Einleitung und Zielstellung

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Autor: Dr.-Ing. Christiane Kamusella

Einleitung

Der Produktentstehungs- und –herstellungsprozess (PEP) ist ein standardisierter Prozess, der den zeitlichen und inhaltlichen Rahmen für die Entwicklung eines Produkts und für dessen Produktions-Planung umfasst.

Der Prozess besteht im Wesentlichen aus den drei Haupt-Phasen:

• Konzeptphase (Produktdefinition)
• Planungsphase (Produktentwicklung, Produktionsentwicklung)
• Serienphase (Serienvorbereitung, Produktionsanlauf).

Resultat der Produktentwicklung sind Zeichnungen, digitale und reale Modelle, der Umfang an Produktvarianten sowie Stücklisten des Produkts.

Die konstruktive Produktgestaltung hat wesentlichen Einfluss auf Art und Anzahl der Fertigungs- und Montageoperationen, auf die Automatisierbarkeit und auf ergonomische Gesichtspunkte bei späterer Fertigung.

Während der Produktionsentwicklung- und -planung wird ein Herstellungsablauf entworfen. Das beinhaltet z. B. die Festlegung der Baureihenfolge (technologische Stückliste), die Auswahl der Fertigungstechnologien, die Konzipierung des Logistikkonzepts und die Arbeitsplatzgestaltung.

Im PEP werden durchgängig und systematisch Ergonomieuntersuchungen und -absicherungen durchgeführt.

So können über

• frühzeitige Produktmodifikationen,
• eine geeignete Auswahl von Betriebsmitteln, Werkzeugen,
• die Taktung der Fertigungslinie,
• arbeitsplatzbezogene Lösungen und ergonomische Hilfsmittel,
• abgestimmte Logistikprozesse

--> körperliche Belastungen (z. B. durch Aktionskräfte, Lasten, Körperhaltungen, Bewegungsräume)

--> Fertigungszeiten

--> Fehlerhäufigkeiten

--> Lohnkosten durch Wegfall von Erschwerniszulagen

reduziert sowie Einsatzmöglichkeiten für leistungsgewandelte Mitarbeiter geschaffen werden. (s. auch Schönherr, 2014)

Der gezielte Einsatz digitaler Planungstools kann diese Entwurfsprozesse unterstützen (s. Abbildung). Ein beispielhaftes Planungs- und Gestaltungswerkzeug, insbesondere im Umfeld der Digitalen Fabrik, d. h. für eine Planung und Steuerung wesentlicher Fabrikprozesse, ist ema. Mittels ema können Varianten von Arbeitssystemen entworfen und optimiert werden. Das geschieht über Simulation und Visualisierung manueller Verrichtungen für einen geplanten Prozessablauf. Dieser wird anschließend nach Aspekten der Ergonomie und der zeitlichen Verschwendung bewertet.

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Literatur: Schönherr, Ricardo (2014): Simulationsbasierte Absicherung der Ergonomie mit Hilfe digital beschriebener menschlicher Bewegungen. Chemnitz, Techn. Univ., Diss., 2014