Unternehmen müssen aufgrund wachsender Marktdynamiken und steigender Variantenvielfalt Fertigungsprozessfolgen flexibel und zugleich wirtschaftlich gestalten, um auch zukünftige Bauteilvarianten effizient und wirtschaftlich fertigen zu können. In dieser Dissertation wurde eine Methodik entwickelt, die die Planung von flexiblen und wirtschaftlichen Fertigungsprozessfolgen unter Berücksichtigung potenzieller, unsicherheitsbehafteter Bauteilvarianten ermöglicht.

Unternehmen stehen vor der Herausforderung, dass durch wachsende Dynamiken an den Märkten und einer steigenden Komplexität die Häufigkeit von Produktanpassungen zunimmt. Folglich reduziert sich auch in der Serienfertigung die Stückzahl gleichartiger Bauteile und es sind zunehmend verschiedene Bauteilvarianten zu fertigen. Gleichzeitig ist der Aufbau einer Fertigungsprozessfolge zur Fertigung von Bauteilen mit hohen Investitionen verbunden, weshalb nicht für jede Bauteilvariante eine separate Fertigungsprozessfolge berücksichtigt wird. Somit sind Investitionsentscheidungen bzgl. Fertigungsprozessfolgen nicht nur unter Betrachtung aktueller Anforderungen zu treffen, sondern die Anforderungen an zukünftige Bauteilvarianten sind in die Entscheidung zu integrieren, um sicherzustellen, dass zukünftige Bauteilvarianten wirtschaftlich gefertigt werden können. Folglich wird die Flexibilität der Fertigung in Bezug auf zukünftige Bauteilvarianten ein Erfolgsfaktor für Unternehmen. Eine Maximierung der Flexibilität ist jedoch nicht die wirtschaftlichste Option, da eine höhere Flexibilität i. d. R. mit höheren Kosten verbunden ist. Daraus resultiert die Notwendigkeit der Betrachtung der bedarfsorientierten Flexibilität von Fertigungsprozessfolgen, die durch potenzielle Bauteilvarianten definiert wird, und eine Bewertung der Wirtschaftlichkeit unter Einbeziehung potenzieller Bauteilvarianten, um einen langfristigen Unternehmenserfolgs zu erreichen. In dieser Dissertation wurde eine Methodik entwickelt, die die Planung von flexiblen und wirtschaftlichen Fertigungsprozessfolgen für die variantenreiche Serienfertigung ermöglicht. Es wurde untersucht, wie eine Modellierung potenzieller, unsicherheitsbehafteter Bauteilvarianten zu gestalten ist, um diese in die Planung von Fertigungsprozessfolgen zu integrieren. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die wirtschaftlich relevanten Charakteristika der Bauteilvarianten zum Planungszeitpunkt nicht eindeutig bekannt sind und somit Unkenntnisse, z. B. bzgl. Eintrittszeitpunkt und Nachfragemengen, bestehen, weshalb Unsicherheiten in die Planung zu integrieren sind. Des Weiteren wurde erforscht, wie unter Einbezug unsicherheitsbehafteter Bauteilvarianten eine Bewertung der bedarfsorientierten Flexibilität und eine Prognose der Wirtschaftlichkeit von Fertigungsprozessfolgen umzusetzen sind, um sicherzustellen, dass eine ganzheitliche wirtschaftliche Optimierung der Fertigung über die Nutzungsdauer erreicht wird.