Volume 111, Issue 5

Kurzfassung Wie sich Anforderungen an Produkte verändern, so wandelt sich auch die Produktentwicklung im Laufe der Zeit. Heutzutage sind bei der Entwicklung von neuen innovativen Produkten computergestützte Systeme nicht mehr wegzudenken, sodass größtenteils nur noch vom virtuellen Produktentwicklungsprozess die Rede ist. Daher zeigt dieser Beitrag die Möglichkeiten auf, wie ein Produkt in kleinen und mittelständischen Unternehmen entwickelt werden kann, und dass die Topologieoptimierung eine Methode sein kann, dies zu beschleunigen.

Kurzfassung Nach mehr als zwei Jahrzehnten Lean Management-Tradition in Deutschland rückt die Transformation zur Industrie 4.0 das Thema noch stärker in den Fokus. Auf den ersten Blick ist die Wirtschaft hierzulande gut aufgestellt. Einzelne Lean-Prinzipien kommen bereits in 95 Prozent der deutschen Industrieunternehmen zum Einsatz, wie die Studie „25 Jahre Lean Management“ der Unternehmensberatung Staufen und der Technischen Universität Darmstadt zeigt. Doch bei genauerer Betrachtung stellt sich heraus, dass auch die hiesige Industrielandschaft noch erhebliches Potenzial hat, wenn es um ein wirklich gelebtes Lean-Verständnis in allen Unternehmensbereichen geht.

Kurzfassung Die stetig steigende Komplexität der Anlagenstruktur im Karosseriebau sowie kürzer werdende Planungsphasen stellen eine große Herausforderung an die Planungsabteilung der Automobilhersteller dar. Bei der Ausschreibung von Produktionsanlagen spielen, neben den Anschaffungskosten, die Folgekosten eine immer wichtigere Rolle. Da wesentliche Produkt- und Produktionsfaktoren in der Regel mit Simulationsmodellen vorab untersucht werden, kann durch die Ergänzung um Lebenszykluskosten die Vergabeentscheidung unterstützt werden. Dieser Beitrag stellt ein Konzept zur Unterstützung der Bewertung von unterschiedlichen Lieferanten während der Planungsphase vor.

Kurzfassung Aktuelle sowie belastbare zeitwirtschaftliche Daten sind eine wichtige Grundlage für die Planung und Steuerung der Produktion in Unternehmen. Allerdings ist insbesondere in der Einzel- und Kleinserienfertigung mit geringen Stückzahlen und hoher Variantenvielfalt der Aufwand zum Aufbau und Betrieb einer Zeitwirtschaft im angemessenen Rahmen zu halten. In diesem Fachbeitrag wird ein Konzept zur Ermittlung, Aufbereitung und Verwendung von Planzeitbausteinen vorgestellt.

Kurzfassung Die Elektrifizierung des Antriebstrangs von Kraftfahrzeugen steht im Fokus zahlreicher Vorhaben. Nach der erfolgreichen Produktion elektrifizierter Antriebe im Prototypen- bzw. Kleinserienbereich steht die Industrie unter anderem vor der Herausforderung, diese wirtschaftlich in die Massenfertigung zu überführen. Der vorliegende Beitrag stellt eine Bewertungsmethodik vor, mit deren Hilfe Investitionsentscheidungen in verschiedenen Produktionsbereichen zuverlässig unterstützt werden können. An dem Modul „Herstellung Welle“ des Elektromotors wird das Vorgehen exemplarisch vorgestellt.

Kurzfassung Die Produktion kundenindividueller Produkte unterliegt einer enormen Planungskomplexität. Um dieser in der Produktionsplanung und -steuerung in Zukunft gerecht werden zu können, wird in der Forschung an vollkommen autonomen Steuerungsverfahren gearbeitet. Mit einer weitreichenden Unternehmensumfrage wurden die tatsächliche Verbreitung herkömmlicher Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme (PPS-Systeme) sowie die Akzeptanz autonomer PPS-Systeme quantifiziert. Aus den im folgenden Beitrag beschriebenen Ergebnissen wurden wesentliche Erkenntnisse zur Gestaltung und Implementierung dieser Systeme abgeleitet.

Kurzfassung Viele Leitstände in deutschen Fabriken sind technologisch noch auf dem Stand der frühen 2000er Jahre, indem sie auf analoge Signalübertragung und SD-Wiedergabe setzen. Doch die „digitale Migration“ bietet zahlreiche Vorteile: Durch den Umstieg auf digitale Systeme können nicht nur das Nutzererlebnis deutlich verbessert, sondern auch die Prozesse nachhaltig optimiert werden, da auf diese Weise unter anderem eine höhere Flexibilität und Skalierbarkeit zu erreichen sind.

Kurzfassung Die Demontage von großskaligen Produkten wie Windenergie-, Kranoder Förderanlagen, die auch als XXL-Produkte bezeichnet werden, gewinnt zunehmend an Bedeutung. Ein Grund dafür sind die begrenzten Laufzeiten der Anlagen. Die Herausforderung der Demontage liegt in der Positionierung zwischen der zum Teil aufwändigen und teuren Demontage am Einsatzort und dem teuren Abtransport von Einzelteilen zu einer Demontagefabrik. Aus diesem Grund soll im Rahmen eines Forschungsprojekts „Demo-Net“ ein Wirkmodell entwickelt werden, welches Unternehmen bei der Gestaltung eines XXL-Demontagenetzwerkwerkes unterstützt. Die Forschungshypothese besteht darin, dass eine verteilte Demontage aus ökologischen, ökonomischen und logistischen Gesichtspunkten sinnvoller ist. Die Grundlage für das Vorhaben bildet die Erweiterung eines Standortplanungs- und Allokationsproblems als mathematisches Optimierungsmodell zur Demontage von XXL-Produkten. Zur Lösung des Optimierungsproblems wird ein genetischer Algorithmus entwickelt.

Kurzfassung Die Bearbeitung von austenitischen Edelstahlen stellt die Mikrozerspanung vor eine Reihe von Herausforderungen. In diesem Beitrag werden Eigenschaften der Werkstoffe erläutert und Besonderheiten beim Mikrofräsen dargelegt. Um eine möglichst flexible Fertigung erreichen zu können, werden grundlegende Untersuchungen zum Einfluss einer Werkzeuganstellung auf den Verschleiß, die Bearbeitungskräfte sowie das Bearbeitungsergebnis präsentiert.

Kurzfassung Im sich dynamisch entwickelnden Feld der elektrischen Antriebstechnik stellen neue, von der Automobilindustrie getriebene Motortopologien sowie die Forderung nach serienflexiblen Prozessen die zentralen Treiber zur Entwicklung innovativer Kontaktierungsverfahren dar. Die Arbeitsgruppe Kontaktierungstechnologien begegnet diesem Spannungsfeld mit einem multidimensionalen Ansatz, der aus der Weiterentwicklung bestehender und aus der Erforschung neuartiger Kontaktierungslösungen besteht.

Kurzfassung In der Fertigung ist es entscheidend, Durchlauf-, Rüst- und Standzeiten möglichst gering zu halten. Umständliche Planungen auf dem Papier und manuelle Datenprozesse werden diesen Ansprüchen nicht gerecht. Sind aktuelle Daten jedoch direkt an der Maschine per Smartphone oder Tablet abrufbar, können Unternehmen ihre Produktionsabläufe effizienter gestalten. Möglich wird dies mit einer individuellen App, die direkt an das unternehmenseigene ERP-System sowie die PPS-Systeme angebunden ist.

Kurzfassung Menschen entwickeln im Laufe des Arbeitslebens ein breites und wertvolles Spektrum an einzigartigen Erfahrungen und routinierten Fertigkeiten. Durch körperliche Veränderungen im Alter kann es allerdings dazu kommen, dass feinmotorische Bewegungsabläufe bei Handmontageprozessen unpräziser werden. Damit ältere Spezialistinnen und Spezialisten dennoch weiter mit Engagement und Freude in der Produktion arbeiten können, werden neuartige intelligente Arbeitsplätze benötigt.

Kurzfassung Die Visualisierung relevanter Prozessdaten gewinnt in der Automatisierung zunehmend an Bedeutung. Anwender benötigen zuverlässige Informationen über die Sicherheit von Anlagen und einzelnen Komponenten. Nur so lassen sich beispielsweise Störungen schnell beheben und vorbeugende Wartungsmaßnahmen vornehmen. Der Vakuum-Spezialist Schmalz treibt deshalb seit Jahren eine durchgängige Kommunikation von der Komponente direkt am Greifsystem bis zur Steuerung und sogar bis in die Leitebene voran. Jetzt geht das Unternehmen den nächsten Schritt: Über NFC assen sich Daten von intelligenten Vakuum-Komponenten direkt aus dem Prozessor des Gerätes auslesen und auf mobilen Endgeräten zur Verfügung stellen – dem Anwender eröffnen sich dadurch völlig neue Möglichkeiten, den Produktionsprozess effizienter zu gestalten.

Kurzfassung Moderne CNC-Fertigungsmaschinen arbeiten wie Computer: Sie transferieren Daten, nutzen spezielle Software und funktionieren in einem Netzwerk. Was dabei oft unterschätzt wird: Sie sind somit genauso anfällig für Malware wie PCs und Server. Nehmen Firmen die Security ihres Maschinenparks auf die leichte Schulter, könnten Bedrohungen wie Locky & Co. die komplette Produktion lahmlegen – Konventionalstrafen inklusive. Das Team von S.K.I.P. Datentechnik hat sich auf das Thema der sicheren Maschinenvernetzung spezialisiert und bietet maßgeschneiderte Security-Konzepte, um Produktionsausfälle zu vermeiden.

Kurzfassung Die Zahl im Begriff Industrie 4.0 steht für den Anspruch, dass es sich dabei um nichts Geringeres als die vierte industrielle Revolution handele. Eine entscheidende Herausforderung dabei: Zu Beginn jeder Revolution ist absehbar, dass die alte Ordnung verschwindet, wie aber die neue am Ende konkret aussehen wird – das weiß im Grunde noch niemand. Es wird die große Aufgabe von Forschung, Wirtschaft sowie Normierungs- und Zertifizierungsunternehmen sein, gemeinsam geeignete Sicherheitsanforderungen an die dynamische Industrie 4.0-Welt und das Internet of Things zu definieren. Eine genauere Betrachtung zeigt aber: Von einer Verständigung, welche Standards unsere cyber-physikalischen Systeme der Zukunft genau erfüllen müssen, sind wir noch ein ganzes Stück entfernt.

Kurzfassung Industrie im Wandel – das ist das derzeitige Motto der Branche. Ob diese Entwicklung „Industrie 4.0“, „Internet der Dinge“ oder „Big Data“ genannt wird, ist dabei zweitrangig. Fakt ist: Künftig werden immer mehr Anlagen und Maschinen digital miteinander vernetzt arbeiten. Produzierende Betriebe müssen flexibel, zielgerichtet und systematisch organisiert vorgehen, um den individuellen Anforderungen der Kunden in Zukunft gerecht zu werden. Unternehmen können diese Technologien geschickt nutzen: für kostensparende Modernisierungen im Herzstück der Produktion.

Kurzfassung Eine kundenindividuelle Produktion mit steigenden Variantenzahlen und kleineren Losgrößen bis hin zum Einzelstückfluss sorgt für höhere Anforderungen insbesondere an Werker in der manuellen Montage. Dieser Beitrag beschreibt die Anwendung einer Industrie 4.0-Lösung zur Unterstützung der Mitarbeiter in der Fabrik der Zukunft. Mithilfe eines individuell anpassbaren, echtzeitfähigen und ortungsbasierten Werkerassistenzsystems soll die Vielzahl an Informationen in einer intelligenten Fabrik zielgerichtet den Werkern vor Ort in der erforderlichen Informationsfülle bereitgestellt werden. Hierdurch werden Medienbrüche auf dem Shopfloor überwunden und die manuelle Montage am Hochlohnstandort Deutschland wettbewerbsfähig gestärkt und zu einer Montage 4.0 weiterentwickelt.

Kurzfassung Als Überwacher, Entscheider und Krisenmanager rückt der Mensch immer mehr ins Zentrum flexible Produktionssysteme. Zur ortsunabhängigen Einbindung von Mitarbeitern in die Steuerung von Fertigungsprozessen stehen mit der vierten Industriellen Revolution zukünftig neue technische und organisatorische Möglichkeiten zur Verfügung. Um deren Einsatz fundiert planen zu können, bedarf es geeigneter Hilfsmittel. Der vorliegende Beitrag stellt dafür ein Vorgehensmodell, einen Basisleitfaden und einen Bewertungsansatz vor.

Kurzfassung Produktionssysteme wandeln sich im Zuge der voranschreitenden Automatisierung im Rahmen von Industrie 4.0 zu Cyber-physischen Produktionssystemen, in denen intelligente Maschinen, Anlagen und Produkte zunehmend vernetzt werden. Dieser Sachverhalt hat weitreichende Konsequenzen für die bestehenden Strukturen in Produktionssystemen. Waren diese bisher stark zentral und hierarchisch organisiert, so werden sie in Zukunft verstärkt dezentral organisiert sein. Dies wird Produktionsunternehmen hinsichtlich Technik, Organisation und Personal verändern. Damit Unternehmen bei der Migration in Richtung Industrie 4.0 unterstützt werden, benötigen sie ein zielführendes Vorgehensmodell. Dieser Fachbeitrag soll ein Konzept zur reifegradbasierten Migration zum Cyber-physischen Produktionssystem vorstellen.