Band 112, Heft 7-8

Kurzfassung In zwei Benchwerk-Forschungsprojekten haben Projektpartner aus Indus-trie und Wissenschaft in den vergangenen drei Jahren Hochleistungsfertigungsverfahren entwickelt, die sich insbesondere durch eine innovative Werkzeugtechnik auszeichnen. Dazu zählt zum einen das „Dreh-Wirbeln von Gewinden“ (Projekt GeWinDe), das vor allem mit geringem Werkzeugverschleiß und kurzen Fertigungszeiten punkten kann. Zum anderen lassen sich mithilfe eines neu entwickelten Zerspanungsverfahrens (Projekt SchwerSpan) Titanlegierungen effizient bearbeiten.

Kurzfassung Basierend auf einem geometrischen Prozessmodell des orthogonalen Hochgenauigkeitsdrehfräsens wird in diesem Beitrag eine Werkzeugkonzeption vorgestellt, die eine Fertigung von Mantelflächen höchster Güte an rotationssymmetrischen Bauteilen ermöglicht. Die einstellbaren Werkzeuge werden bei diesem Verfahren speziell auf die Werkstückgeometrie unter Beachtung der Prozessdynamik und des Werkzeugverschleißes angepasst. Ziel ist die Substitution von Rundschleifprozessen durch exzentrisch-orthogonales Drehfräsen und damit die Erweiterung der Komplettbearbeitung von Bauteilen auf Dreh-Fräsbearbeitungszentren.

Kurzfassung Die Herstellung kleiner Losgrößen bedeutet häufig einen hohen Zeit- und Kostenaufwand im Vergleich zu den erzielten Einnahmen. Mit der Kombination von inkrementeller und elektromagnetischer Umformung wurde ein geeignetes Verfahren zur Überwindung dieser Herausforderungen untersucht. Es wurden passende Fertigungsparameter identifiziert und eine gute Übereinstimmung zwischen Simulation und Experiment nachgewiesen.

Kurzfassung Neben Industrie 4.0 hat kaum ein anderes Technologiefeld jüngst eine vergleichbare Aufmerksamkeit erhalten wie Additive Fertigung. Noch immer klaffen die Erwartungshaltung und die Leistungsfähigkeit der Technologien auseinander; mittlerweile ist eine realistischere Sichtweise auf das Technologiefeld zu verzeichnen. Derzeit gibt es keine belastbaren Indikatoren dafür, dass Additive Fertigung die industrielle Produktion revolutionieren wird. Dennoch verzeichnet das Technologiefeld beachtliche Wachstumsraten und ist Gegenstand reger Übernahmeaktivitäten. Noch ist Deutschland erstklassig positioniert: Führende Anbieter, Dienstleister und Forschungsinstitutionen stammen aus Deutschland. In Anbetracht der sich abzeichnenden Entwicklungen müssen jedoch Rahmenbedingungen für die Additive Fertigung justiert werden, um Deutschlands technologische Spitzenposition zu erhalten und weiter auszubauen.

Kurzfassung Metallische Bauteile werden in immer mehr Industriebereichen durch eine hybride additiv-subtraktive Prozesskette hergestellt. Die Nachbearbeitung additiv gefertigter Bauteile zur Erzeugung geforderter Oberflächenqualitäten und Werkstückgenauigkeiten erfolgt häufig spanend. Für diesen Beitrag wurde analysiert, ob sich ein mittels Selektivem Laserschmelzen (SLM) additiv hergestellter Edelstahl hinsichtlich seiner Zerspanbarkeit von einem durch Strangpressen konventionell hergestellten Edelstahl gleicher Sorte unterscheidet.

Kurzfassung Der Serieneinsatz der additiven Fertigung ist maßgeblich durch die hohen Kosten und der geringen Produktivität der Verfahren limitiert. Der hier vorgestellte Ansatz zeigt, wie die Wirtschaftlichkeit des Laser-Strahlschmelzens (LBM) durch die Kombination mit etablierten Fertigungsverfahren erhöht werden kann. Ziel ist es, nur solche Funktionsträger additiv zu fertigen, die einen höheren Kundennutzen bringen. Dazu werden Konstruktionsrichtlinien definiert, Prozessketten erarbeitet und eine Qualitätssicherung mittels Ultraschallüberwachung realisiert.

Kurzfassung Die Bedeutung additiver Fertigungsverfahren in modernen Prozessketten nimmt stetig zu. Trotz der Möglichkeit, endkonturnah zu fertigen, ist zur Einhaltung von Toleranzen und um Kerbwirkungen an der Oberfläche zu vermeiden oft eine spanende Nachbearbeitung notwendig. In diesem Beitrag werden Einflüsse der schleifenden Nachbearbeitung auf unterschiedliche, additiv gefertigte Werkstücke untersucht. Weiterhin wird ein Vergleich mit konventionell hergestellten Bauteilen durchgeführt. Bewertungskriterien sind die Prozesskräfte und die Oberflächenrauheit.

Kurzfassung Aufgrund des wachsenden Einsatzes von Prozessen, in denen Mensch und Roboter zusammen und ohne Schutzzaun interagieren, wächst die Zahl der zu programmierenden sicheren Roboter in der Industrie. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Prinzip der einfachen Programmierung zu zeigen, sodass auch Facharbeiter ohne große Programmierkenntnisse eine Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) erstellen können. Es wird ein Baukastenprinzip vorgestellt, mit dem Mensch-Roboter-Interaktionen durch verschieden zusammengesetzte Bausteine aufgebaut beziehungsweise programmiert werden können. Zum Schluss verdeutlichen zwei Beispiele an einem Leichtbauroboter das ausgeführte Prinzip der Programmierung.

Kurzfassung Die Standzeit von Fräsern bei der Stahlbearbeitung kann durch Schneidkantenverrundungen um bis zu 100 Prozent erhöht werden. Dazu ist jedoch eine prozess- und werkstoffspezifische Auslegung notwendig. Am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover wird eine Auslegungsmethodik zur Schneidkantenpräparation entwickelt, welche die anwendungsspezifisch optimale Schneidkantengestalt bestimmt und so die Leistungsmaximierung bei der Stahlbearbeitung ermöglicht.

Kurzfassung Das Erkennen bestehender Kundenprobleme, die Antizipation zukünftiger Herausforderungen sowie das situative Verfolgen des Technology Pushs bzw. Market Pulls bilden die Basis für den Erfolg der fünf als „Successful Practice“ im Technologiemanagement ausgezeichneten Unternehmen des diesjährigen Konsortial-Benchmarkings. Die drei Unternehmen 3M Deutschland GmbH, Heidelberger Druckmaschinen AG und Maschinenfabrik Reinhausen GmbH setzen dabei zusätzlich auf Erfolgsaspekte, wie den intuitiven Zugang zu Know-how für alle Mitarbeiter, eine rollierende Planung oder die enge Zusammenarbeit mit Kunden bzw. Partnern entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Kurzfassung Die Adaption der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) an die unternehmensindividuellen Rahmenbedingungen stellt einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil dar. Um auf Nachfrageschwankungen und wechselnde Auftragscharakteristika angemessen reagieren zu können, ist eine kontinuierliche Anpassung der PPS-Konfiguration erforderlich. Für die Identifikation effektiver Planungs- und Steuerungsansätze stellt die Ablaufsimulation ein wirkungsvolles Werkzeug bereit. Der vorliegende Beitrag beschreibt einen Ansatz, um auf Basis derartiger Simulationsmodelle, Verbesserungspotenziale für die PPS-Konfiguration zu identifizieren. Die in einer Ablaufsimulation zu evaluierenden Potenziale sind hierbei das Ergebnis eines simulierten Verhandlungsprozesses intelligenter Objekte im Rahmen einer Agentenbasierten Simulation.

Kurzfassung Die Sicherstellung von kurzen Durchlaufzeiten wird in der Instandhaltung hochwertiger Investitionsgüter typischerweise durch Komplexitäts-treiber wie die Informationsunschärfe erschwert. Die termingerechte Planung und Steuerung von Aufträgen ist für Instandhaltungsdienstleis-ter von Flugzeugtriebwerken in der Folge ein wesentlicher Erfolgsfaktor, um Kundenziele wie eine hohe Verfügbarkeit der Flotte bei einem niedrigen Bestand von Ersatztriebwerken zu gewährleisten. Einen Ansatz zur Gestaltung von Verfahrenskonfigurationen der Planung und Steuerung, welche logistische Zielgrößen wie Durchlaufzeit und Termintreue sicherstellen, kann die ereignisdiskrete Simulation darstellen. Ziel dieses Beitrags ist es, als Grundlage für eine simulationsgestützte Verfahrenskonfiguration ein geeignetes Prozessmodell der Triebwerksüberholung herzuleiten, welches die konfigurationsrelevanten Spezifika und Restriktionen in einem hinreichenden Abstraktionsgrad abbildet.

Kurzfassung Durch den permanenten Kostendruck fokussieren sich Unternehmen zunehmend auf Folgekosten der Produktion. Gerade in einer komplexen Produktionsumgebung der Automobilindustrie spielt die Kostenbeherrschung entlang des Lebenszyklus eine wichtige Rolle. Die Berechnung der Lebenszykluskosten stellt dabei eine große Herausforderung dar, da aktuelle Normen hierzu nur unzureichend Methoden beschreiben. Der folgende Ansatz des modularen Lebenszykluskosten-Baukastens stellt eine Strukturierung von Methoden zur Kostenbewertung vor.

Kurzfassung Viele Unternehmen beschäftigen sich seit Jahren schon mit der Einführung und Etablierung von Lean Production (schlanke Fertigung) oder sie haben es noch vor. Ein solch langfristiges Vorhaben, das mit großem organisatorischen und personellen Aufwand verbunden ist, sollte regelmäßig einer Fortschrittskontrolle unterzogen werden. Dazu eignen sich grundsätzlich Reifegradmodelle. Im vorliegenden Beitrag wird ein Reifegradmodell vorgestellt, das erstmals die Implementierung der zahlreichen Lean Production-Methoden mit den Anforderungen an die Unternehmenskultur systematisch verknüpft.

Kurzfassung Die Megatrends Digitalisierung und Globalisierung stellen die Schlüsselbranche Werkzeugmaschinenbau vor viele Herausforderungen. Auch die Vertriebsmodelle werden sich ändern. Als Vertriebsplattform für einen Teil der Produktpalette bieten sich CNC Outlet Center an. Das weltweit erste herstellerunabhängige CNC Outlet Center in Olching bei München wird bereits seit fünf Jahren erfolgreich betrieben. Die aktuelle, zweite Erweiterung eröffnet neue Chancen.

Kurzfassung Smart Devices erhalten mehr und mehr Einzug in industrielle Anwendungen. Ihre großen Potenziale liegen in der Flexibilisierung von Mitarbeitern durch eine direkte, benutzerspezifische Informationsbereitstellung und Rückmeldung. Für eine optimale Unterstützung von Maschinenbedienern bedarf es Informationssysteme, welche eine direkte Kommunikation zwischen Smart Devices und Maschinensteuerungen ermöglichen. Dieser Beitrag beschreibt ein solches Informations-system und eine erste Pilotanwendung.

Kurzfassung Der Beitrag zeigt in Kürze auf, dass mit den Schlagworten Lean Management und Industrie 4.0 allein den individuellen Fragen und Anforderungen einzelner Unternehmen nicht sinnvoll begegnet werden kann. Um sich den kontinuierlich verändernden Markt- und Wettbewerbsbedingungen anzupassen, gilt es zu prüfen, ob sich der Einsatz der immer leistungsstärkeren und günstigeren Automatisierungslösungen sowie der neuen Fertigungstechnologien im Hinblick auf das eigene Unternehmen lohnt. Erfolgreiche Unternehmen werden es schaffen, betriebswirtschaftlich passgenaue Lösungen für die Bereiche ihrer Organisation, Automatisierung und verwendeten Technologien im Rahmen eines Gesamtkonzepts zu implementieren, in denen die schlanke Unternehmensführung, der Industrie-4.0-Einsatz und die zukunftsweisenden Fertigungsverfahren eng miteinander verzahnt sind.

Kurzfassung Labs Network Industrie 4.0 e. V. (LNI) ist ein Partner der Plattform Industrie 4.0. Der vorwettbewerbliche und gemeinnützige Verein dient kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) als Dialog-, Kompetenz- und Experimentierplattform. Über Testfelder können Unternehmen Industrie-4.0-Anwendungen risikolos probieren. In einem Anwendungsfall testen Forscher aus Australien und Deutschland nun gemeinsam den Einsatz von Faserverbundwerkstoffen in der Automobilindustrie. Das Projekt wird im Forschungscampus ARENA2036 umgesetzt.