Volume 109, Issue 5

Kurzfassung Produzierende Unternehmen stehen zunehmend vor der Herausforderung, der marktseitigen Forderung nach immer kundenindividuelleren Produktvarianten gerecht zu werden. Indirekte Mehrkosten für die Einführung neuer Varianten werden jedoch oft nicht verursachungsgerecht verrechnet und führen zur Quersubventionierung „exotischer“ Varianten. Am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen wurde daher eine Methodik entwickelt, welche die Minimierung und die verursachungsgerechte Ermittlung indirekter Kosten für neue Produktvarianten vereint. Diese ganzheitliche Methodik ermöglicht eine verbesserte Zusammenarbeit zwischen Vertrieb, Produktmanagement und Entwicklung bei der Preis- und Kostengestaltung. In einer frühen Phase der Auftragsabwicklung können die tatsächlich anfallenden indirekten Kosten einer neuen Produktvariante mit deutlich geringerem Aufwand als bisher bestimmt werden. Kernelement der Methodik ist der Rückschluss von der Produktähnlichkeit auf die anfallenden indirekten Kosten.

Kurzfassung Ein wesentlicher Grund für die hohen Kosten von Lithium-Ionen-Batterien liegt in der Komplexität der eingesetzten Produktionsanlagen in heutigen Zellfabriken. Besonders der automatisierte Aufbau des Zellstapels, der aus einzelnen, formlabilen Elektroden und Separatoren besteht, ist auf Grund einer Vielzahl serieller Handhabungsprozesse in der heutigen Anlagentechnik ineffizient und deswegen kostentreibend. In diesem Beitrag wird, diesem Umstand Rechnung tragend, die Erforschung eines Maschinenmoduls für die Bereitstellung von einzelnen Elektrodenblättern beschrieben. Basierend auf einer technischen Analyse von Schnittverfahren wird eine konstruktive Lösung für ein solches Maschinenmodul hergeleitet und seine Eignung als Baustein in einer Gesamtanlage zur Stapelbildung diskutiert.

Kurzfassung Kleinladungsträger (KLT) sind in der modernen Produktion vieler Branchen nicht wegzudenken. Doch die weite Verbreitung und die damit verbundenen Stückzahlen kontrastieren mit der geringen Aufmerksamkeit, die dem Thema des Behältermanagements gewidmet wird: intransparente Materialströme, ineffiziente Reinigung und überhöhter Transportaufwand sind die Regel. Aus einem Forschungsprojekt wurde von Fraunhofer Austria daher ein Konzept zur effizienteren Behälterbewirtschaftung entwickelt, das bedarfsgerechte Reinigung und technologische Prozessunterstützung für Mehrwegbehälterkreisläufe einführt.

Kurzfassung Die Anzahl der automatisierten Prozesse in der Produktion elektrischer Antriebe nimmt stetig zu. Bisher bestehen flexible Ansätze in der Montage, der Prüfung und der Fixierung von Magneten oder auch spezielle direkte Wicklungsmethoden. Der vorliegende Beitrag präsentiert Forschungsansätze für die roboterbasierte Montage von Elektromotorstatoren. Ausgehend von einem nutgrundisolierten Stator werden die Prozessschritte Wicklungs- und Deckschiebermontage konzeptioniert und umgesetzt.

Kurzfassung Die Instandhaltung von Maschinen und Anlagen ist notwendig um die Verfügbarkeit einer Produktion abzusichern bzw. zu erhöhen. Eine steigende Anzahl von Wartungs- und Inspektionsaufträgen, welche in zunehmend kürzer werdenden Planungszyklen organisiert werden müssen, bringt fortwährend Probleme bei der Realisierung mit sich. Beispiele hierfür sind u.a. die kurzfristige Planung der Ressourcen oder die Beachtung nicht vorhersehbarer Störungen. Ein Lösungsansatz hierfür kann die Anwendung eines standardisierten Planungsvorgehens sein. In diesem Beitrag wird diesbezüglich das Konzept einer bausteinbasierten Instandhaltungsplanung vorgestellt.

Kurzfassung Thermisch bedingte Verformungen haben wesentliche Auswirkungen auf die Bearbeitungsgenauigkeit von Werkzeugmaschinen. Eine Möglichkeit, die Genauigkeit zu verbessern, ist die strukturmodellbasierte Korrektur. Mit Hilfe von Lastdaten aus der Steuerung und Simulationsmodellen, welche die Maschinenstruktur abbilden, kann auf den Fehler an der Wirkstelle geschlossen werden. In diesem Beitrag wird auf den Ablauf der strukturmodellbasierten Korrektur eingegangen und eine Zerlegung in Softwaremodule erläutert.

Kurzfassung Weiterentwicklungen im Maschinen- und Werkzeugbereich führen zu immer größeren Zeitspanungsvolumina. Durch die damit verbundenen hohen Vorschubwerte ergeben sich ausgeprägte Grate an den Bauteilen. Gratbildungsvorgänge sowie Möglichkeiten zur Gratreduzierung sind daher ständig im Fokus der Forschung. Die im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Vorhabens „Gratminimierung und -vermeidung beim Kurzlochbohren durch Ultraschallunterstützung“ durchgeführten Untersuchungen sollten zeigen, ob die ultraschallunterstützte Bearbeitung als Teil der zunehmend ins Blickfeld der Forschungsaktivitäten geratenen hybriden Bearbeitungsverfahren auch hinsichtlich der Gratbildung und Gratreduzierung neue Möglichkeiten bietet. Der Grat sollte dazu entweder in seiner Ausprägung reduziert oder durch eine verbesserte Bruchneigung vollständig vom Bauteil getrennt werden können.

Kurzfassung Produzierende Unternehmen sehen sich auf Grund der steigenden Strompreise gezwungen, ihre Energiekosten zu senken. Durch die zunehmende Volatilität der Energiepreise ergibt sich diesbezüglich bisher ungenutztes Potenzial. Als Teildisziplin der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) bestimmt die Fertigungssteuerung den zeitlichen Ablauf von Fertigungsaufträgen und hat somit großen Einfluss auf die Energiekosten der Produktion. Dieser Beitrag beschreibt erste Ansätze einer energiekosteneffizienten Fertigungssteuerung unter Berücksichtigung etablierter Zielgrößen.

Kurzfassung In einem Projekt am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) wird die Möglichkeit untersucht, den Aufschmelzvorgang in einem Aluminiumschmelzofen mit Hilfe von optischen Sensoren zu überwachen. Dafür wird ein optisches Messsystem entwickelt, mit dessen Hilfe die Schmelzbrücke aufgenommen werden kann. Mit Hilfe der Auswertung dieser Aufnahmen sollen in einem weiteren Schritt der Fortschritt des Schmelzvorgangs dokumentiert und etwaige Schmelzreste detektiert werden. Auf diese Weise soll das mit großen Energieverlusten behaftete Öffnen der Ofentür weitestgehend reduziert werden. In einem weiteren Teilprojekt ist zusätzlich angedacht, eine variable Brennervorrichtung zu entwickeln, die aufbauend auf den ausgewerteten Aufnahmen aus der Messsystematik entsprechend dem Fortschritt des Abschmelzvorganges geregelt werden kann.

Kurzfassung Im Rahmen des BMBF-Spitzenclusters vollziehen der Maschinenbau, die Elektro- und die Automobilzulieferindustrie der Region Ostwestfalen-Lippe den Wandel von der Mechatronik zu vernetzten Systemen mit einer inhärenten Intelligenz. In insgesamt 46 Projekten entsteht eine Technologieplattform mit Fokus auf die Bereiche Selbstoptimierung, Mensch-Maschine-Interaktion, Intelligente Vernetzung, Energieeffizienz und Systems Engineering. Der Beitrag beschreibt konkrete Anwendungen auf der Basis dieser Technologieplattform, die dem Leitbild Industrie 4.0 folgen.

Kurzfassung Aktuelle Ansätze des Komplexitätsmanagements vernachlässigen häufig den positiven Einfluss von Komplexität auf die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen. Dieser Beitrag stellt den neuen Ansatz der „Komplexitätsbewirtschaftung“ in soziotechnischen Systemen vor, der davon ausgeht, dass volle Kontrolle der Unternehmenskomplexität nicht mögich ist. Zu diesem Ansatz gehören neben dem Komplexitäts-Footprint auch Strategien, welche die aktive Beeinflussung der internen Komplexität ermöglichen. Mit der idealen Balance zwischen äußerer und innerer Komplexität kann die effektivste Wertschöpfung erzielt werden.

Kurzfassung Produktionsunternehmen reagieren auf den globalen Wettbewerb vermehrt mit dem Einsatz innovativer Technologien und können künftig von Forschungsergebnissen der Industrie 4.0 profitieren. Der Artikel stellt Thesen auf, wie die Industrie 4.0 die Arbeitsbedingungen in der Smart Factory verändern kann. Für eine erfolgreiche Einführung der Industrie 4.0 und den Betrieb in einer Smart Factory sind die zu erwartenden Akzeptanzbarrieren und die veränderten Kompetenzanforderungen an die betroffenen Mitarbeiter zu analysieren. Partizipation wird als möglicher Lösungsansatz vorgestellt, sie hat einen positiven Einfluss auf die Akzeptanz und die Kompetenzentwicklung.

Kurzfassung Bieten die unter dem Schlagwort „Industrie 4.0“ diskutierten Technologien Freiheitsgrade, um die Fabrikleistung zu steigern? Oder wird hier nur die „nächste Sau“ durchs Dorf getrieben? Positiv am Begriff Industrie 4.0 ist der breit angelegte Ansatz, der als Rahmen durchaus Orientierung im Dschungel neuer Technologien bieten kann. Kritisch stimmt, dass gleich wieder von Revolution geredet wird. Und die Verheißungen wieder dicht an den Heilslehren der CIM-Ära in den 1990ern liegen. Der Blick aus der Nutzenperspektive hilft, die Spreu vom Weizen zu trennen.