Band 112, Heft 3

Kurzfassung Die Natur zeigt, dass poröse Strukturen stabile und leichte Rahmenkonstruktionen ermöglichen. Betrachtet man den Knochenaufbau des menschlichen Skeletts, so finden sich dort eine massive Knochenrinde und poröser Schwammknochen im Inneren. Vögel hingegen haben besonders leichte Röhrenknochen. Verknüpft man diese genialen evolutionären Lösungen in einem technisch umsetzbaren Bauteil, eröffnen sich völlig neue Anwendungsfelder.

Kurzfassung Die additiven Fertigungsverfahren (Additive Manufacturing – AM) sind in aller Munde. Doch in den Fertigungshallen sieht man sie nach wie vor selten. Wir versuchen, die Ursachen dafür zu ergründen. Dazu analysieren wir, wer diese Fertigungstechnologie heute für welche Aufgaben nutzt. So vielfältig die Einsatzgebiete auch sind – es kristallisieren sich Gemeinsamkeiten bei der Nutzung heraus. Aus dem Wissen, wofür die additiven Fertigungsverfahren eingesetzt werden, leiten wir Anwendungsfelder ab, für die sie typischerweise nicht in Frage kommen. Daraus ergeben sich vielfältige Handlungsfelder – nicht nur in Bezug auf die Weiterentwicklung der Technologie selbst, sondern auch hinsichtlich der Rahmenbedingungen für deren Nutzung.

Kurzfassung Lean Production-Methoden sind in der Praxis weit verbreitet. Unternehmen bewerten das Aufwand-Nutzen-Verhältnis der Methoden jedoch teilweise kritisch. Angesichts dieser Beurteilung stellt sich die Frage, wie sich der Aufwand von Lean-Methoden bewerten und reduzieren lässt. Dieser Beitrag beschreibt, wie Unternehmen ihren Aufwand für die Anwendung von Lean-Methoden strukturiert beurteilen und vermindern können.

Kurzfassung Mehr und mehr Unternehmen setzen auf Shopfloor Management, also die Mitarbeiterführung direkt am Ort der Wertschöpfung, um die Leistung ihrer Produktion zu verbessern und Beschäftigte in Verbesserungsaktivitäten einzubinden. Dabei gibt es aktuell unterschiedliche Auffassungen darüber, wie Shopfloor Management-Systeme aufgebaut sind und Prozesse ablaufen. In diesem Beitrag wird das Darmstädter Shopfloor Management-Modell vorgestellt, welches die Ziele, Voraussetzungen und Handlungsfelder von Shopfloor Management aufzeigt und diese systematisiert.

Kurzfassung Dieser Beitrag stellt das Konzept des HEIGHT-Projekts vor, die Entwicklung einer neuartigen Prozesskette für die Fertigung von metallischen Hochleistungsbauteilen, inklusive dazugehörigem Virtuellen Zwilling. Ziel ist es, eine kundenindividuellere Fertigung zu ermöglichen und mittels durchgängiger Prozessauslegung die gesamte Fertigung zu optimieren.

Kurzfassung Nachfrageschwankungen und wechselnde Auftragscharakteristika stellen hohe Anforderungen an die Zulieferindustrie in der Luftfahrtbranche. Die Produktionsplanung und -steuerung (PPS) muss in der Lage sein, flexibel auf Änderungen im Produktionsumfeld zu reagieren, um auch bei wechselnden Auftragslagen eine hohe Leistungsfähigkeit sicherzustellen. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Herausforderungen und einen Lösungsansatz zur situationsgerechte Auswahl von PPS-Verfahren für eine adaptive PPS.

Kurzfassung Die Termin- und Kapazitätsplanung in der Unikatfertigung arbeitet aufgrund der simultanen Konstruktion und Planung mit unsicheren Auftragszeiten. Diese führt zu Problemen in der Produktion und beeinflusst die logistische Zielerreichung. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Wirkzusammenhänge zwischen unsicheren Auftragszeiten, den logistischen Zielgrößen und den Kosten

Kurzfassung Die Zerspankraft liefert in spanenden Fertigungsverfahren eine wichtige Information über den Prozesszustand. Trotz optimal ausgelegter Prozesse wird selten eine konstante Zerspankraft erreicht, da Unsicherheiten, wie z. B. Werkzeugverschleiß oder Materialkenngrößen, diese beeinflussen. Aus Schutz vor Überlast, werden die Prozessparameter so gewählt, dass die vom Werkzeug ertragbare Last auch zum Standzeitende nicht überschritten wird. Damit einher geht ein Produktivitätsverlust bei schneidscharfem Werkzeug. Durch Regelung der Prozesskraft kann eine signifikante Produktivitätssteigerung erreicht werden. Die modellbasierte prädiktive Regelung (MPR) erlaubt die explizite Berücksichtigung von Nichtlinearitäten sowie zeitvariantem Übertragungsverhalten und ermöglicht so eine deutlich höhere Regelgüte als klassische PI-Regler.

Kurzfassung OPC Unified Architecture (OPC UA) stellt einen Industriestandard dar, um Daten effizient und flexibel zwischen einzelnen Endgeräten auszutauschen. Im vorliegenden Beitrag wird dieses Kommunikationsprotokoll dafür verwendet, technologische Parameter eines Außenrund-Schleifprozesses zu adaptieren. Durch das beschriebene Regelungskonzept kann eine thermische Schädigung der Randzone des Bauteiles zu jedem Zeitpunkt während der Bearbeitung ausgeschlossen werden.

Kurzfassung Verkürzte Produktlebenszyklen und die Volatilität des Produktmixes resultieren im Montagebereich produzierender Unternehmen in hohem Aufwand durch Rekonfiguration. Es wird ein Rahmenmodell vorgestellt, welches die Effektivität der Rekonfiguration von Montagesystemen durch einen modularen, von Veränderungstreibern abhängigen Planungsprozess erhöht. Die Effizienz wird durch eine Planungsdatenbank gesteigert, welche die standardisierte Bereitstellung und Wiederverwendung von Planungsdaten ermöglicht.

Kurzfassung Im Rahmen der Analyse und Bewertung des dynamischen Verformungsverhaltens und der Prozessstabilität von Werkzeugmaschinen kommt der modellgestützten Ermittlung von Nachgiebigkeitsfrequenzgängen eine zentrale Bedeutung zu. Die Aussagekraft dieser Frequenzgänge wird dabei wesentlich von der treffenden Berücksichtigung der Dämpfung – in Ansatz und Parametrik – bestimmt. Einen wesentlichen Anteil an der Systemdämpfung leistet dabei die lokale Fugendämpfung in Pressverbindungen, deren Wirkung wiederum von der Flächenpressung und der Beanspruchung in den verschiedenen Schwingungsformen abhängt. Der vorliegende Beitrag stellt aktuelle Ergebnisse zur effizienten experimentellen Ermittlung dieser Dämpfung und zur Ableitung geeigneter Modellparameter vor.

Kurzfassung Unternehmen der Automobilindustrie bieten ihren Endkunden eine Fülle individuell konfigurierbarer Funktionen an. Diese Individualisierung und Funktionsvielfalt sollen die Wettbewerbsfähigkeit des Produktportfolios steigern, Innovationskraft repräsentieren und Kundenorientierung verdeutlichen. Konzepte zur Bereitstellung dieser Funktionen lassen sich grundsätzlich über verschiedene Architekturkonzepte verwirklichen. Zum Zeitpunkt der Umsetzung muss sich der Hersteller jedoch für das passende Architekturkonzept entschieden haben. Am Beispiel eines großen OEM lässt sich demonstrieren, wie aus den zur Entscheidung vorliegenden Architekturvarianten eine wirtschaftlich sinnvolle und dennoch für die vorhandenen Unsicherheiten ausreichend flexible Systemarchitektur bestimmt werden kann.

Kurzfassung Das Forschungsprojekt „BIG – Bedarfsabhängige und innovative Gebäudeautomation in Produktionsstätten” hat das Ziel mit der Kopplung von Produktionsplanung und -steuerung (PPS), Wetter-Forecasts und Gebäudeautomation den Energiebedarf von Unterstützungsprozessen produzierender Unternehmen zu verringern. Das Forschungsvorhaben wird im Rahmen der BMBF-Fördermaßnahme „KMU-innovativ: Ressourcen- und Energieeffizienz” gefördert. Hierzu wird die herkömmliche Gebäudeautomation um die bedarfsgerechte Steuerung unterschiedlicher Produktionsbereiche erweitert. Ziel ist eine sowohl bedarfsgerechte als auch prädiktive Gebäudeautomation, die mehr Komfort und Energieeffizienz für die Produktionsstätte ermöglicht.

Kurzfassung Ressourceneffizienz wird ein zunehmend wichtiger strategischer Bestandteil vieler produzierender Unternehmen. Die Erhöhung dieser durch nachhaltig handelnde Mitarbeiter bedarf spezifischer Kompetenzen. Damit eine Mitarbeiterentwicklung diesbezüglich gezielt vorgenommen werden kann, sind eine Feststellung und Analyse der notwendigen Kompetenzen für ein effizientes und nachhaltiges Handeln notwendig. Dieser Beitrag stellt ein Konzept zur Kompetenzfeststellung und -analyse hinsichtlich nachhaltigen Handelns in der Produktion dar, auf dessen Grundlage Maßnahmen zur Kompetenzförderung individuell eingeleitet werden können.

Kurzfassung Die Montage ist oftmals ein Unternehmensbereich mit monotonen Tätigkeiten, bei dem es an angemessener und zeitkonformer Mitarbeitermotivation mangelt. Gamification greift diese Problematik auf und wird bereits in zahlreichen Bereichen erfolgreich eingesetzt. Daher wurde in der Modellfabrik Koblenz mittels eines Planspiels überprüft, ob eine Implementierung dieses Ansatzes innerhalb der Montage eine Steigerung der Performance und Motivation bewirken kann.

Kurzfassung Entsprechend der eigenen Unternehmensphilosophie setzte das Medizintechnikunternehmen Medwork aus dem mittelfränkischen Höchstadt bei der Erstellung seines Neubaus auf Nachhaltigkeit und Produkte „Made in Germany”. Sämtliche Beleuchtungslösungen wurden konsequent auf LED umgestellt. Die Wahl fiel sowohl für die Fertigung als auch die Büros auf effiziente Lichtlösungen von Waldmann. Der Leuchtenhersteller überzeugte mit kompetenter Beratung und hochwertiger Beleuchtung Made in Germany.

Kurzfassung Das Toleranzmanagement umfasst alle Tätigkeiten zur Steuerung geometrischer Bauteilabweichungen entlang des Produktlebenszyklus und ist daher von großer Bedeutung für produzierende Unternehmen. Gewohnte Wertschöpfungsketten befinden sich jedoch angesichts der vierten industriellen Revolution im Umbruch. Der Beitrag gibt daher einen Überblick über die Chancen und Herausforderungen für das Toleranzmanagement im Kontext von Industrie 4.0 und stellt mögliche Lösungsansätze vor.

Kurzfassung Nach den beiden Studien, in denen die Ingenics AG und das Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO die Entwicklung der Arbeitswelt unter den Bedingungen der Industrie 4.0 untersucht hatten, beschlossen Vorstände und Partner des Beratungsunternehmens, sich 2017 intensiv mit dem Thema „Arbeitsorganisation 4.0 – Digitalisierung als Wertschöpfungspotenzial” zu beschäftigen. Die Ergebnisse sollen auch in das BMBF-Förderprojekt MyCPS einfließen. Als ein wesentlicher Aspekt für die Erfolgsaussichten der Digitalisierung wurde die Entwicklung der IT zu einer treibenden Kraft identifiziert, die neue Geschäftsmodelle und die Optimierung von Geschäftsprozessen in einer neuen Qualität ermöglicht.

Kurzfassung Besonders in heterogenen Produktionsumgebungen kann eine umfassende IT-Unterstützung durch Assistenzsysteme die Effizienz der Mitarbeiter stark verbessern. Das Forschungsprojekt CyProAssist entwickelt Interaktionskonzepte, Modularisierungsmethoden sowie neuartige Schnittstellenkonzepte für intelligente Assistenzlösungen. Der vorliegende Beitrag führt in die Methoden zur strukturierten Erfassung der Anforderungen an Assistenzfunktionen und in die Basiskomponenten einer CyProAssist-Lösung ein.