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Datenstrukturmodell für den digitalen Schatten der Auftragsabwicklung von Werkzeugbaubetrieben

Datenstrukturmodell für den digitalen Schatten der Auftragsabwicklung von Werkzeugbaubetrieben von Kelzenberg,  Christoph
Die Produktivitätspotenziale von Industrie 4.0 werden von einer Vielzahl von Werkzeugbaubetrieben aktuell nicht genutzt. Grund ist der fehlende digitale Schatten der Auftragsabwicklung, das heißt das hinreichend genaue Abbild der Unternehmensprozesse, welches Grundvoraussetzung zur Nutzung von Industrie 4.0 ist. Als Ausgangspunkt der Erzeugung wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Datenstrukturmodell für den digitalen Schatten der Auftragsabwicklung von Werkzeugbaubetrieben entwickelt.
Aktualisiert: 2021-01-01
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Digitale Transformation

Digitale Transformation von Boshof,  Julian, Busch,  Max, Goertz,  David, Kelzenberg,  Christoph, Kessler,  Niklas, Prof. Dr. Boos,  Wolfgang, Wiese,  Jan
Der Großteil der deutschen Werkzeugbaubetriebe ist mittlerweile industrialisiert. Doch reicht die Industrialisierung aus, um in der heutigen Zeit konkurrenzfähig zu bleiben? Der deutsche Werkzeugbau ist zwar effizienter geworden, doch dem internationalen Kostendruck und dem steigenden Flexibilitätsdruck hervorgerufen durch den Kunden kann nur durch Optimierungen im Leistungserstellungsprozess und im Leistungsangebot begegnet werden. Wie das geht!? Mithilfe einer ganzheitlichen digitalen Transformation! Die digitale Transformation ist zentraler Stellhebel zur Optimierung der Leistungserstellung und zum Angebot neuer Dienstleistungen. Trotz des enormen Potenzials fehlt dem deutschen Werkzeugbau aktuell ein systematisches Vorgehen zur Nutzbarmachung der in den Unternehmen vorhandenen Daten und damit der Ausschöpfung des eigentlich vorhandenen Potenzials. Der Leitfaden „Digitale Transformation im Werkzeugbau“ zeigt Handlungsempfehlungen zur datenbasierten Leistungserstellung und zum datenbasierten Leistungsangebot auf. Neben der Beschreibung eines methodischen Vorgehens mitsamt einzusetzender Instrumente werden die Inhalte durch einen Use-Case sowie diverse themenbezogene Exkurskapitel detailliert vorgestellt.
Aktualisiert: 2021-01-05
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Erfolgreich Planen und Steuern

Erfolgreich Planen und Steuern von Bernd,  Haase, Busch,  Max, Ebbecke,  Christoph, Kelzenberg,  Christoph, Prof. Dr. Boos,  Wolfgang, Wiese,  Jan
In einem zunehmend globalen Wettbewerbsumfeld sind produzierende Unternehmen am Hochlohnstandort Deutschland einem hohen Konkurrenzdruck ausgesetzt. Internationale Wettbewerber können hierbei vor allem von niedrigeren Faktorkosten profitieren, sodass deutsche Unternehmen stärker denn je gefordert sind, die Leistungserstellungsprozesse so effizient wie möglich zu gestalten. Zur Erhöhung der Effizienz der Leistungserstellung kommt der Planung und Steuerung eine Schlüsselrolle zu, da sie die Abläufe der Wertschöpfung terminlich sowie kapazitiv festlegt. Die Planung und Steuerung verfolgt hierbei insbesondere die Zielgrößen Termintreue, Kostenoptimierung und kurze Durchlaufzeiten. Die Erreichung dieser Zielgrößen stellt insbesondere im Werkzeugbau als Vertreter der Einzel- und Kleinserienfertigung eine große Herausforderung dar, da nur in begrenztem Umfang auf Erfahrungswerte zurückgegriffen werden kann und Skaleneffekte nur begrenzt realisiert werden können. Um den spezifischen Herausforderungen des Werkzeugbaus gerecht zu werden, ist eine systematische sowie proaktive Planung und Steuerung notwendig. Dies umfasst das Vorgehen zur zukunftsbezogenen Zuweisung von Ressourcen zu Aufträgen in der Grob- und Feinplanung sowie die Systematik zur gegenwartsbezogenen Steuerung von Aufträgen auf dem Shopfloor. Erfolgreich umgesetzt bildet die Planung und Steuerung die Grundlage zur nachhaltigen Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit von Werkzeugbaubetrieben.
Aktualisiert: 2021-01-05
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Tooling in Slovenia

Tooling in Slovenia von Boshof,  Julian, de Lange,  Johan, Kelzenberg,  Christoph, Ochel,  Julian, Prof. Dr. Boos,  Wolfgang
Die slowenische Wirtschaft wird durch den Dienstleistungssektor dominiert. 64,8 % der Bruttowertschöpfung wird in diesem Bereich generiert. Aber auch die Industrie spielt in Slowenien eine bedeutende wirtschaftliche Rolle. Slowenien ist im europäischen Vergleich einer der am schnellsten wachsenden Industriestaaten. Mit Blick auf die slowenische Branche Werkzeugbau lässt sich konstatieren, dass sich slowenische Werkzeugbaubetriebe immer stärker zu exportorientierten Partnern auf dem globalen Markt entwickeln. Insbesondere deutsche Unternehmen sind wichtige Partner der slowenischen Branche Werkzeugbau. Slowenische Werkzeugbaubetriebe zeichnen sich durch niedrige Lohnkosten sowie qualitativ hochwertige Werkzeuge aus und entwickeln sich vor allem durch einen starken Dienstleistungsgedanken zunehmend zu potenziellen Werkzeuglieferanten für deutsche und internationale Serienproduzenten. Der Bekanntheitsgrad des slowenischen Werkzeugbaumarkts ist aufgrund seiner geringen Größe für internationale Unternehmen relativ gering. Die vorliegende Studie gibt deshalb einen Einblick in die Charakteristika der slowenischen Wirtschaft im Allgemeinen sowie in den slowenischen Werkzeugbau im Speziellen.
Aktualisiert: 2021-01-05
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Erfolgreich Fokussieren und Segmentieren

Erfolgreich Fokussieren und Segmentieren von de Lange,  Johan, Ebbecke,  Christoph, Goertz,  David, Kelzenberg,  Christoph, Prof. Dr. Boos,  Wolfgang
In einem globalisierten Umfeld ist der Hochlohnstandort Deutschland einem zunehmend intensiven Wettbewerb ausgesetzt. Bei hohen Faktorkosten und sich angleichenden Qualitätsstandards können Unternehmen an Hochlohnstandorten langfristig nur über die Optimierung des Leistungserstellungsprozesses erfolgreich im Wettbewerb agieren. Insbesondere Unternehmen der Unikat- und Kleinserienfertigung, wie beispielsweise Werkzeugbaubetriebe, positionieren sich vielfach als Generalisten mit breiten Leistungsspektren. Eine hohe Angebotsbreite und -varianz, mit teilweise entgegengesetzten Zielgrößen, resultieren in einer hohen internen Komplexität. Diese Komplexität steht einer effizienten Auslegung der Wertschöpfung entgegen. Um den Herausforderungen eines heterogenen Leistungsspektrums sowie divergierender Zielgrößen begegnen zu können, ist die Fokussierung und Segmentierung der Wertschöpfung eines Werkzeugbaubetriebs ein geeigneter Lösungsansatz. Die Fokussierung des Leistungsspektrums beinhaltet sowohl die Eingrenzung auf wirtschaftlich bedeutende Leistungen des Werkzeugbaus als auch die strategische, organisatorische und technologische Harmonisierung der Leistungserstellung. Eine reine Fokussierung ist jedoch nicht ausreichend, da die zu erreichenden Zielgrößen unterschiedlicher Auftragsarten, wie beispielsweise Neuwerkzeug-aufträge oder Reparaturaufträge, divergieren können. Eine Segmentierung ermöglicht die gleichzeitige Erreichung entgegengesetzter Ziel-größen durch eine physische oder virtuelle Trennung von wertschöpfenden Tätigkeiten. Eine erfolgreich umgesetzte Fokussierung und Segmentierung bildet somit die Grundlage einer effizienten Leistungserstellung und damit einer langfristigen Wahrung der Wettbewerbsfähigkeit.
Aktualisiert: 2021-01-05
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Intelligente Werkzeuge und datenbasierte Geschäftsmodelle

Intelligente Werkzeuge und datenbasierte Geschäftsmodelle von Dr. Lapper,  Sven, Ebbecke,  Christoph, Graberg,  Tim, Jakubowski,  Simon, Kelzenberg,  Christoph, Prof. Dr. Boos,  Wolfgang, Stracke,  Felix, Wiese,  Jan
Die Globalisierung hat zu einer starken Verlagerung der Wirtschaftsmacht von der westlichen Welt in aufstrebende Volkswirtschaften in Osteuropa und Asien geführt. Dieser Trend hat sich aufgrund des weiteren Abbaus von Handelsbeschränkungen, des steigenden Bildungsniveaus und hoher Investitionen in die lokale Infrastruktur in Schwellenländern beschleunigt. Die anhaltenden Vorteile dieser Länder hinsichtlich Arbeitskosten bei gleichzeitig abnehmenden Produktlebenszyklen, steigender Individualisierung und erhöhter Dynamik der Märkte führen zu steigendem Wettbewerbsdruck in westlichen Industrienationen. Zur Bewältigung dieser Herausforderungen wird Industrie 4.0 derzeit als mögliche Lösung gesehen und durch Industrie und Politik entsprechend gefördert. Die echtzeitnahe Vernetzung von Menschen, Maschinen und Objekten bietet die Chance, Produktivitätspotenziale zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit zu nutzen. Weiterhin ermöglicht Industrie 4.0 durch die Implementierung neuer, datenbasierter Geschäftsmodelle Umsatzzuwächse zu erzielen. Durch die prominente Stellung in der industriellen Wertschöpfung zwischen Produktentwicklung und Serienproduktion trägt der Werkzeugbau maßgeblich zur Innovationsfähigkeit und Produktivität der gesamten produzierenden Industrie bei. Marktseitige Lösungen im Bereich Industrie 4.0 zur Optimierung der Produktion des Kunden sind jedoch im Werkzeugbau bisher kaum oder gar nicht vorhanden. Zukünftig wird eine hohe Qualität als Differenzierungsmerkmal nicht mehr ausreichen, um sich vor dem Hintergrund der genannten Herausforderungen vom internationalen Wettbewerb abzugrenzen. Hierfür müssen das traditionelle Verständnis des Werkzeugbaus als „reiner“ Produktionsbefähiger überdacht und neue Lösungen erarbeitet werden. Zur Steigerung des Kundennutzens muss die Integration des Werkzeugbaus in die Kundenprozesse weiter ausgebaut werden. Eine Vertiefung der Zusammenarbeit über klassische Dienstleistungen wie Bauteiloptimierung und Serienbetreuung hinaus ist nur über die intensivere Nutzung von Werkzeug- und Produktionsdaten im Rahmen sogenannter datenbasierter Dienstleistungen möglich. Die Generierung dieser Daten wiederum erfordert den Einsatz intelligenter Werkzeuge, die über integrierte Sensorik, Aktorik und Regelungstechnik verfügen. Dies führt nicht nur zur Befähigung der Produktion, sondern ermöglicht die Absicherung und gar Optimierung der Produktion hinsichtlich Qualität und Ausbringungsmenge. Neben einer nachhaltigen Differenzierung vom Wettbewerb kann dadurch auf Basis neuer Ertrags- und Geschäftsmodelle der digitale Wandel im Werkzeugbau gewinnbringend gestaltet werden.
Aktualisiert: 2021-01-05
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Tooling in Czech Republic

Tooling in Czech Republic von Goertz,  David, Kelzenberg,  Christoph, Prof. Dr. Boos,  Wolfgang, Wiese,  Jan
Die tschechische Wirtschaft ist geprägt von einer starken produzierenden Industrie. Mit 21 % arbeiten in keinem anderen Land der Welt prozentual mehr Menschen in der produzierenden Industrie als in der Tschechischen Republik. Herzstück der tschechischen Industrie bildet die internationale Automobil- und Zulieferindustrie, welche eine Vielzahl an Produktionsstandorten im Land betreibt. In diesem Umfeld konnten sich in den letzten Jahren eine Vielzahl interessanter, exportorientierter Werkzeugbaubetriebe entwickeln, von denen ein hoher Anteil aus Spritzgießwerkzeugbaubetrieben besteht. Insbesondere deutsche Unternehmen sind ein starker Partner der Tschechischen Republik. Aufgrund niedrigerer Lohnkosten, der guten technischen Ausbildung im Land sowie einer hohen Fertigungstiefe wird die tschechische Branche Werkzeugbau zunehmend als Beschaffungsmarkt für deutsche bzw. europäische Firmen interessant. Aus Sicht ausländischer Kunden ist für eine erfolgreiche Beschaffung von Werkzeugen ein detailliertes Marktwissen über die Leistungsfähigkeit von Zulieferern und Kollaborationspartnern notwendig. Die vorliegende Studie gibt einen Einblick in die Charakteristika der tschechischen Wirtschaft sowie des tschechischen Werkzeugbaus.
Aktualisiert: 2021-01-05
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Industrie 4.0: Implement it!

Industrie 4.0: Implement it! von Boshof,  Julian, de Lange,  Johan, Ebbecke,  Christoph, Helbig,  Jens, Kelzenberg,  Christoph, Prof. Dr. Boos,  Wolfgang, Prof. Dr. Schuh,  Günther, Stracke,  Felix
Der Begriff Industrie 4.0 prägt seit 2011 die gesamte produzierende Industrie. Er steht für die sogenannte vierte industrielle Revolution, welche einen Nutzengewinn für produzierende Unternehmen mittels digitaler Vernetzung verspricht. So kann Industrie 4.0 als die echtzeitfähige, intelligente, horizontale und vertikale Vernetzung von Menschen, Maschinen, Objekten und IKT-Systemen zur dynamischen Beherrschung komplexer Systeme verstanden werden. Ziel ist die Optimierung von Produktionsprozessen, Produkten und Dienstleistungen mithilfe modernster Technologien. Anders als die vorhergegangenen industriellen Revolutionen ist die vierte industrielle Revolution nicht alleine aus der Weiterentwicklung und Technisierung von produzierenden Unternehmen, also aus dem Markt selber, entstanden. Sie wurde hingegen von der Bundesregierung als strategisches Zukunftsprojekt ausgerufen. Daher ist es nicht verwunderlich, dass in den ersten Jahren nach Proklamation zunächst ein breiter Diskurs über Definition, Umfang und Ziele von Industrie 4.0 entbrannt ist. Unternehmen haben sich entsprechend nur zögerlich und Schritt für Schritt mit dem Thema beschäftigt. Mittlerweile hat sich nicht nur das Verständnis von Industrie 4.0 nach der oben genannten Definition geschärft, auch ist das Thema in der breiten Masse der produzierenden Unternehmen bekannt geworden. In Deutschland schätzen 80 % aller produzierenden Unternehmen Industrie 4.0 für strategisch relevant ein und 89 % der Unternehmen erwarten, dass die strategische Bedeutung zukünftig weiter steigen wird. Die aktuelle Bilanz der Umsetzung von Industrie 4.0 ist mehr als 7 Jahre nach dem postulierten Start ernüchternd. Lediglich 45 % der Unternehmen setzen vereinzelt Industrie 4.0-Lösungen ein, während weitere 20 % der Unternehmen die Einführung von entsprechenden Lösungen planen. Somit kann konstatiert werden, dass die vierte industrielle Revolution zwar gestartet, aber längst noch nicht vollständig und durchgängig erfolgt ist. Warum aber ist die Umsetzung von Industrie 4.0 trotz des vielversprechenden strategischen Nutzens noch nicht in großem Umfang und in der Gesamtheit der Industrie erfolgt? Ein wesentlicher Grund, neben hohen Investitions- und Entwicklungsaufwänden, sind mangelnde organisatorische Strukturen und Vorgaben. Unternehmen fehlt es vielfach an geeigneten Konzepten und einer strukturierten Vorgehensweise, um Industrie 4.0 in die gesamte Organisation zielgerichtet einzuführen und nachhaltig zu verankern. So bleibt die Einführung von Industrie 4.0 oft auf einzelne Use-Cases und Lösungen beschränkt, die nur in einzelnen Bereichen umgesetzt und nicht über einen Pilotstatus hinaus weiterentwickelt werden. An dieser Stelle kann eine Analogie zur Entwicklung und Umsetzung des Lean-Management-Konzepts Ende der 90er Jahre des letzten Jahrhunderts festgestellt werden. Auch dieses Konzept hat schnell breites Interesse in der produzierenden Industrie gefunden. Es hat jedoch einige Jahre gedauert, bis geeignete organisatorische Elemente und Strukturen wie Produktionsmanagementsysteme, Lean-Management-Abteilungen und Lean-Manager installiert wurden, um das Konzept auch ganzheitlich in den Unternehmen zu implementieren. Der vorliegende Leitfaden „Industrie 4.0: Implement it!“ adressiert das beschriebene Problem und gibt Impulse und Handlungsempfehlungen in Form eines Umsetzungskonzepts zur ganzheitlichen Implementierung einer Industrie 4.0-Strategie. Hierzu werden konkrete organisatorische Strukturen, Prozesse und Instrumente vorgestellt, damit die operative Umsetzung von Industrie 4.0 gelingen kann. Um die Inhalte praxisnah zu vermitteln, werden in der gesamten Studie zwei Use-Cases betrachtet, die zunächst vorgestellt und an denen die vorgestellten Inhalte exemplarisch angewandt werden.
Aktualisiert: 2021-01-05
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Erfolgreich Lieferanten Managen

Erfolgreich Lieferanten Managen von Busch,  Max, de Lange,  Johan, Kelzenberg,  Christoph, Prof. Dr. Boos,  Wolfgang, Schultes,  Thilo
Ein erfolgreiches Lieferantenmanagement stellt für Werkzeugbaubetriebe eine wichtige Grundvoraussetzung für die eigene Wettbewerbsfähigkeit dar. Nur durch die Kooperation mit Lieferanten ist es für Werkzeugbaubetriebe möglich, ihren Endkunden ein umfangreiches und gleichzeitig hochwertiges Leistungsspektrum anzubieten. Zudem wird ein interner Fokus auf Kernkompetenzen ermöglicht, wodurch die Wirtschaftlichkeit gesteigert werden kann. In Folge der Losgröße Eins und damit einhergehenden geringen Bestellmengen und Einkaufsbudgets ist das Lieferantenmanagement in der Branche Werkzeugbau eine Herausforderung. Lieferanten mit hoher technologischer Kompetenz und effizienten Prozessen müssen systematisch identifiziert, weiterentwickelt und in interne Abläufe integriert werden. Hierzu ist ein strukturierter Prozess notwendig, welcher idealerweise durch digitale Hilfsmittel unterstützt wird. Langfristig ermöglicht ein systematisches Lieferantenmanagement Werkzeugbaubetrieben verkürzte Durchlaufzeiten, höhere Flexibilität und geringere Kosten.
Aktualisiert: 2021-01-05
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World of Tooling 2018

World of Tooling 2018 von Dr. Salmen,  Michael, Graberg,  Tim, Kelzenberg,  Christoph, Prof. Dr. Boos,  Wolfgang, Schultes,  Thilo, Stark,  Maximilian
Der Werkzeugbedarf deutscher produzierender Unternehmen steigt mit Ausnahme der Krisenjahre 2008 und 2009 seit vielen Jahren kontinuierlich an. Zusätzlich zum globalen Wirtschaftswachstum unterstützen zwei Einflüsse maßgeblich den enorm ansteigenden Werkzeugbedarf: Einerseits ist eine zunehmende Produktderivatisierung bei gleichzeitig kürzeren Produktlebenszyklen direkt mit einer Zunahme des Werkzeugbedarfs verknüpft. Andererseits hat die Globalisierung zu einer Internationalisierung der Produktionsstandorte beigetragen, sodass der Werkzeugbedarf zunehmend international verteilt anfällt sowie Mehrfachwerkzeuge benötigt werden. Die Entwicklung zwingt produzierende Unternehmen sowie Werkzeugbaubetriebe gleichermaßen, sich intensiv mit internationalen Werkzeugbaumärkten zu beschäftigen. Sie sind der Schlüssel, um internationale Produktionswerke zuverlässig mit Werkzeugen zu versorgen, Faktorkostenunterschiede und damit Preispotenziale auszunutzen und nicht zuletzt Innovationen auf Basis des internationalen Vergleichs im eigenen Werkzeugbau zu erzielen. Denn eines gilt heute mehr denn je für die „World of Tooling“: Die Konkurrenz schläft nicht!
Aktualisiert: 2021-01-05
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