The thesis is mainly driven by the modelling of business processes focusing on process optimization namely processes related to Investment Banking. The main goal of the thesis is driven by the EPC process modelling for optimization the key Investment process in a particular company APS HOLDING SE. The theoretical part contains processes descriptions optimizations and process modelling standards. The practical part is devoted to design and optimize of the process related to Debt Assets Investment Banking under the EPC modelling standards. Each part of the Investment process is described below the model. Reader can feel more comfortable by using the glossary of terms attached in appendix. Focus on higher efficiency of the Investment management process will be the key goal for the company management in 2016.

Produktivitätssteigerung und Effizienzsteigerung sind Ziele, die durch marktwirtschaftlichen Wettbewerb vielfach zum Standardrepertoire der Entwicklung sowie der kontinuierlichen Verbesserung gehören. Trotzdem besteht hinsichtlich der Energieeffizienz in der Produktion noch immer dringender Handlungsbedarf. Auch wenn ein großer Teil aller Umweltauswirkungen eines Produktes in Entwicklung und Konstruktion festgelegt werden und in der Nutzungsphase anfallen, besteht der Handlungsbedarf zunächst in der Produktion. Ohne Transparenz hinsichtlich des verursachten Energiebedarfs zur Herstellung eines Produktes in der Produktion, kann dieser in der Konstruktion nicht berücksichtigt und daher nicht zielgerichtet minimiert werden. Weiterhin werden sehr viele Produkte für die Industrie wiederum in der Produktion eingesetzt und sind damit in ihrer Lebensphase Verursacher des Energiebedarfs in der Herstellungsphase der nächsten Generation von Produkten. Gegenstand dieser Arbeit ist es die Grundlage zur zielgerichteten Erfassung und Dokumentation des Energieeinsatzes in der Produktion am Beispiel von Prozessketten rund um Fügeprozesse zu untersuchen und einen Kennwert zu entwickeln, der in der Produktion erfasst und in der Konstruktion sowie der Arbeitsvorbereitung verwendet werden kann, um den Energiebedarf zunächst zu beurteilen und im Weiteren nachhaltig zu reduzieren. Diese Arbeit liefert das Werkzeug, um Transparenz zu schaffen und damit im Folgenden den produktspezifischen Energiebedarf in der Produktion zu reduzieren. Im Ergebnis wird ein Kennwert entwickelte der zusätzlich geeignet ist als dynamischer Leistungsindikator in der Prozessoptimierung und im Fabrikbetrieb verwendet zu werden.:1 Einleitung 1.1 Zielsetzung 1.2 Abgrenzung des Betrachtungsbereiches 2 Energie im Produktlebenszyklus – Stand der Technik 2.1 Produktlebenszyklus 2.1.1 Lebenszyklusanalyse 2.1.2 Kumulierter Energieaufwand (KEA) 2.1.3 Produktentwicklung und Konstruktion 2.2 Energie- und ressourceneffiziente Produktion 2.3 Prozessketten 2.4 Resümee der Analysen des Stands der Technik 3 Fügeprozesse im Produktlebenszyklus – eine naturwissenschaftliche Betrachtung 3.1 Energie im Schweißprozess 3.2 Schweißtechnologien im Zentrum der Betrachtung 3.2.1 Metallschutzgasschweißen 3.2.2 Laserschweißen 3.2.3 Reibrührschweißen 3.2.4 Hybridisierung von Schweißverfahren 3.3 Fügeprozessketten 3.3.1 Vorbereitung und Nachbereitung 3.3.2 Trennen 3.3.3 Spanende Bearbeitung - Nahtvorbereitung 3.3.4 Richten 3.3.5 Reinigen 3.4 Energieeinsatz in Fügeprozessen 3.5 Energieeffizienz 3.5.1 Physikalische Betrachtung 3.5.2 Thermodynamische Analyse 3.5.3 Primär-Sekundär-Analyse 4 Handlungsbedarf 5 Energieeffizienz in Fügeprozessketten 5.1 Kritische Diskussion des Kennwertes der Streckenenergie 5.2 Definition des Kennwertes des spezifischen Energiebedarfs 5.3 Berechnung von spezifischen Energiebedarfen 5.3.1 Betriebszustände 5.3.2 Systemgrenze 5.3.3 Berücksichtigung von nicht-elektrischen Energieformen in der Bilanzierung 5.3.4 Elektrisches Äquivalent von Energiebedarfen aller Art 5.3.5 Unterscheidung primärer und sekundärer Verbraucher 5.3.6 Unterscheidung dynamischer und statischer Energiebedarfe 5.4 Energiemesssystem 5.5 Bestimmung von Energieprofilen einzelner Fertigungsverfahren 5.5.1 Wirkungsgradketten bei Schweißprozessen 5.5.2 Steckdoseneffizienz 5.5.3 „Verlustarten“ 5.5.4 Übertragung auf verwandte Prozessvarianten 5.6 Energiedaten von Alternativprozessen 5.6.1 Vorgehen bei andersartigen Technologien 5.6.2 Entwicklung einer alternativen Herangehensweise 5.7 Reichweite der Energieprofile auf Ebene einer Fertigungstechnologie 5.8 Wertschöpfung an „Verlustleistungen“ 6 Anwendung 6.1 Betrachtung der Prozesskette 6.2 Berechnung spezifischen Energiebedarfs für das MIG-Schweißen 6.2.1 Unterscheidung primärer und sekundärer Verbraucher 6.3 Berechnung des spezifischen FSW-Energiebedarfs 6.4 Ergebnis 7 Zusammenfassung und Ausblick 7.1 Zusammenfassung 7.2 Ausblick 8 Literatur 8.1 Abbildungsverzeichnis 8.2 Tabellenverzeichnis A Anhang A-1 Typische Betriebszustände A-2 Vergrößerte Abbildungen A-3 Abbildungen „in Anlehnung“

The book summarises the results of the DFG-funded coordinated priority programme \"Fast Algorithms for Material Specific Process Chain Design and Analysis in Metal Forming\". In the first part it includes articles which provide a general introduction and overview on the field of process modeling in metal forming. The second part collates the reports from all projects included in the priority programme.

Manufacturing of aero engine components requires attention to residual stress and final shape of the product in order to meet high quality product standards.This sets very high demands on involved manufacturing steps to meet design requirements. Simulation of manufacturing processes can therefore be animportant tool to contribute to quality assurance.The focus in this work is on simulation of a manufacturing process chain comprising of sheet metal forming, welding and a stress relief heat treatment.Simulation of sheet metal forming can be used to design a forming tool design that accounts for the material behaviour, e.g. spring back, and avoid problems such as wrinkling, thinning and cracking. Moreover, the simulation can also show how the material is stretched and work hardened. The residual stresses after forming may be of local character or global depending on the shape that is formed. However, the heat affected zone due to welding is located near the weld.The weld also causes large residual stresses with the major component along the weld. It is found that the magnitude of the residual stresses after welding is affected by remaining stresses from the previous sheet metal forming. The final stress relieve treatment will relax these residual stresses caused by e.g. forming and welding. However, this causes additional deformations.The main focus of this study is on how a manufacturing process step affects the subsequent step when manufacturing a component of the nickel-based super alloy 718. The chosen route and geometry is a simplified leading edge of an exhaust case guide vane. The simulations were validated versus experiments. The computed deformations were compared with measurements after each manufacturing step. The overall agreement between experiments and measurement was good. However, not sufficiently accurate considering the required tolerance of the component. It was found from simulations that the residual stresses after each process affects the subsequent step. After a complete manufacturing process chain which ends with a stress relief heat treatment the residual stresses were not negligible. VIII Special experiments were performed for studying the stress relief in order to understand how the stresses evolve through the heat treatment cycle during relaxation. It was found that the stresses were reduced already during the beginning of the heating up sequence due to decreasing Young´s modulus and yield stress with increasing temperature. Relaxation due to creep starts when a certain temperature was reached which gave a permanent stress relief.

Die Digitalisierung industrieller Fertigungs- und Qualitätssicherungsprozesse hat mittlerweile in einer Vielzahl von Unternehmen Einzug gefunden und ist dort nicht mehr wegzudenken. Ausgehend von einem funktionalen 3D-CAD-Modell soll es möglich sein, nahezu alle produktbegleitenden Prozesse – von der Konstruktion bis zur Endabnahme beim Kunden – teil- oder vollautomatisiert zu steuern. Das Ziel ist die eindeutige Vergleichbarkeit konstruktiver, fertigungstechnischer und qualitätsrelevanter Daten im Produktentstehungsprozess. Gerade im Bereich der Qualitätssicherung und der abgeleiteten Messprotokollierung besteht diesbezüglich bisher nicht ausgeschöpftes Optimierungspotenzial. Die bestehende Entwicklungslücke stört die Durchgängigkeit der digitalen 3D-CAD-basierten Prozesskette und beeinträchtigt die Prozess- und Informationstransparenz innerhalb der Produktentstehung. Mit der Verwendung der Product and Manufacturing Information (PMI) im 3D-CAD-Modell wird dieser Problematik zwar entgegengewirkt, jedoch ist es bislang nur begrenzt möglich, die Produkt- und Fertigungsinformationen eindeutig und unverändert in der heterogenen CAx-Systemlandschaft innerhalb der Produktentstehung zu transferieren. Neben der fehlenden Eindeutigkeit der PMI liegt die Ursache häufig bereits bei Fehldefinitionen der Informationen im Bereich der Bauteilkonstruktion. Eine eindeutige Zuordnung der Prüfmerkmale zu den jeweiligen Geometrieelementen wird nicht gewährleistet, sodass prüftechnisch ermittelte Soll-Wert-Abweichungen aus der Qualitätssicherung nicht direkt (ohne manuelle Nach- bzw. Mehrarbeit) dem entsprechenden geometrischen Element im 3D-CAD-Modell zugeordnet werden können. Das Ziel dieser Arbeit ist daher, eine Methode zu entwickeln, mit der die 3D-CAD-Modellinformationen semantisch korrekt definiert und auf Basis einer einheitlichen Kennzeichnung eindeutig im Produktentstehungsprozess identifiziert und maschinenlesbar weiterverarbeitet werden können. Zusätzlich werden aufbauend auf der eindeutigen Identifikation der Bauteilinformationen neue Methoden im Bereich der 3D CAD-basierten Arbeitsweise entwickelt, die den Mitarbeiter im Bereich der Prüf- und Arbeitsplanung sowie bei arbeitsvorgangsspezifischen Aufgaben in der Fertigung entlasten.:1. Einleitung 2. Stand der Forschung und Technik 3. Anforderungsprofil zur Methodenentwicklung 4. Entwicklung von Methoden zur 3D-modellbasierten Arbeitsweise in der Fertigung 5. Validierung der Methode zur Erreichung eines 3D modellbasierten Fertigungsansatzes 6. Diskussion und Fazit zu den Ergebnissen im Bereich der 3D-modellbasierten Arbeitsweise 7. Zusammenfassung und Ausblick

During the design phase, it creates and transforms ideas into products. It needs to know the manufacturing aspects for ensuring success and calculating the product cost while developing of designs. However, the choice one or another way of manufacturing, it will get slightly different results to the proposed design. The design teams require knowing some manufacturing alternatives for evaluate. This thesis has been proposed a select manufacturing process chain tool. The system modeled the design and manufacturing process data by select attributes and the process relationship. Moreover, the system uses “transformation concept” that represents the capability of each manufacturing process to modify a determinate design attribute. Finally, the system is developed as algorithm and build as part of a CAD platform. / Al llarg de la fase de disseny és on es creen les idees i es transformen en productes. La incorporació d’aspectes de fabricació en el desenvolupament dels dissenys permetrà assegurar-ne l’èxit i calcular-ne el cost. Tanmateix, l’elecció d’un o un altre camí de fabricació farà obtenir resultats lleugerament diferents al del disseny proposat. Fent que els equips de disseny precisin obtenir alternatives de fabricació durant la fase de disseny per a valorar les possibilitats. S’ha proposat, amb aquest tesis, una eina que estableix cadenes de processos de fabricació per a cada disseny. Per a desenvolupar-la s’ha modelitzat per mitja dels atributs la informació de disseny i la dels processos de fabricació, enriquit amb les relacions entre processos. S’ha completat l’obtenció de les cadenes amb l’ús del “concepte de transformada” que indica com pot alterar un procés un determinat atribut. Finalment s’ha desenvolupat un algoritme que combina ambdós parts i s’ha implementat com a part d’una plataforma CAD.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden die ausgekoppelten Rückstände einer stoffgeführten Veredelungskette zur stofflichen Nutzung von Braunkohle charakterisiert, welche aus den Wandlungsstufen Extraktion mit Toluol, Niedertemperaturkonversion (katalytische Pyrolyse und Reaktivextraktion mit superkritischen Lösungsmitteln) und Vergasung besteht. Schwerpunktmäßig wurde die Vergasungsreaktivität der Rückstände untersucht, da sie in der letzten Prozessstufe der Vergasung zugeführt werden. Die Variabilität der Reaktivität der Ausgangsstoffe diente hierzu als Maßstab zur Bewertung der Vergasungsreaktivität der Rückstände der Prozesskette. Im Rahmen der Charakterisierung wurden charakteristische Stoffeigenschaften identifiziert, welche die Vergasungsreaktivität der betrachteten Rohstoffe primär beeinflussen. Dazu zählen die Aromatizität und die Aschezusammensetzung. Auf dieser Basis wurden die Rückstände der Prozesskette bewertet und interpretiert. Es wurden verschiedene experimentelle Methoden (zwei Thermowaagen und ein Festbettverssuchstand) verwendet und gegenseitig validiert. Daneben wurde geprüft, ob die Reaktivität einer Mischung, bestehend aus den Rückständen der Prozesskette, aus den Reaktivitäten der Einzelkomponenten vorausberechnet werden kann und drei Grenzfälle abgeleitet. Basierend auf den im Rahmen der Arbeit generierten konsistenten Datensätzen wurde ein halbempirisches Modell zur Vorausberechnung der Vergasungsreaktivität von Braunkohlen und deren Veredelungsprodukten hergeleitet. Das Modell berücksichtigt die Zusammensetzung der organischen Substanz sowie die Zusammensetzung der anorganischen Substanz einer Kohleprobe und wurde unter Einbezug weiterer Kohleproben erfolgreich validiert.

The possibility of direct preforming in the near net shape of final component structure with load- and shape-conforming fiber orientations is highly essential in composite production, not only to reduce costs but also to attain better mechanical properties and form stability. Based on the concept of varying the reinforcement yarn lengths during the feed-in (warp yarn delivery) and segmented doffing, synchronous working numerically controlled warp yarn delivery and doffing machine modules have been newly developed for multiaxial warp knitting machines to create a resource efficient textile process chain by a single-step, large-scale oriented production of load- and form-conforming warp knitted three-dimensional shell preforms with free-form geometrical surfaces. Such customized preforms in the near component net shape offer higher material utilization and increased lightweight potential.

Die Bauteileigenschaften von Bauteilen und Baugruppen im Karosseriebau werden maßgeblich durch die während des Tiefziehprozesses auftretenden Formänderungen und Verfestigungen beeinflusst. In der vorliegenden Arbeit wird daher die Umformsimulation in eine repräsentative virtuelle Prozesskette des Karosseriebaus integriert. Dazu wird zunächst die Datenübertragung zwischen den einzelnen Simulationsprogrammen in der Prozesskette Umformen - Fügen - Crash realisiert. Mit der anschließend durchgeführten Sensitivitätsanalyse wird festgestellt, welche Größen einen signifikanten Einfluss auf die Folgesimulationen haben. Aufbauend auf den Ergebnissen der Sensitivitätsanalyse wird eine Methode zur Gestaltung von einfachen Ankonstruktionen zur Verbesserung der Qualität der Ergebnisse der inversen Umformsimulation entwickelt und an einem Bauteil aus dem Karosseriebau validiert. Mit den durch die einfache Ankonstruktion erzielten Verbesserungen in den Ergebnissen der inversen Umformsimulation kann die entwickelte Methode einen Beitrag zur Erhöhung der Qualität der nachfolgenden Prozesssimulationen in der Prozesskette leisten.

In dieser Arbeit wird die Berechenbarkeit des Deformationsverhaltens von Aluminiumaußenhautbauteilen in einem für die Automobilindustrie typischen Lacktrocknungsprozess um den irreversiblen Kriecheffekt erweitert. Untersucht wird dabei die in Europa oft für Außenhautbauteile eingesetzte Legierung AA6016 mit Hilfe von Zug- und Biegetests, aus denen ein geeignetes Werkstoffmodell für die numerische Simulation abgeleitet wird. Dabei wird auch der Einfluss des Umformgrades im Blechbauteil aus dem Herstellprozess untersucht und bewertet. Die seriennahe Validierung des Werkstoffmodells findet anhand einer eigens ausgelegten Baugruppe statt, die nach dem Wärmeprozess optisch sichtbare Formabweichungen aufweist. Mittels optischer Messungen wird die Baugruppe dabei vor, im und nach dem Wärmeprozess analysiert und die berechneten Formänderungen validiert. Im Ergebnis kann mit dem Werkstoffmodell die Auswirkung thermisch induzierter Spannungen unterhalb der klassischen Streckgrenze auf die Formänderung von Aluminiumblech in der frühen Produktentwicklungsphase prognostiziert werden. / In this work, the computability of the deformation behaviour of aluminium car body panels in a typical automotive paint drying process is enhanced by the irreversible creep effect. The alloy AA6016, which is often used in Europe for aluminium car body panels, is examined with the aid of tensile and bending tests from which a suitable material model for numerical simulation is derived. The influence of the plastic deformation in the sheet metal component due to the manufacturing process is also examined and evaluated. The near-series validation of the material model takes place on the basis of a specially designed assembly which shows optically visible shape deviations after the heating process. Using optical measurements, the assembly is analyzed before, during and after the heating process and the calculated shape changes are validated. As a result, the material model can be used to predict the effect of thermally induced stresses below the classic yield strength on the deformation of aluminium sheet in the early product development phase.