitungfeln, sogenannte Blisks (Blade integrated disks; femininum, da im Deutschen„Scheibe“) (ABELE & REINHART 2011). Aufgabenstellungen ergeben sich aus derEntwicklung solcher ressourceneffizienter Produkte, der anwendungsorientiertenGestaltung von Methoden und Werkzeugen sowie der Forderung nach derenSkalierbarkeit. Hinzu kommt allgemein die zunehmende Individualisierung vonKundenwünschen, ein Trend, der für zahlreiche Neuentwicklungen verantwortlichist (ZÄH 2003). Daraus ergeben sich auch Forschungsbedarfe im Hinblickauf die Herstellung ressourceneffizienter Produkte. Dabei sind insbesondere dieFormgebung und Funktionseinstellung in kombinierten Prozessen, Fertigsystemkonzeptefür Leichtbauprodukte, das Lebenszyklusdesign und die technologieübergreifendeProzesskettengestaltung hervorzuheben (ABELE & REINHART2011). Letztere ist von „wesentlicher Bedeutung für die Beherrschung der wirtschaftlichenund zugleich ökologischen Fertigung multifunktionaler, ressourceneffizienterProdukte“ (ABELE & REINHART 2011).Insgesamt ist festzuhalten, dass großer Bedarf an der Verbesserung der Ressourceneffizienzvon Flugzeugen besteht. Ein großes Potenzial bieten dabei innovativeTriebwerkstechnologien wie z. B. neuartige Rotorkonzepte. Um diese realisierenzu können, ist neben der Produktentwicklung selbst die Gestaltung geeigneterProzessketten zu deren Herstellung notwendig. Dadurch werden die Sicherstellungder Qualität der Produkte und gleichzeitig eine wirtschaftliche Fertigungunterstützt. Die vorliegende Arbeit greift dies auf und gibt eine methodischeHilfestellung vor dem Hintergrund der im nächsten Abschnitt aufgezeigten Zielsetzung.1.2 ZielsetzungIn diesem Abschnitt wird die Zielsetzung zur Prozesskettenbetrachtung von Rotorenim Triebwerksbau definiert. Die hierfür notwendige Methodik ist dabei alsplanmäßiges Vorgehen zu verstehen, das sich aus einer Anzahl verschiedenerMethoden bzw. Hilfsmittel zusammensetzt und diese zur Erreichung der Aufgabenstellungin geeigneter Weise kombiniert (PAHL 2005). Im Rahmen dieserArbeit sollen folgende Anforderungen erfüllt werden: Priorisierung: Die Ergebnisse der Methodik sollen einen direkten Vergleichvon Fertigungsalternativen ermöglichen. Im Hinblick auf den ganzheitlichenCharakter sind hierfür die gesamten Prozessketten als Vergleichsobjekte heranzuziehen.2


1.2 Zielsetzung Integration: Die Methodik soll vornehmlich für die Anwendung im Rahmeneiner Produktentwicklung ausgelegt und in diese eingebunden werden. Es solljedoch auch der serienbegleitende Einsatz der Methodik insgesamt oder inTeilen möglich sein. Datenmanagement: Die Prozesskettenbetrachtung für Rotoren von Flugzeugtriebwerkenerfordert die Ermittlung, Verarbeitung und Abbildung einer Vielzahlvon Daten. Die Methodik soll mögliche Informationsquellen und derenVerwendung aufzeigen, um fundierte Ergebnisse zu erreichen.Über diese Teilziele hinaus sind bezüglich der inhaltlichen Fokussierung derProzesskettenbetrachtung unterschiedliche Randbedingungen zu beachten: Wirtschaftliche Aspekte: Die Methodik soll wirtschaftlich relevante Größeninnerhalb der Produktherstellung berücksichtigen und über die gesamte fertigungstechnischeProzesskette hinweg abbilden können. Qualitätsrelevante Aspekte: Die Methodik soll die Einflüsse der Gestaltungder fertigungstechnischen Prozesskette auf die Rotorqualität darstellen. Diesbeinhaltet sowohl die Ableitung von Anpassungsmöglichkeiten der Prozesskettean die Anforderungen im Hinblick auf die Maßhaltigkeit als auch die Betrachtungprozessbedingter Quellen für Qualitätsmängel am Rotor. Integration von Rotorvarianten: Die Methodik soll die Abhängigkeit qualitätsrelevanterund wirtschaftlicher Aspekte vom Betrachtungsgegenstand abbildenkönnen, d. h. es soll ermöglicht werden, die Ergebnisse für die Herstellungverschiedener Rotorvarianten zu vergleichen.Insgesamt stellen die für eine Referenzanwendung sowie mögliche Rotorvariantenparallel zu betrachtenden Aspekte Qualität und Kosten die inhaltliche Fokussierungdar. Das hierfür notwendige Datenmanagement ist bereitzustellen und dieMethodik in den Produktentwicklungsprozess einzubinden. Dadurch soll einefrühzeitige Priorisierung von Fertigungsalternativen ermöglicht werden.Bevor die im Rahmen dieser Arbeit angewendete Vorgehensweise zur Erreichungder genannten Ziele aufgezeigt wird, stellt der nachfolgende Abschnitt denRotor als Komponente eines Flugzeugtriebwerkes, seine Bauweisen sowie die fürdie Produktion benötigten Fertigungsverfahren vor, um zu verdeutlichen, wieunterschiedlich die Prozessketten möglicher Fertigungsalternativen sein können.3


1 Einleitung1.3 Flugzeugtriebwerks-Rotoren1.3.1 Prinzipieller Aufbau von FlugzeugtriebwerkenAls Flugzeugtriebwerke im Rahmen dieser Arbeit sind luftatmende Triebwerkezu verstehen, die einen Verdichter und eine Turbine besitzen. Dies können sowohlTurbostrahl- als auch Wellenleistungstriebwerke sein. Erstere erzeugenihren Schub ausschließlich „durch die aerothermodynamische Beschleunigungdes sie durchströmenden Gases“, letztere übertragen die Leistung auf eine Welle,um den Antrieb von z. B. Hubschrauberrotoren, Propellern oder Generatoren zuermöglichen (BRÄUNLING 2009). Beide zeichnen sich dadurch aus, dass derDruck der einströmenden Luft nicht nur durch den Staudruck entsteht, sonderndurch einen oder mehrere Rotationsverdichter erhöht wird, bevor die Entzündungzusammen mit Kraftstoff in der Brennkammer erfolgt. Der Antrieb eines Rotationsverdichterswird durch eine Turbine realisiert, die nach der Brennkammerangeordnet und über eine Welle mit dem Verdichter verbunden ist. Zur Erhöhungder Effizienz werden in modernen Triebwerken, wie Abbildung 1 zeigt,mehrere Verdichter und Turbinen auf unterschiedlichen Druckniveaus eingesetzt(Nieder-, Mittel- und Hochdruckteil).Fan oderNiederdruckverdichterMitteldruckverdichterHochdruckverdichterHochdruck- undMitteldruckturbineBrennkammerNiederdruckturbineAbbildung 1: Prinzipieller Aufbau eines Mehrwellen-Turbofan-Triebwerks mitNieder-, Mittel- und Hochdruckteil (BRÄUNLING 2009)4


1.3 Flugzeugtriebwerks-RotorenDie einzelnen Verdichter und Turbinen wiederum können aus einer oder auchmehrerer Stufen aufgebaut sein, wobei eine Stufe immer aus einem Stator undeinem Rotor besteht. Der Stator (auch Leitrad genannt) besitzt Schaufeln, die mitdem feststehenden Gehäuse verbunden sind. So wird die Luft gezielt auf dieSchaufeln des nachfolgenden Rotors (auch Laufrad genannt) geleitet, der übereine Scheibe mit der Welle des Triebwerks verbunden ist.Die Herstellung der durch thermische und mechanische Belastungen hoch beanspruchtenTriebwerks-Rotoren ist eine schwierige Fertigungsaufgabe. Prinzipiellexistieren zwei Bauweisen, die sich in der Art der Kraftübertragung zwischen derScheibe und den Schaufeln unterscheiden. Beim konventionellen Rotor erfolgtsie form- und kraftschlüssig, bei einer Blisk stoffschlüssig. Im Folgenden werdenbeide Bauweisen sowie die für ihre Produktion eingesetzten Fertigungsverfahrenerläutert.1.3.2 Konventionelle Bauweise von RotorenRotoren in konventioneller Bauweise bestehen aus mehreren Bauteilen, die einzelnhergestellt und am Ende einer Prozesskette in einem Montageschritt zusammengesetztwerden. Die Kraftübertragung zwischen den Schaufeln und derScheibe erfolgt form- und kraftschlüssig über die sogenannten Tannenbaumprofile(Abbildung 2).SchaufelTannenbaumprofilScheibeAbbildung 2: Verbindung zwischen den Schaufeln und der Scheibe bei einemkonventionellen Rotor (BRÄUNLING 2009)5


1 EinleitungZur Herstellung der Profile kommen unterschiedliche Fertigungsverfahren zumEinsatz. So werden die Schaufelfüße mittels Profilschleifen bearbeitet. In diesemProzess werden Schleifscheiben mit dem negativen Profil der herzustellendenKontur eingesetzt, um die gewünschte Formgebung zu erreichen. Aufgrund dergeometrischen Komplexität sind dabei stets mehrere Prozessschritte notwendig,um die Endkontur des Schaufelfußes aus dem Rohteil zu fertigen. Auf Scheibenseitewerden die Konturen als Nuten mittels Räumen eingebracht. Dabei wird mitdem entsprechenden formgebenden Werkzeug jede Nut einzeln hergestellt, wobeimit dem Vor- und dem Nachräumen zwei Prozessschritte notwendig sind, umdie Toleranzanforderungen zu erfüllen (ADAM 1998).Charakteristisch für die konventionelle Bauweise ist, dass die formschlüssigeVerbindung über die Tannenbaumprofile mit Spiel ausgeführt wird, sodass dieSchaufeln nicht starr mit der Scheibe verbunden sind. Dadurch können sie sichdurch die Fliehkraft im Betrieb radial ausrichten und die Belastung der Schaufelfüßedurch Biegemomente bleibt gering (BRÄUNLING 2009). Eine feste Schaufelverbindunglässt dies nicht zu, was ein Grund für höhere Toleranzanforderungenbzgl. der Schaufelblattstellung bei der Bliskbauweise von Rotoren ist, die imnächsten Abschnitt erläutert wird.1.3.3 Bliskbauweise von RotorenBei einer Blisk bilden die Schaufeln und die Scheibe des Rotors im Gegensatzzum konventionellen Rotor eine integrale Einheit (Abbildung 3). Ein Vorteilbesteht dabei in der geringeren Masse. Diese ergibt sich aus dem Wegfall dereinzelnen Schaufelfüße, die von der Scheibe aufgenommen werden müssen(BRÄUNLING 2009).6


1.3 Flugzeugtriebwerks-RotorenScheibeSchaufelAbbildung 3: Rotor in Bliskbauweise mit integralen Schaufeln (MTU 2012A)Zudem kann durch die stoffschlüssige, flächige Verbindung der Kraftfluss optimiertwerden, sodass eine belastungsgerechtere Gestaltung möglich ist als bei derkonventionellen Bauweise (PROKOPCZUK 2011). Ein weiterer Vorteil ist darin zusehen, dass eine höhere Anzahl an Schaufeln auch bei einem kleinen Rotordurchmesserrealisiert werden kann, da bei einem konventionellen Rotor dieSchaufelfüße und die Scheibennuten nicht beliebig verkleinert werden können(BRÄUNLING 2009).Für die Herstellung einer Blisk gibt es zwei verschiedene Vorgehensweisen. Zumeinen ist es möglich, ein Rohteil zu verwenden, welches das gesamte Volumendes fertigen Rotors umschließt, und das Material aus den Zwischenräumen derSchaufeln zu entfernen (Abbildung 4 links). Zum anderen können, wie beimkonventionellen Rotor, die Schaufeln und die Scheibe einzeln gefertigt werden.Diese werden dann allerdings nicht zusammengesetzt, sondern in einemSchweißprozess gefügt (Abbildung 4 rechts) (UIHLEIN 2010).7


1 EinleitungFräsen von BliskschaufelnScheibegefügte BliskschaufelnSchaufelAbbildung 4: Fräsen von Bliskschaufeln (links, MTU 2012C) und Blisk mitgefügten Schaufeln (rechts, MTU 2012D)Die Auswahl der Vorgehensweise für die Herstellung einer Blisk hängt von ihrerspäteren Lage im Flugzeugtriebwerk ab. So nimmt die Schaufellänge i. d. R.sowohl auf Turbinen- als auch auf Verdichterseite zur Brennkammer hin ab. Jelänger die Schaufeln sind, desto größer ist das zu zerspanende Volumen bei derVorgehensweise der Bliskherstellung mittels Fräsen. Mit steigender Schaufellängesinkt deshalb die Wirtschaftlichkeit einer solchen Blisk-Fertigung. Sie istsomit im Vergleich zu einem konventionellen Rotor nur begrenzt gegeben.Deshalb wurden, zunächst insbesondere für den Einsatz im Verdichter, gefügteBlisks entwickelt. Das Problem bei dieser Lösungsmöglichkeit ist, dass die imFlugzeugtriebwerks-Bau eingesetzten Werkstoffe individuelle Eigenschaften fürdie jeweils auftretenden Belastungsarten besitzen, die während des gesamtenHerstellungsprozesses bis zur fertigen Blisk am Ende der Prozesskette beibehaltenwerden müssen. Kritisch ist dabei insbesondere das Fügen der Schaufeln aufdie Scheibe mittels Schweißen, da die hohe Energieeinbringung zu einer lokalenVerschlechterung der Materialeigenschaften in der Füge- und/oder der Wärmeeinflusszoneführen kann. Etabliert haben sich für diesen Anwendungsfall deshalbdie unterschiedlichen Ausprägungen des Reibschweißens, wie z. B. daslineare Reibschweißen oder das Rotationsreibschweißen (PROKOPCZUK 2011).Diese Fügeverfahren zeichnen sich durch eine verhältnismäßig geringe und kurzeWärmeeinbringung aus, die erreicht wird, indem die Werkstoffe nur bis knappunterhalb ihrer Schmelztemperatur erhitzt und die Fügeflächen zusätzlich durchDruckbeaufschlagung zusammengepresst werden.8


1.3 Flugzeugtriebwerks-RotorenAllerdings sind für den Einsatz dieser Verfahren umfassende vorbereitende undnachbereitende Tätigkeiten notwendig. Insbesondere die ebenen Fügeflächenmüssen mittels Fräsen und/oder Schleifen hergestellt werden. An der Schaufel istdies die Unterseite des Fußes, an der Scheibe die Mantelfläche, aus der einzelneFügeflächen herausgearbeitet werden müssen. Zusätzlich müssen Spannmöglichkeitengegeben sein, um die hohen Prozesskräfte beim Reibschweißen übertragenzu können. Insbesondere an der Schaufel ist dies ein Problem, da das Schaufelblattnicht beschädigt werden darf. Deshalb sind gegebenenfalls Aufmaße, wie inAbbildung 4 rechts zu sehen, erforderlich, die nach dem Fügen zusätzlich entferntwerden müssen. Darüber hinaus sind weitere Prozessschritte an der Blisknotwendig, um z. B. beim Fügen ausgedrücktes Material zu entfernen, die endgültigeKontur des Übergangs zwischen Schaufel und Scheibe herzustellen, denWerkstoff in der Fügezone zu homogenisieren oder die bearbeiteten Oberflächenzu verfestigen.Ein zusätzlicher Vorteil gefügter Blisks gegenüber gefrästen Blisks, außer derhöheren Wirtschaftlichkeit bei großen Schaufellängen, besteht darin, dass für dieSchaufeln und die Scheibe unterschiedliche Werkstoffe verwendet werden können(UIHLEIN ET AL. 2010). Verdichter-Rotoren bestehen im Allgemeinen aus nureinem Material, in der Turbine hingegen trifft dies nur auf Stufen mit kleinemDurchmesser, z. B. für den Einsatz in Hubschraubertriebwerken, zu. Für diezivile Luftfahrt sind jedoch größere Turbinen-Rotoren erforderlich, bei denenaufgrund der unterschiedlichen Belastungsarten durch thermische und mechanischeEinflüsse verschiedene Werkstoffe für die Schaufeln und die Scheibe eingesetztwerden müssen (PROKOPCZUK 2011). Bislang werden deshalb ausschließlichgefräste und gefügte Verdichterblisks sowie kleine Turbinenblisks, die alsEinheit gegossen werden, in Serie produziert. Gefügte Turbinenblisks hingegenbefinden sich derzeit noch in der Entwicklung, da das Fügen der Schaufeln undder Scheibe aus unterschiedlichen Werkstoffen ein fertigungstechnisches Problemdarstellt, das nicht nur das Schweißen an sich betrifft, sondern auch die vorundnachgelagerten Prozesse und somit die gesamte Prozesskette beeinflusst.Darauf basierend wird nachfolgend die Vorgehensweise der vorliegenden Arbeitaufgezeigt, die dazu dienen soll, die Entwicklung neuer Rotoren, insbesonderegefügter Turbinenblisks, dahingehend zu unterstützen, dass alternative Prozesskettenanalysiert und bewertet werden können.9


1 Einleitung1.4 VorgehensweiseUm die gestellten Anforderungen und Randbedingungen zu erfüllen, wird bzw.werden ausgehend von der Zielsetzung der aktuelle Stand der Wissenschaft undTechnik wiedergegeben, daraus der Handlungsbedarf abgeleitet und anschließenddie Gesamtmethodik sowie die Einzelmethoden dargestellt. Zudem wirdderen Validierung anhand eines Anwendungsbeispiels aufgezeigt. Insgesamtgliedert sich die Arbeit wie in Abbildung 5 dargestellt in acht Kapitel. Die jeweiligenInhalte werden nachfolgend erläutert.Kapitel 1EinleitungMotivation Zielsetzung Rotorbauweisen VorgehensweiseKapitel 2fertigungstechnischeProzesskettenStand der Wissenschaft und TechnikqualitätsrelevanteAspekte ausgewähltewirtschaftliche Ansätze zurAspekte ProzesskettenbetrachtungVariantenmanagementAbleitung desHandlungsbedarfsKapitel 3Kapitel 4Methodik zur ProzesskettenbetrachtungDefinition desStruktur der Methodik DatenmanagementBetrachtungsraumesMethode zur Betrachtung qualitätsrelevanter AspekteToleranzmanagement für Prozessketten Beschreibung von FehlerpotenzialenKapitel 5Methode zur Betrachtung wirtschaftlicher AspekteRohteilkostenPlatzkostenKapitel 6Methode zur Betrachtung von RotorvariantenBetrachtung vonProzesskettenvariantenVariantenbetrachtung mittelsSkalierungsgrößenKapitel 7Validierung der Methodik am Beispiel einer gefügten TurbinenbliskKapitel 8SchlussbetrachtungNutzen der Methodik Zusammenfassung AusblickAbbildung 5: Vorgehensweise zur Entwicklung und Validierung der Methodikzur Analyse und zum Vergleich fertigungstechnischer Prozesskettenfür Flugzeugtriebwerks-Rotoren10


1.4 VorgehensweiseKapitel 1 beinhaltet die grundlegenden Voraussetzungen für diese Arbeit. Ausgehendvon der Motivation zur Entwicklung der Methodik werden die Gesamtzielsetzungsowie die hierfür notwendigen Inhalte definiert.Kapitel 2 gibt den derzeitigen Stand der Wissenschaft und Technik für die relevantenThemengebiete wieder. Zunächst werden grundlegende Begrifflichkeitendieser Arbeit aufgezeigt sowie bestehende Möglichkeiten zur Erstellung, Strukturierungund Anpassung fertigungstechnischer Prozessketten erläutert. Die anschließendeDarstellung qualitätsrelevanter Aspekte adressiert Qualitätsmanagementim Allgemeinen und im Besonderen die Methode FMEA (Failure ModesAnd Effects Analysis) sowie die Ansätze der Toleranzanalyse und -synthese.Ferner werden die Grundlagen der Prozesskettenbetrachtung hinsichtlich wirtschaftlicherAspekte beleuchtet. Hierzu werden aus dem Themengebiet der Kostenrechnungdie relevanten Methoden für die Bestimmung bauteilbezogenerKosten in der Produktion erläutert. Es folgt eine kurze Einführung in das Variantenmanagementvon Bauteilen. Außerdem werden ausgewählte Forschungsarbeitenfür Prozesskettenbetrachtungen aufgezeigt, die wirtschaftliche und/oder qualitätsrelevanteAspekte beinhalten. Von diesen Inhalten ausgehend erfolgt dieAbleitung des Handlungsbedarfes.In Kapitel 3 wird darauf aufbauend die entwickelte Methodik vorgestellt. Siebesteht aus mehreren Einzelmethoden, um qualitätsrelevante und wirtschaftlicheVergleichsgrößen zunächst für eine Referenzanwendung zu ermitteln und dieseanschließend auf Rotorvarianten zu extrapolieren. Durch deren Verknüpfungentsteht eine Vorgehensweise zur ganzheitlichen Prozesskettenbetrachtung mitder Möglichkeit des quantitativen Vergleichs von Fertigungsalternativen fürFlugzeugtriebwerks-Rotoren. Anschließend wird vor den Detaillierungen dereinzelnen Methoden in den Kapiteln 4, 5 und 6 das übergreifende Datenmanagementzur Ermittlung, Verarbeitung und Darstellung aller benötigten Informationenbeschrieben.In Kapitel 4 wird die Methode zur Betrachtung qualitätsrelevanter Aspekte erläutert.Zum einen wird hierbei als Grundlage für die Vergleichbarkeit von Prozessketteneine Vorgehensweise zu deren Anpassung an gegebene Toleranzanforderungenentwickelt, zum anderen wird eine Möglichkeit zur Identifizierung undquantifizierten Beurteilung fertigungstechnischer Fehlerpotenziale präsentiert.Kapitel 5 beleuchtet das Schema zur Berechnung der bauteilbezogenen Fertigungskosten,bestehend aus monetären Aufwänden für das Rohmaterial und fürdie Bearbeitung. Insbesondere die Ermittlung von Prozesszeiten sowie die maß-11


1 Einleitunggeblichen Einflüsse und Randbedingungen des Flugzeugtriebwerks-Baus werdenerläutert.Kapitel 6 fokussiert die Betrachtung von Rotorvarianten, sodass Abhängigkeitender Fertigungskosten und der Fehlerpotenziale von geometrischen Parameternermittelt werden können. Dazu werden in einer Methode standardisierte Skalierungsgrößeneingeführt. Dadurch kann die Kalkulation trotz der geometrischenKomplexität von Triebwerksrotoren mittels Kostenwachstumsgesetzen aufwandsarmdurchgeführt werden.Kapitel 7 beschreibt die Validierung der Methodik. Diese erfolgte im Rahmeneines Forschungsprojektes in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner zurEntwicklung eines neuartigen Rotors. Es werden sowohl die Ergebnisse der Einzelmethodenals auch die Resultate der Methodik erläutert.Kapitel 8 stellt zunächst den erzielbaren Nutzen durch die Anwendung der Methodikheraus, bevor abschließend die gesamte Arbeit zusammengefasst und einAusblick auf mögliche, zukünftige Forschungstätigkeiten gegeben wird.12


Seminarberichte iwbherausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Gunther Reinhart und Prof. Dr.-Ing. Michael Zäh,Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften der Technischen Universität MünchenSeminarberichte iwb sind erhältlich im Buchhandel oder beimHerbert Utz Verlag, München, Fax 089-277791-01, info@utzverlag.de, www.utzverlag.de1 Innovative Montagesysteme - Anlagengestaltung, -bewertung und-überwachung115 Seiten · ISBN 3-931327-01-92 Integriertes Produktmodell - Von der Idee zum fertigen Produkt82 Seiten · ISBN 3-931327-02-73 Konstruktion von Werkzeugmaschinen - Berechnung, Simulation undOptimierung110 Seiten · ISBN 3-931327-03-54 Simulation - Einsatzmöglichkeiten und Erfahrungsberichte134 Seiten · ISBN 3-931327-04-35 Optimierung der Kooperation in der Produktentwicklung95 Seiten · ISBN 3-931327-05-16 Materialbearbeitung mit Laser · von der Planung zur Anwendung86 Seiten · ISBN 3-931327-76-07 Dynamisches Verhalten von Werkzeugmaschinen80 Seiten · ISBN 3-931327-77-98 Qualitätsmanagement · der Weg ist das Ziel130 Seiten · ISBN 3-931327-78-79 Installationstechnik an Werkzeugmaschinen · Analysen und Konzepte120 Seiten · ISBN 3-931327-79-510 3D-Simulation - Schneller, sicherer und kostengünstiger zum Ziel90 Seiten · ISBN 3-931327-10-811 Unternehmensorganisation - Schlüssel für eine effiziente Produktion110 Seiten · ISBN 3-931327-11-612 Autonome Produktionssysteme100 Seiten · ISBN 3-931327-12-413 Planung von Montageanlagen130 Seiten · ISBN 3-931327-13-214 Nicht erschienen – wird nicht erscheinen15 Flexible fluide Kleb/Dichtstoffe · Dosierung und Prozeßgestaltung80 Seiten · ISBN 3-931327-15-916 Time to Market - Von der Idee zum Produktionsstart80 Seiten · ISBN 3-931327-16-717 Industriekeramik in Forschung und Praxis - Probleme, Analysen undLösungen80 Seiten · ISBN 3-931327-17-518 Das Unternehmen im Internet - Chancen für produzierendeUnternehmen165 Seiten · ISBN 3-931327-18-319 Leittechnik und Informationslogistik - mehr Transparenz in derFertigung85 Seiten · ISBN 3-931327-19-120 Dezentrale Steuerungen in Produktionsanlagen – Plug & Play –Vereinfachung von Entwicklung und Inbetriebnahme105 Seiten · ISBN 3-931327-20-521 Rapid Prototyping - Rapid Tooling - Schnell zu funktionalenPrototypen95 Seiten · ISBN 3-931327-21-322 Mikrotechnik für die Produktion - Greifbare Produkte undAnwendungspotentiale95 Seiten · ISBN 3-931327-22-124 EDM Engineering Data Management195 Seiten · ISBN 3-931327-24-825 Rationelle Nutzung der Simulationstechnik - Entwicklungstrends undPraxisbeispiele152 Seiten · ISBN 3-931327-25-626 Alternative Dichtungssysteme - Konzepte zur Dichtungsmontage undzum Dichtmittelauftrag110 Seiten · ISBN 3-931327-26-427 Rapid Prototyping · Mit neuen Technologien schnell vom Entwurfzum Serienprodukt111 Seiten · ISBN 3-931327-27-228 Rapid Tooling · Mit neuen Technologien schnell vom Entwurf zumSerienprodukt154 Seiten · ISBN 3-931327-28-029 Installationstechnik an Werkzeugmaschinen · Abschlußseminar156 Seiten · ISBN 3-931327-29-930 Nicht erschienen – wird nicht erscheinen31 Engineering Data Management (EDM) · Erfahrungsberichte undTrends183 Seiten · ISBN 3-931327-31-032 Nicht erschienen – wird nicht erscheinen33 3D-CAD · Mehr als nur eine dritte Dimension181 Seiten · ISBN 3-931327-33-734 Laser in der Produktion · Technologische Randbedingungen für denwirtschaftlichen Einsatz102 Seiten · ISBN 3-931327-34-535 Ablaufsimulation · Anlagen effizient und sicher planen und betreiben129 Seiten · ISBN 3-931327-35-336 Moderne Methoden zur Montageplanung · Schlüssel für eineeffiziente Produktion124 Seiten · ISBN 3-931327-36-137 Wettbewerbsfaktor Verfügbarkeit · Produktivitätsteigerung durchtechnische und organisatorische Ansätze95 Seiten · ISBN 3-931327-37-X38 Rapid Prototyping · Effizienter Einsatz von Modellen in derProduktentwicklung128 Seiten · ISBN 3-931327-38-839 Rapid Tooling · Neue Strategien für den Werkzeug- und Formenbau130 Seiten · ISBN 3-931327-39-640 Erfolgreich kooperieren in der produzierenden Industrie · Flexiblerund schneller mit modernen Kooperationen160 Seiten · ISBN 3-931327-40-X41 Innovative Entwicklung von Produktionsmaschinen146 Seiten · ISBN 3-89675-041-042 Stückzahlflexible Montagesysteme139 Seiten · ISBN 3-89675-042-943 Produktivität und Verfügbarkeit · ...durch Kooperation steigern120 Seiten · ISBN 3-89675-043-744 Automatisierte Mikromontage · Handhaben und Positionieren vonMikrobauteilen125 Seiten · ISBN 3-89675-044-545 Produzieren in Netzwerken · Lösungsansätze, Methoden,Praxisbeispiele173 Seiten · ISBN 3-89675-045-346 Virtuelle Produktion · Ablaufsimulation108 Seiten · ISBN 3-89675-046-1


47 Virtuelle Produktion · Prozeß- und Produktsimulation131 Seiten · ISBN 3-89675-047-X48 Sicherheitstechnik an Werkzeugmaschinen106 Seiten · ISBN 3-89675-048-849 Rapid Prototyping · Methoden für die reaktionsfähigeProduktentwicklung150 Seiten · ISBN 3-89675-049-650 Rapid Manufacturing · Methoden für die reaktionsfähige Produktion121 Seiten · ISBN 3-89675-050-X51 Flexibles Kleben und Dichten · Produkt-& Prozeßgestaltung,Mischverbindungen, Qualitätskontrolle137 Seiten · ISBN 3-89675-051-852 Rapid Manufacturing · Schnelle Herstellung von Klein-undPrototypenserien124 Seiten · ISBN 3-89675-052-653 Mischverbindungen · Werkstoffauswahl, Verfahrensauswahl,Umsetzung107 Seiten · ISBN 3-89675-054-254 Virtuelle Produktion · Integrierte Prozess- und Produktsimulation133 Seiten · ISBN 3-89675-054-255 e-Business in der Produktion · Organisationskonzepte, IT-Lösungen,Praxisbeispiele150 Seiten · ISBN 3-89675-055-056 Virtuelle Produktion – Ablaufsimulation als planungsbegleitendesWerkzeug150 Seiten · ISBN 3-89675-056-957 Virtuelle Produktion – Datenintegration und Benutzerschnittstellen150 Seiten · ISBN 3-89675-057-758 Rapid Manufacturing · Schnelle Herstellung qualitativ hochwertigerBauteile oder Kleinserien169 Seiten · ISBN 3-89675-058-759 Automatisierte Mikromontage · Werkzeuge und Fügetechnologienfür die Mikrosystemtechnik114 Seiten · ISBN 3-89675-059-360 Mechatronische Produktionssysteme · Genauigkeit gezielt entwickeln131 Seiten · ISBN 3-89675-060-761 Nicht erschienen – wird nicht erscheinen62 Rapid Technologien · Anspruch – Realität – Technologien100 Seiten · ISBN 3-89675-062-363 Fabrikplanung 2002 · Visionen – Umsetzung – Werkzeuge124 Seiten · ISBN 3-89675-063-164 Mischverbindungen · Einsatz und Innovationspotenzial143 Seiten · ISBN 3-89675-064-X65 Fabrikplanung 2003 – Basis für Wachstum · Erfahrungen WerkzeugeVisionen136 Seiten · ISBN 3-89675-065-866 Mit Rapid Technologien zum Aufschwung · Neue Rapid Technologienund Verfahren, Neue Qualitäten, Neue Möglichkeiten, NeueAnwendungsfelder185 Seiten · ISBN 3-89675-066-667 Mechatronische Produktionssysteme · Die VirtuelleWerkzeugmaschine: Mechatronisches Entwicklungsvorgehen,Integrierte Modellbildung, Applikationsfelder148 Seiten · ISBN 3-89675-067-468 Virtuelle Produktion · Nutzenpotenziale im Lebenszyklus der Fabrik139 Seiten · ISBN 3-89675-068-269 Kooperationsmanagement in der Produktion · Visionen undMethoden zur Kooperation – Geschäftsmodelle und Rechtsformenfür die Kooperation – Kooperation entlang der Wertschöpfungskette134 Seiten · ISBN 3-98675-069-070 Mechatronik · Strukturdynamik von Werkzeugmaschinen161 Seiten · ISBN 3-89675-070-471 Klebtechnik · Zerstörungsfreie Qualitätssicherung beim flexibelautomatisierten Kleben und DichtenISBN 3-89675-071-2 · vergriffen72 Fabrikplanung 2004 Ergfolgsfaktor im Wettbewerb · Erfahrungen –Werkzeuge – VisionenISBN 3-89675-072-0 · vergriffen73 Rapid Manufacturing Vom Prototyp zur Produktion · Erwartungen –Erfahrungen – Entwicklungen179 Seiten · ISBN 3-89675-073-974 Virtuelle Produktionssystemplanung · Virtuelle Inbetriebnahme undDigitale Fabrik133 Seiten · ISBN 3-89675-074-775 Nicht erschienen – wird nicht erscheinen76 Berührungslose Handhabung · Vom Wafer zur Glaslinse, von derKapsel zur aseptischen Ampulle95 Seiten · ISBN 3-89675-076-377 ERP-Systeme - Einführung in die betriebliche Praxis · Erfahrungen,Best Practices, Visionen153 Seiten · ISBN 3-89675-077-778 Mechatronik · Trends in der interdisziplinären Entwicklung vonWerkzeugmaschinen155 Seiten · ISBN 3-89675-078-X79 Produktionsmanagement267 Seiten · ISBN 3-89675-079-880 Rapid Manufacturing · Fertigungsverfahren für alle Ansprüche154 Seiten · ISBN 3-89675-080-181 Rapid Manufacturing · Heutige Trends – ZukünftigeAnwendungsfelder172 Seiten · ISBN 3-89675-081-X82 Produktionsmanagement · Herausforderung Variantenmanagement100 Seiten · ISBN 3-89675-082-883 Mechatronik · Optimierungspotenzial der Werkzeugmaschine nutzen160 Seiten · ISBN 3-89675-083-684 Virtuelle Inbetriebnahme · Von der Kür zur Pflicht?104 Seiten · ISBN 978-3-89675-084-685 3D-Erfahrungsforum · Innovation im Werkzeug- und Formenbau375 Seiten · ISBN 978-3-89675-085-386 Rapid Manufacturing · Erfolgreich produzieren durch innovativeFertigung162 Seiten · ISBN 978-3-89675-086-087 Produktionsmanagement · Schlank im Mittelstand102 Seiten · ISBN 978-3-89675-087-788 Mechatronik · Vorsprung durch Simulation134 Seiten · ISBN 978-3-89675-088-489 RFID in der Produktion · Wertschöpfung effizient gestalten122 Seiten · ISBN 978-3-89675-089-190 Rapid Manufacturing und Digitale Fabrik · Durch Innovation schnellund flexibel am Markt100 Seiten · ISBN 978-3-89675-090-791 Robotik in der Kleinserienproduktion – Die Zukunft derAutomatisierungstechnikISBN 978-3-89675-091-492 Rapid Manufacturing · Ressourceneffizienz durch generativeFertigung im Werkzeug- und FormenbauISBN 978-3-89675-092-193 Handhabungstechnik · Innovative Greiftechnik für komplexeHandhabungsaufgaben136 Seiten · ISBN 978-3-89675-093-894 iwb Seminarreihe 2009 Themengruppe Werkzeugmaschinen245 Seiten · ISBN 978-3-89675-094-595 Zuführtechnik · Herausforderung der automatisierten Montage!111 Seiten · ISBN 978-3-89675-095-296 Risikobewertung bei Entscheidungen im Produktionsumfeld ·Seminar »Risiko und Chance«151 Seiten · ISBN 978-3-89675-096-997 Seminar Rapid Manufacturing 2010 · InnovativeEinsatzmöglichkeiten durch neue Werkstoffe bei Schichtbauverfahren180 Seiten · ISBN 978-3-89675-097-6


98 Handhabungstechnik · Der Schlüssel für eine automatisierteHerstellung von Composite-Bauteilen260 Seiten · ISBN 978-3-89675-098-399 Abschlussveranstaltung SimuSint 2010 · ModularesSimulationssystem für das Strahlschmelzen270 Seiten · ISBN 978-3-89675-099-0100 Additive Fertigung: Innovative Lösungen zur Steigerung derBauteilqualität bei additiven Fertigungsverfahren200 Seiten · ISBN 978-3-8316-4114-7101 Mechatronische Simulation in der industriellen Anwendung91 Seiten · ISBN 978-3-8316-4149-9102 Wissensmanagement in produzierenden UnternehmenISBN 978-3-8316-4169-7103 Additive Fertigung: Bauteil- und Prozessauslegung für diewirtschaftliche FertigungISBN 978-3-8316-4188-8104 Ressourceneffizienz in der LebensmittelketteISBN 978-3-8316-4192-5105 Werkzeugmaschinen: Leichter schwer zerspanen! ·Herausforderungen und Lösungen für die Zerspanung vonHochleistungswerkstoffen120 Seiten · ISBN 978-3-8316-4217-5106 Batterieproduktion – Vom Rohstoff bis zum Hochvoltspeicher108 Seiten · ISBN 978-3-8316-4221-2107 Batterieproduktion – Vom Rohstoff bis zum Hochvoltspeicher150 Seiten · ISBN 978-3-8316-4249-6Forschungsberichte iwbherausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Gunther Reinhart und Prof. Dr.-Ing. Michael Zäh,Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften der Technischen Universität MünchenBand 1–121, herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. J. Milberg und Prof. Dr.-Ing. G. Reinhart, sind im Springer Verlag,Berlin, Heidelberg erschienenForschungsberichte iwb ab Band 122 sind erhältlich im Buchhandel oder beimHerbert Utz Verlag, München, Fax 089-277791-01, info@utzverlag.de, www.utzverlag.de122 Burghard Schneider: Prozesskettenorientierte Bereitstellung nichtformstabiler Bauteile183 Seiten · ISBN 978-3-89675-559-9123 Bernd Goldstein: Modellgestützte Geschäftsprozeßgestaltung in derProduktentwicklung170 Seiten · ISBN 978-3-89675-546-9124 Helmut E. Mößmer: Methode zur simulationsbasierten Regelungzeitvarianter Produktionssysteme164 Seiten · ISBN 978-3-89675-585-8125 Ralf-Gunter Gräser: Ein Verfahren zur Kompensationtemperaturinduzierter Verformungen an Industrierobotern167 Seiten · ISBN 978-3-89675-603-9126 Hans-Jürgen Trossin: Nutzung der Ähnlichkeitstheorie zurModellbildung in der Produktionstechnik162 Seiten · ISBN 978-3-89675-614-5127 Doris Kugelmann: Aufgabenorientierte Offline-Programmierung vonIndustrierobotern168 Seiten · ISBN 978-3-89675-615-2128 Rolf Diesch: Steigerung der organisatorischen Verfügbarkeit vonFertigungszellen160 Seiten · ISBN 978-3-89675-618-3129 Werner E. Lulay: Hybrid-hierarchische Simulationsmodelle zurKoordination teilautonomer Produktionsstrukturen190 Seiten · ISBN 978-3-89675-620-6130 Otto Murr: Adaptive Planung und Steuerung von integriertenEntwicklungs- und Planungsprozessen178 Seiten · ISBN 978-3-89675-636-7131 Michael Macht: Ein Vorgehensmodell für den Einsatz von RapidPrototyping170 Seiten · ISBN 978-3-89675-638-1132 Bruno H. Mehler: Aufbau virtueller Fabriken aus dezentralenPartnerverbünden152 Seiten · ISBN 978-3-89675-645-9133 Knut Heitmann: Sichere Prognosen für die Produktionsptimierungmittels stochastischer Modelle146 Seiten · ISBN 978-3-89675-675-6134 Stefan Blessing: Gestaltung der Materialflußsteuerung indynamischen Produktionsstrukturen160 Seiten · ISBN 978-3-89675-690-9135 Can Abay: Numerische Optimierung multivariater mehrstufigerProzesse am Beispiel der Hartbearbeitung von Industriekeramik159 Seiten · ISBN 978-3-89675-697-8136 Stefan Brandner: Integriertes Produktdaten- und Prozeßmanagementin virtuellen Fabriken172 Seiten · ISBN 978-3-89675-715-9137 Arnd G. Hirschberg: Verbindung der Produkt- undFunktionsorientierung in der Fertigung165 Seiten · ISBN 978-3-89675-729-6138 Alexandra Reek: Strategien zur Fokuspositionierung beimLaserstrahlschweißen193 Seiten · ISBN 978-3-89675-730-2139 Khalid-Alexander Sabbah: Methodische Entwicklungstörungstoleranter Steuerungen148 Seiten · ISBN 978-3-89675-739-5140 Klaus U. Schliffenbacher: Konfiguration virtuellerWertschöpfungsketten in dynamischen, heterarchischenKompetenznetzwerken187 Seiten · ISBN 978-3-89675-754-8141 Andreas Sprenzel: Integrierte Kostenkalkulationsverfahren für dieWerkzeugmaschinenentwicklung144 Seiten · ISBN 978-3-89675-757-9


142 Andreas Gallasch: Informationstechnische Architektur zurUnterstützung des Wandels in der Produktion150 Seiten · ISBN 978-3-89675-781-4143 Ralf Cuiper: Durchgängige rechnergestützte Planung und Steuerungvon automatisierten Montagevorgängen174 Seiten · ISBN 978-3-89675-783-8144 Christian Schneider: Strukturmechanische Berechnungen in derWerkzeugmaschinenkonstruktion180 Seiten · ISBN 978-3-89675-789-0145 Christian Jonas: Konzept einer durchgängigen, rechnergestütztenPlanung von Montageanlagen183 Seiten · ISBN 978-3-89675-870-5146 Ulrich Willnecker: Gestaltung und Planung leistungsorientiertermanueller Fließmontagen194 Seiten · ISBN 978-3-89675-891-0147 Christof Lehner: Beschreibung des Nd:YAG-Laserstrahlschweißprozesses von Magnesiumdruckguss205 Seiten · ISBN 978-3-8316-0004-5148 Frank Rick: Simulationsgestützte Gestaltung von Produkt und Prozessam Beispiel Laserstrahlschweißen145 Seiten · ISBN 978-3-8316-0008-3149 Michael Höhn: Sensorgeführte Montage hybrider Mikrosysteme185 Seiten · ISBN 978-3-8316-0012-0150 Jörn Böhl: Wissensmanagement im Klein- und mittelständischenUnternehmen der Einzel- und Kleinserienfertigung190 Seiten · ISBN 978-3-8316-0020-5151 Robert Bürgel: Prozessanalyse an spanenden Werkzeugmaschinenmit digital geregelten Antrieben185 Seiten · ISBN 978-3-8316-0021-2152 Stephan Dürrschmidt: Planung und Betrieb wandlungsfähigerLogistiksysteme in der variantenreichen Serienproduktion194 Seiten · ISBN 978-3-8316-0023-6153 Bernhard Eich: Methode zur prozesskettenorientierten Planung derTeilebereitstellung136 Seiten · ISBN 978-3-8316-0028-1154 Wolfgang Rudorfer: Eine Methode zur Qualifizierung vonproduzierenden Unternehmen für Kompetenznetzwerke207 Seiten · ISBN 978-3-8316-0037-3155 Hans Meier: Verteilte kooperative Steuerung maschinennaher Abläufe166 Seiten · ISBN 978-3-8316-0044-1156 Gerhard Nowak: Informationstechnische Integration des industriellenService in das Unternehmen208 Seiten · ISBN 978-3-8316-0055-7157 Martin Werner: Simulationsgestützte Reorganisation vonProduktions- und Logistikprozessen191 Seiten · ISBN 978-3-8316-0058-8158 Bernhard Lenz: Finite Elemente-Modellierung desLaserstrahlschweißens für den Einsatz in der Fertigungsplanung162 Seiten · ISBN 978-3-8316-0094-6159 Stefan Grunwald: Methode zur Anwendung der flexiblen integriertenProduktentwicklung und Montageplanung216 Seiten · ISBN 978-3-8316-0095-3160 Josef Gartner: Qualitätssicherung bei der automatisierten Applikationhochviskoser Dichtungen165 Seiten · ISBN 978-3-8316-0096-0161 Wolfgang Zeller: Gesamtheitliches Sicherheitskonzept für dieAntriebs- und Steuerungstechnik bei Werkzeugmaschinen192 Seiten · ISBN 978-3-8316-0100-4162 Michael Loferer: Rechnergestützte Gestaltung von Montagesystemen178 Seiten · ISBN 978-3-8316-0118-9163 Jörg Fährer: Ganzheitliche Optimierung des indirekten Metall-Lasersinterprozesses176 Seiten · ISBN 978-3-8316-0124-0164 Jürgen Höppner: Verfahren zur berührungslosen Handhabung mittelsleistungsstarker Schallwandler144 Seiten · ISBN 978-3-8316-0125-7165 Hubert Götte: Entwicklung eines Assistenzrobotersystems für dieKnieendoprothetik258 Seiten · ISBN 978-3-8316-0126-4166 Martin Weißenberger: Optimierung der Bewegungsdynamik vonWerkzeugmaschinen im rechnergestützten Entwicklungsprozess210 Seiten · ISBN 978-3-8316-0138-7167 Dirk Jacob: Verfahren zur Positionierung unterseitenstrukturierterBauelemente in der Mikrosystemtechnik200 Seiten · ISBN 978-3-8316-0142-4168 Ulrich Roßgoderer: System zur effizienten Layout- undProzessplanung von hybriden Montageanlagen175 Seiten · ISBN 978-3-8316-0154-7169 Robert Klingel: Anziehverfahren für hochfesteSchraubenverbindungen auf Basis akustischer Emissionen164 Seiten · ISBN 978-3-8316-0174-5170 Paul Jens Peter Ross: Bestimmung des wirtschaftlichenAutomatisierungsgrades von Montageprozessen in der frühen Phaseder Montageplanung144 Seiten · ISBN 978-3-8316-0191-2171 Stefan von Praun: Toleranzanalyse nachgiebiger Baugruppen imProduktentstehungsprozess252 Seiten · ISBN 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185 Tim Angerer: Effizienzsteigerung in der automatisierten Montagedurch aktive Nutzung mechatronischer Produktkomponenten180 Seiten · ISBN 978-3-8316-0336-7186 Alexander Krüger: Planung und Kapazitätsabstimmungstückzahlflexibler Montagesysteme197 Seiten · ISBN 978-3-8316-0371-8187 Matthias Meindl: Beitrag zur Entwicklung generativerFertigungsverfahren für das Rapid Manufacturing236 Seiten · ISBN 978-3-8316-0465-4188 Thomas Fusch: Betriebsbegleitende Prozessplanung in derMontage mit Hilfe der Virtuellen Produktion am Beispiel derAutomobilindustrie190 Seiten · ISBN 978-3-8316-0467-8189 Thomas Mosandl: Qualitätssteigerung bei automatisiertemKlebstoffauftrag durch den Einsatz optischer Konturfolgesysteme182 Seiten · ISBN 978-3-8316-0471-5190 Christian Patron: Konzept für den Einsatz von Augmented Reality inder Montageplanung150 Seiten · ISBN 978-3-8316-0474-6191 Robert Cisek: Planung und Bewertung von Rekonfigurationsprozessenin Produktionssystemen200 Seiten · ISBN 978-3-8316-0475-3192 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