Volume 102, Issue 3

Kurzfassung Der Beitrag beschreibt die Konfiguration, die Modellierung und die virtuelle Optimierung von neuen Walzprofilieranlagen, stellt sie dem aktuellen Produktionsprozess Tiefziehen gegenüber und zeigt Lösungsansätze zur exakteren wirtschaftlichen Bewertung von innovativen Profilierprozessketten auf. Unter Berücksichtigung der Widersprüchlichkeit von maximaler Flexibilität und minimalen Investitionsausgaben bei der Beschaffung von Profilieranlagen sollen Möglichkeiten zur Kosteneinsparung beleuchtet werden. Im Fokus steht die Sensibilisierung des „Denkens in Prozessketten beim Walzprofilieren“. Anhand eines Beispiels wird die Entwicklung einer umfassenden Planungs- und Bewertungsmethodik für flexibel aufgebaute Profilierlinien erläutert.

Kurzfassung Textilverstärkte Verbundwerkstoffe erlangen auf Grund der funktionsgerecht gestaltbaren Werkstoffeigenschaften für Leichtbau-Konzepte zunehmend Bedeutung. Die gezielte und reproduzierbare Einstellung der Werkstoffeigenschaften erweist sich als eine komplexe Aufgabenstellung, da vielfältige Einflüsse aus dem Verhalten des Verbundwerkstoffes, der Maschinen und Werkzeuge sowie der im Herstellprozess eingestellten technologischen Größen wirken. Die Planung des Herstellprozesses mit isolierter Betrachtung der einzelnen Prozessschritte und auf der Grundlage erfahrungsbasierter Regeln ist daher nicht zielführend. Neue, den komplexen Anforderungen genügende Auslegungswerkzeuge sind dringend erforderlich. Der Beitrag beschreibt die Anforderungen an ein Werkzeug für die Planung des technisch-technologischen Prozesses für die Herstellung textilverstärkter Verbund-Bauteile am Beispiel des von der DFG geförderten Sonderforschungsbereiches SFB 639.

Kurzfassung Die Beherrschung der zunehmenden Variantenvielfalt ist eine der größten Herausforderungen für die Automobilindustrie, wobei sich die damit verbundenen Probleme nicht nur auf den Produktionsprozess selbst beschränken. Auch die Anforderungen an die Aufgabenbereiche der Produktionsplanung, wie zum Beispiel die Kapazitätsplanung, werden dadurch deutlich erhöht. Um der Forderung nach einem Kapazitätsplanungsverfahren gerecht zu werden, das einerseits der Komplexität variantenreicher Produktion gewachsen ist und andererseits ein anwenderfreundliches Instrument für den Produktionsplaner darstellt, wird in diesem Beitrag eine an die Variantenvielfalt adaptierte Methode zur Kapazitätsplanung auf der Basis von simulationsunterstützten statistischen Planungsmodellen vorgeschlagen.

Kurzfassung Das Denken in vorhandene Technologien, Produkten und Maschinen ist innovationshemmend und führt zur Verlagerung von Teilbranchen und ganzer Branchen mit ihren Produkten in Billiglohnländer. Dieser Entwicklung muss im Interesse des Erhalts von Kompetenzen der Unternehmen an bestehenden und sich entwickelnden Wirtschaftsregionen durch neue, mittelfristig angelegte Innovationsstrategien entgegengewirkt werden. Eine Möglichkeit, entstehende Lücken zu schließen, besteht in der branchenübergreifenden Zusammenarbeit der zurzeit noch vorwiegend branchenspezifischen Know-how-Träger. Gewachsene Regionen mit Unternehmen, in denen hoch qualifizierte Fachkräfte mit unterschiedlichen Fachkompetenzen, Fähigkeiten und Fertigkeiten vorhanden sind, sind in der Lage, neue Technologien anzuwenden, neue Produkte sowie komplette Maschinen zu entwickeln und herzustellen. Dafür müssen zielorientiert vorhandene Potenziale, wenn möglich an bestehenden Standorten, branchenübergreifend für neue Produkte genutzt und ausgebaut werden. In diesem Beitrag werden zukunftsorientierte Ansätze zur Entwicklung branchenübergreifender neuer Maschinengenerationen vorgestellt.

Kurzfassung Seit Anfang der 90er Jahre haben viele Unternehmen ihre Performance durch weit reichende Restrukturierungs- und Optimierungsmaßnahmen verbessern können. Charakteristisch für das Vorgehen war die teils sukzessive, teils parallele Inangriffnahme von Schwachstellen der Produktion in Form unverbundener Einzelprojekte. Mittlerweile stellen die Unternehmen fest, dass die Modernisierung in isolierten Einzelprojekten zu suboptimalen Lösungen führt. Daher ist die Steuerung einzelner Modernisierungsbausteine hin auf ein Gesamtoptimum wichtig, um einerseits die Zielerreichung der einzelnen Maßnahmen, andererseits das Zusammenwirken der Einzelmaßnahmen im Gesamtsystem in die Betrachtung einzubeziehen. In diesem Beitrag wird ein pragmatischer und auch für kleine und mittelständische Unternehmen gangbarer Ansatz dargestellt, mit dessen Hilfe Modernisierungsmaßnahmen ganzheitlich und strategieorientiert gesteuert werden können.

Kurzfassung Die kinematische Kalibrierung hat sich als geeignete Methode erwiesen, um eine Genauigkeitssteigerung bei Industrierobotern zu erzielen. Ursprünglich für serielle Strukturen entwickelt existiert mittlerweile auch eine Vielzahl von Ansätzen zur Kalibrierung paralleler Roboter. Die bisher am häufigsten eingesetzten Techniken basieren auf der Verwendung zusätzlicher externer Messgeräte. Damit ist eine Reihe von Nachteilen verbunden, insbesondere sind die Methoden zeit- und kostenintensiv und setzen eine große Systemkenntnis voraus. Neuere Ansätze, die unter dem Begriff Selbstkalibrierung zusammengefasst werden, verfolgen die Strategie, eine Kalibrierung autonom durchführbar zu machen und erlauben es damit auch ungeschultem Personal, eine Roboterkalibrierung bei Bedarf einfach durchführen zu können. Speziell für Parallelroboter existieren viel versprechende Ansätze in dieser Richtung. Dieser Beitrag klassifiziert die verschiedenen Methoden, skizziert einige neue, innovative Ansätze und vergleicht sie mit bereits bekannten Selbstkalibrierungstechniken. Dabei werden Probleme wie Chancen der einzelnen Lösungen diskutiert.

Kurzfassung Elektrische Motoren und Generatoren mit permanenter Läufererregung bieten gegenüber konventionellen Elektromaschinen höhere Leistungen bei kompakteren Abmessungen sowie einen deutlich robusteren mechanischen Aufbau. Auf Grund der vielfältigen Vorteile verzeichnet der Markt für permanent erregte Maschinen seit einigen Jahren konstante Wachstumsraten. Eine wichtige Voraussetzung, um der steigenden Nachfrage nach diesen Produkten gerecht zu werden und gegenüber dem wachsenden Angebot aus Niedriglohnregionen konkurrenzfähig zu bleiben, ist der Einsatz effizienter Montageverfahren bei deren Herstellung. Einen bisher aus produktionstechnischer Sicht nur unzureichend gelösten Problemfall stellt dabei die Bestückung von Läufern mit Permanentmagneten aus modernen hartmagnetischen Werkstoffen, wie z.B. Eisen-Neodym-Bor (NdFeB), dar. Im folgenden Beitrag werden eine neue Montagetechnologie zur automatisierten Verarbeitung magnetisierter Selten-Erd-Magnete und die sich daraus ergebenden wirtschaftlichen Potenziale vorgestellt.

Kurzfassung Für das Heißpressen hohlraumbehafteter, textilverstärkter thermoplastischer Verbund-Bauteile werden textile Preforms benötigt. Am SFB 639 der TU Dresden wird zur Verkürzung der Prozesskette der Ansatz verfolgt, diese Preforms aus Hybridgarnen, die die Verstärkungsfaser und die Matrix-Komponente bereits enthalten, endformnah als Spacer Fabrics webtechnisch herzustellen. Diese Web-Technologie ist mit der derzeit standardmäßig verfügbaren Anlagentechnik allerdings nur eingeschränkt realisierbar. Neben einer neuartigen Flächenbildungstechnik ist ein integriertes, faserschonendes Abzugs-, Schneid- und Stapelsystem für eine reproduzierbare Fertigung erforderlich. Der Beitrag beschreibt im ersten Teil das Konzept und die Konstruktion dieses integrierten Abzugssystems. Im fortsetzenden Teil wird das Antriebs- und Regelungskonzept in Verbindung mit einem entwicklungsbegleitend einsetzbaren Simulationsmodell zur Berechnung der dynamischen Wechselwirkungen zwischen Webmaschine sowie Abzugs- und Fadensystem vorgestellt. Die Beschreibung der zu steuernden Systemfunktionen und eines Emulators, mit dessen Hilfe die Steuerungsinbetriebnahme unterstützt wird, beschließt den Beitrag.

Kurzfassung Das Prinzip der Fließfertigung zählt zu den Grundsätzen, mit denen im Lean Management effiziente Fertigungsprozesse eingerichtet werden. Ein Los wird dabei ohne Unterbrechung von Fertigungsschritt zu Fertigungsschritt weitergereicht und sofort bearbeitet. Der Takt der Produktion wird von der Kundennachfrage vorgegeben. Idealzustand ist der Einzelstückfluss oder One-piece-flow, bei dem wirklich jedes Teil kontinuierlich fließt. Geringere Durchlaufzeiten, niedrigere Umlaufbestände und hohe Flexibilität sind die wichtigsten positiven Auswirkungen des Einzelstückflusses. Der Beitrag beschreibt wichtige Kriterien, die bei der Einrichtung von Zellen mit One-piece-flow zu beachten sind.

Kurzfassung Die Aussonderungspolitik wird bei anlagenwirtschaftlichen Erneuerungsentscheidungen oft unzureichend berücksichtigt. Ihre untergeordnete Berücksichtigung führt zu ökonomischen Verlusten. Angesichts der Produktivitätspotenziale der Anlagenwirtschaft und der intensiven Anlagenausstattung der Arbeitsplätze steigt ihre Bedeutung. Die komplexe Anlagenwirtschaft wirkt durch die abgestimmte Planung und Realisierung aller Maßnahmenkomplexe, Aktivitätsfelder und Maßnahmen positiv auf die Ergiebigkeit. Dabei sind Wechselwirkungen und Substitutionsbeziehungen sowie die Strategieoptionen des Unternehmens zu beachten. Dieser Aufsatz soll die Aussonderung in diesen ganzheitlichen Rahmen einordnen sowie auf die bestehenden Wechselwirkungen und Optimierungspotenziale hinweisen.

Kurzfassung Der Begriff der Virtuellen Logistik wird im Umfeld der Digitalen Fabrik häufig verwendet und umschreibt die softwareunterstützte Planung logistischer Prozesse und Strukturen. Die bisherigen Definitionen und Beschreibungen dieses Begriffes werden jedoch meist der Vielschichtigkeit und Mehrdimensionalität des Betrachtungsgegenstandes nicht gerecht und reichen somit als Leitfaden für die Umsetzung einer Planungssoftware nicht aus. Im Rahmen dieses zweiteiligen Artikels wird der Begriff der Virtuellen Logistik aus mehreren Blickwinkeln beleuchtet und somit eine strukturierte Basis für eine softwareunterstützte Planung der logistischen Abläufe in den frühen Phasen des Produktentstehungsprozesses skizziert.

Kurzfassung Aktuelle Fertigungssysteme sind längst keine herkömmlichen, stupiden Maschinen mehr, die nur für eine Aufgabe entwickelt wurden: In vielen Werkshallen stehen hochflexible und dynamisch konfigurierbare Systeme. Die meisten verfügen über viele Sensoren, Aktoren und zumindest einen Steuerungsrechner. Im EU-Forschungsprojekt INT-MANUS wird die vorhandene Intelligenz der Maschinen genutzt, um die Systeme weiterzuentwickeln. Maschinen kommunizieren über ein Peer2Peer-Netzwerk. Dieses erlaubt einen dezentralen und nachrichtenbasierten Informationsaustausch, wobei Nachrichten verschiedene Informationen transportieren können. Durch semantische Nachrichten werden Sensordaten, Maschinenzustände und Ausnahmefälle betriebsweit verfügbar und so eine integrierte, holistische Prozesssicht möglich gemacht. Unternehmensprozesse lassen sich mit Hilfe der Plattform bis hin zur Kontrolle einzelner Maschinen dynamisch rekonfigurieren. Grundlage dieses Beitrags sind neue Forschungskonzepte zum Thema „Rapid Reconfiguration“ sowie praktische Erfahrungen bei der Umsetzung des INT-MANUS Projekts.