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Robin_Kopf

M.Sc. Robin Kopf

Akad. Mitarbeiter
Bereich: Produktionssysteme
Sprechstunden: nach Vereinbarung
Raum: 109, Geb. 50.36
Tel.: +49 721 608-44018
Fax: +49 721 608-45005
Robin KopfTja5∂kit edu

Campus Süd



M.Sc. Robin Kopf

Forschungs- und Arbeitsgebiete:

  • Supply-Chain-Management und Fabrikplanung für additive Manufacturing
  • Bewertung und Optimierung von Servicenetzwerken 
     

Allgemeine Aufgaben:

  • Ansprechpartner Lehre im Bereich Produktionssysteme
  • Koordinator der Vorlesung: Integrierte Produktionsplanung

 

Lebenslauf:

01/2014 Akademischer Mitarbeiter in der Gruppe Produktionssysteme am wbk Institut für Produktionstechnik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT)
2008 – 2013 Studium des Maschinenbaus am Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Veröffentlichungen

[ 1 ] Fleischer, J.; Lanza, G.; Baumann, F.; Krämer, A.; Kopf, R.; Wagner, H.; Schneider, M.; Birenbaum, C.; Stroka, M.; Keckl, C.; Kuppinger, J.; Henning, F.; Wich, Y.; Ardilio, A.; Thielmann, A.; Meister, M.; Sauer, A.; Lerch, C.; Jäger, A. & Zanker, C. (2014), „Leichtbau - Trends und Zukunftsmärkte und deren Bedeutung für Baden-Württemberg“. Auftraggeber: Leichtbau BW GmbH - Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg.
Abstract:
Die Studie identifiziert Anwendungsfelder für Leichtbautechnologien und quantifiziert sowohl Marktgröße als auch Marktwachstum bis ins Jahr 2020. Eine Patent- und Publikationsanalyse zeigt auf, wo aktuell geforscht und entwickelt wird. Damit bekommen vor allem kleine und mittelständische Unternehmen ein konkretes Planungsinstrument an die Hand, das dabei hilft, strategische Entscheidungen für die Schlüsseltechnologie Leichtbau zu treffen.

[ 2 ] Stricker, N.; Kopf, R. & Lanza, G. (2014), „Solving multi-criteria problems under risk: an approach explained using the example of rescheduling in dynamic environments“, Production Engineering, Nr. 4, S. 535-541.
Abstract:
There is a decent number of possible heuristic methods to solve an actual problem in production planning and control. Usually, each solving method leads to a different alternative. In dynamic production environments, decision makers often have to decide between uncertainty and risk. Making multi-criteria decisions under risk is a well-known problem. In this paper, we will consider rescheduling as an example for decision-making in a dynamic production environment. It is used to present an intelligent manufacturing approach for multi-criteria decisions under risk that combines a method for decisionmaking under risk and a multi-attribute decision-making method. Moreover, for frequently appearing problems, such as rescheduling, a procedure to evaluate the used solving methods is presented. We use this information to achieve a sustainable improvement for the solving procedure of future manufacturing problems.

[ 3 ] Dosch, S.; Häfner, B.; Kopf, R.; Sell-Le Blanc, F. & Stricker, N. (2014), „Life Cycle Performance von Produktionssystemen - Eine ganzheitliche Betrachtung der Produktion auf allen Ebenen mithilfe der OEE“, wt Werkstattstechnik online, Band 7, S. 481-484.
Abstract:
Die Betrachtung der Life Cycle Performance von Produktionssystemen verlangt eine ganzheitliche Sicht auf das System mit allen darin installierten Anlagen, Komponenten und Prozessen in verschiedensten Teilbereichen. Neben der reinen Betrachtung der Produktionsleistung sind auch die Bereiche Qualitäts- und Instandhaltungsmanagement zu berücksichtigen. Hierbei findet häufig die OEE (Overall Equipment Effectiveness)-Kennzahl Anwendung.

[ 4 ] Kopf, R.; Appel, D.; Lehmann, S. & Lanza, G. (2014), „Gestaltung des Servicegeschäfts von Maschinen- und Anlagenbauern“, ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, Nr. 12, S. 927-930.
Abstract:
Bestehende Servicenetzwerke lassen sich hinsichtlich des Bedarfs monetärer, menschlicher und materieller Ressourcen optimieren. Bei einer Neugestaltung des Servicenetzwerkes sind sowohl die Anordnung des Netzwerkes selbst bestehend aus Standorten und Kunden als auch die Auswahl der Servicestrategiekombinationen, d. h. der Beschaffungs-, Lagerhaltungs- und Instandhaltungsstrategien, ein wesentlicher Effizienzfaktor. Im Rahmen eines DFG Forschungsvorhabens*) wurden für die Auswahl der Strategiekombinationen ganzheitliche Entscheidungsmatrizen entwickelt.

[ 5 ] Stoll, J.; Kopf, R.; Schneider, J. & Lanza, G. (2015), „Criticality analysis of spare parts management: a multi-criteria classification regarding a cross-plant central warehouse strategy“, Production Engineering Research and Development, Nr. 2, S. 225-235.
Abstract:
Today an efficient warehouse and inventory management of spare parts for production machinery is essential for service organizations. Optimal strategies in procurement, stocking and supply play an important role for serviceability in spare parts management. In this context, individual item criticality should be considered, which describes how crucial a spare part is. This paper presents a three-dimensional classification approach for spare parts regarding a cross-plant central warehouse strategy of a service network. The approach uses two dimensions to estimate value and predictability of spare parts with aid of an ABC and XYZ analysis. The third dimension VED analyses a multi-criteria criticality classification and six feasible criteria are identified to describe item criticality. The methodology of the analysis is based on a decision tree, which represents the defined criteria by nodes. In addition, the analytic hierarchy process is used to solve the multi-criteria decision problems at the different nodes of the decision tree. The approach is developed in a Research project and evaluation of spare parts is performed based on real inventory and transaction data in cooperation with an industrial company. As a result 15,000 out of 50,000 items could be classified as suitable for central warehousing.

[ 6 ] Fleischer, J.; Lanza, G.; Baumann, F.; Krämer, A.; Kopf, R.; Wagner, H.; Schneider, M.; Birenbaum, C.; Stroka, M.; Keckl, C.; Kuppinger, J.; Henning, F.; Thielmann, A.; Lerch, C.; Jäger, A. & Zanker, C. (2015), „Wertschöpfungspotenziale im Leichtbau und deren Bedeutung für Baden-Württemberg“. Auftraggeber: Leichtbau BW GmbH - Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg.
Abstract:
Die vorliegende Studie soll gerade kleinen und mittleren Unternehmen den Einstieg in die neue Technologie erleichtern, indem sie die Leichtbau-Wertschöpfungskette im Land für ausgewählte Technologien analysiert und darstellt. Das Ergebnis ist ein einfaches und kostenfreies Werkzeug, das es Unternehmen ermöglicht, für ihre eigenen Wertschöpfungsschritte – von den Rohstoffen bis zum Endprodukt – die technischen und wirtschaftlichen Potenziale und Hemmnisse für die Zukunft konkret einzuschätzen. Die Studie zeigt auch auf, wie die baden-württembergischen Hersteller und Ausrüster in den einzelnen Wertschöpfungsstufen und Prozessschritten aufgestellt sind und wo die größten Potentiale in kommerzieller Hinsicht liegen. Aus den Ergebnissen der Studie können Industrie sowie Forschung konkrete Handlungsmöglichkeiten für ihren Einstieg in die Zukunftstechnologie Leichtbau ableiten.

[ 7 ] Kopf, R.; Sommer, A. & Lanza, G. (2015), „Entwicklung eines Kennzahlensystems zur Bewertung der Servicefähigkeit“, ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, Nr. 7, S. 429-433.
Abstract:
Steigender Wettbewerbsdruck führt dazu, dass Maschinen- und Anlagenbauer zunehmend produktbegleitende Instandhaltungsleistungen für Kunden anbieten. Angelehnt an die Gesamtanlageneffektivität (OEE – Overall Equipment Effectiveness) wird in diesem Beitrag ein Kennzahlensystem zur Bestimmung der Servicefähigkeit vorgestellt. Es soll das bislang vorhandene Defizit zur ganzheitlichen Bewertung solcher Serviceleistungen in einem Servicenetzwerk anhand einer Kennzahl ausgleichen. Spezieller Fokus dabei ist die Integration einer Kunden- und Anbietersicht und somit beider Akteure des Dienstleistungsgeschäfts.

[ 8 ] Kopf, R.; Schlesinger, L.; Peters, S. & Lanza, G. (2016), „Adjusting the factory planning process when using immature technologies“. 48th CIRP Conference on Manufacturing Systems, 24.06.2015-26.06.2015, Ischia (Naples), Italy, Proceedings of the 48th CIRP Conference on Manufacturing Systems, Hrsg. Teti, R., S. 1011-1016.
Abstract:
Due to shorter product-life-cycles, innovations in production engineering have to keep pace with today's technologies. As a result, factory planning is more and more challenged by technologies being immature for series production. Usually, these immature technologies place special demands on production layout and quality management, for example. These demands have to be considered in the factory planning process. Moreover, technologies are part of the production process that is created by a series of technologies. Hence, a planning process has to ensure that the positive aspects of a new technology are not negated by arrangements to protect the technology chain against failure due to immature technologies. With Selective Laser Melting (SLM) used as example for an additive manufacturing technology, this paper presents a method of planning a production system by taking the technology maturity into account. Possible requirements of an immature technology interacting with the process chain will be addressed as well as adjustments to be made to the factory planning process.

[ 9 ] Kopf, R.; Klar, J.; Pfister, H. & Lanza, G. (2016), „Servicenetzwerkplanung - Servicenetzwerkplanung unter Beachtung der Instandhaltungsstrategie von Werkzeugmaschinen“, wt Werkstattstechnik online, Nr. 7, S. 488-493.
Abstract:
Maschinenhersteller müssen sich neben ihren Maschinen vor allem durch zusätzliche Instandhaltungs- und Wartungsdienstleistungen im Wettbewerb differenzieren. Um diese Dienstleistungen beim Kunden „vor Ort“ anbieten zu können, müssen Servicestandorte beziehungsweise -netzwerke geplant werden. Am wbk Institut für Produktionstechnik wurde eine Methodik entwickelt, welche die Instandhaltungsstrategie der Werkzeugmaschinen in der Planung berücksichtigt.

[ 10 ] Kopf, R.; Lingen, A. & Lanza, G. (2016), „Developing the process chain of selective laser melting towards a cost efficient series production“. 6th International Conference on Additive Technologies iCAT 2016, 29.11.2016, Nürnberg, Deutschland, Proceedings of 6th International Conference on Additive Technologies, Hrsg. Drstvenšek, I.; Drummer, D. & Schmidt, M., S. 368-376.
Abstract:
Selective Laser Melting (SLM) offers great potential for a cost-effective response to individualized customer requirements as well as the realization of a lightweight design due to SLM's tool-free design. Yet, one of the main barriers for the use of this technology in a series production environment is the high production cost. Existing approaches to reduce production costs have only been focusing on increasing the build-up speed of the additive manufacturing process. To enable SLM for series production it is essential that the whole production chain including the design of the SLM system will be optimized. In this paper, a simulation model is developed that aims to evaluate the cost efficiency of SLM process chains including all pre- and post-processing step. The implemented cost model allows for the identification of the main levers to optimize the system configuration and consequently the development and evaluation of new concepts for SLM machines. Preliminary results indicate that modular concepts realize a higher throughput, a better utilization of resources and therefore lower costs compared to integrated SLM machine concepts. Furthermore, the results point to the challenge of a smooth production in case of builds consisting of a high number of small parts.

[ 11 ] Kopf, R. & Lanza, G. (2016), „Strategic planning of immature Technologies for serial application using the example of selective laser melting“. IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM), 04.12.2016, Bali, Indonesien, 2016 IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM), Hrsg. O.H., S. 621-625.
Abstract:
The serial application of a new technology requires a positive monetary valuation of the technologies overall costs including the development project and manufacturing benefits. The endeavor of planning and therefore also assessing an immature technology's serial application is severely hampered by strong advances in the technology's development. In most cases, previous research has not taken future stages of development into account. Hence, this paper aims at assessing and planning an immature technology's serial application under consideration of future stages of development. The methodology shall be introduced using the example of the additive manufacturing process of selective laser melting (SLM). For the purpose of reaching this objective, a cost model supporting the planning process shall be elaborated and combined with a scenario analysis for forecasting future technological development.

[ 12 ] Lanza, G.; Kopf, R.; Zaiß, M.; Stricker, N.; Eschner, N.; Yang, S.; Jacob, A.; Schönle, A.; Webersinke, L. & Wirsing, L. (2017), „Laser-Strahlschmelzen - Technologie mit Zukunftspotential“. Auftraggeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Ein Handlungsleitfaden, Karlsruhe, Hrsg. Wbk Institut für Produktionstechnik, ISBN/ISSN: 978-3-00-056913-5.
Abstract:
Additive Fertigungsverfahren haben sich in den vergangenen Jahren im Prototypenbau etabliert: Der deutlich höhere Freiheitsgrad im Bauteildesign sowie der Wegfall von Werkzeugkosten wecken das Interesse der Industrie, diese Verfahren auch für die Serienproduktion zu verwenden. Für die Fertigung mit Metallen verspricht vor allem das Laser-Strahlschmelzen (engl. Laser Beam Melting, LBM) großes Potenzial. Aus dem jetzigen Stand der Technik eignet sich dieses allerdings nur bedingt für die Serienanwendung. Um LBM an die Anforderungen und Bedürfnisse möglicher Anwender anzupassen, muss es entsprechend weiterentwickelt werden. Am wbk wurde die Studie „Laser-Strahlschmelzen – Technologie mit Zukunftspotenzial“ entwickelt, welche geeignete Maßnahmen ableitet, die das Verfahren für eine zielgerichtete Industrialisierung vorbereitet und priorisiert. Die Studie zeigt zudem zukünftige Entwicklungstrends des LBM-Verfahrens auf und kategorisiert potenzielle wirtschaftliche Einsatzgebiete der Anwender. Basierend auf 28 Interviews sowie Workshops mit anerkannten Experten aus der Industrie und Forschung ließen sich letztlich Handlungsempfehlungen für Unternehmen, Forschung, Verbände und Politik ableiten. Die notwendigen Entwicklungstätigkeiten wurden in einer Roadmap festgehalten. Deutlich wird, dass die geringe Prozessstabilität und Produktivität der LBM-Anlagen sowie der gesamten Prozesskette als größte Hürde gelten. Auch bei den verwendeten Materialien und von den entstehenden Bauteilen erwartet die Industrie große Entwicklungen. Das LBM-Verfahren eignet sich zum heutigen Zeitpunkt vor allem für Bauteile in kleinen Stückzahlen. Experten schreiben dem LBM-Verfahren ein großes Potenzial für die Serienfertigung zu. Allerdings müssen hierfür weitere Entwicklungsmaßnahmen vorgenommen werden. Die Studie definiert aus den Anforderungen der Anwender Klassen, die als besonders relevant betrachtet werden: • Variantenreiche, individualisierte Serienproduktion • Qualitätsorientierte Produktion großer Bauteile • Kostengünstige Produktion in hoher Stückzahl Diese drei Klassen stellen Extremausprägungen dar, zwischen denen sich die Anwender mehrheitlich einordnen lassen und welche die Grundlage für die Handlungsempfehlungen bilden.