Der Werkzeugbau in Deutschland steht vor zahlreichen globalen, konjunkturellen und demografischen Herausforderungen. Als Bindeglied zwischen Produktentwicklung und Serienfertigung kann der Werkzeugbau sowohl zum Innovationstreiber als auch zum Produktivitätsbefähiger der Serienfertigung werden und einen Wettbewerbsvorteil erzielen. Die aktuelle Konjunkturentwicklung im Werkzeug- und Formenbau mit sinkenden Auftragseingängen und geringen Auftragsbeständen führt zu einem Preiskampf und wird durch COVID-19 zusätzlich erschwert. Marktfähig sind Werkzeugbaubetriebe daher auf Dauer nur, wenn die internen Wertschöpfungsprozesse optimiert werden und so Margenverluste durch interne Effizienzsteigerungen kompensiert werden können.
Unter technologischen Gesichtspunkten bieten verkettete Fertigungssysteme in der mechanischen Fertigung des Werkzeugbaus großes Potenzial zur weiteren Steigerung der Leistungsfähigkeit. Aufgrund des Einzel- und Kleinseriencharakters ist eine reine Adaption der bekannten Automatisierungsmethoden aus der Serienfertigung auf den Werkzeugbau jedoch nicht anwendbar. Im Rahmen der Arbeit wurde daher ein kennzahlenbasiertes Bewertungssystem der technologischen Leistungsfähigkeit verketteter Fertigungssysteme im Werkzeugbau entwickelt. Dieses versetzt die Werkzeugbaubranche in die Lage, individuelle Konzepte oder bestehende verkettete Fertigungssysteme in der mechanischen Fertigung vor, während oder nach einer Investitionsentscheidung zu bewerten und so Optimierungspotenziale abzuleiten.
Die Konzeption des Kennzahlensystems basiert auf Anforderungen aus der Theorie und Praxis. Als Bewertungsebenen werden die Ressourcen- (Maschinen, Handlingsystem, Peripherie), Netzwerk- und Prozessebene definiert. Im Zuge der Leistungsfähigkeitsbestimmung wurden Zielgrößen, bewertungsrelevante Aspekte, Einflussgrößen, Gewichtungsfaktoren und daraus resultierende Bewertungskennzahlen entwickelt. Synthetisiert bilden diese das ganzheitliche, modulare und kennzahlenbasierte Bewertungssystem für verkettete Fertigungssysteme im Werkzeugbau. Das Bewertungssystem wurde als Softwarelösung implementiert und anhand von zwei Fallbeispielen validiert.
Das in der Dissertation entwickelte kennzahlenbasierte Bewertungssystem stellt den ersten modularen und ganzheitlichen Ansatz zur Bewertung der Leistungsfähigkeit verketteter Fertigungssysteme im Werkzeugbau dar. Eine industrienahe Anwendbarkeit des Kennzahlensystems ist in hohem Maße gegeben.