Volume 113, Issue 7-8

Kurzfassung Im Rahmen der Forschergruppe FOR 1845 „Ultra-Precision High Performance Cutting“ wurde am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) eine innovative elektromagnetische Linearführung für die Ultrapräzisionszerspanung entwickelt. Aufgrund der Möglichkeiten zur Feinpositionierung in fünf Freiheitsgraden und zur Kompensation von statischen und dynamischen Fehlern im Prozess bietet die neue Magnetführung erhebliche Potenziale zur Produktivitätssteigerung in der Ultrapräzisionsbearbeitung.

Kurzfassung Das thermo-elastische Verhalten von Werkzeugmaschinen hat großen Einfluss auf ihre Arbeitsgenauigkeit. Die Wärmeübertragung zwischen Anlage und Umgebung ist ein wichtiger Einflussfaktor. Die Beschreibung des Phänomens mittels künstlicher neuronaler Netze auf Basis von Temperaturmessungen ist bisher unzureichend. Dieser Beitrag leitet auf Basis zweier repräsentativer Fälle zusätzliche Messgrößen ab, um die Beschreibungsqualität hinreichend zu verbessern.

Kurzfassung Als Alternative zu konventionellen mechanischen Verfahren zur Schneidkantenpräparation an Hartmetall-Werkzeugen wird in diesem Beitrag die Kurzpulslasertechnologie betrachtet. Basierend auf der Untersuchung relevanter Parameter werden ein geeigneter Fluenzbereich für die Bearbeitung unterschiedlicher Hartmetallsorten sowie der Einfluss der Pulsüberlappung auf die Oberflächen- und Randzoneneigenschaften an der Bearbeitungsstelle ermittelt. Diese Erkenntnisse dienen der effizienteren Prozessgestaltung und der Gewährleistung stabil präparierter Schneidkanten.

Kurzfassung Der hohe Bedarf an einer dynamischen und kundenindividuellen Produktion rückt die Flexibilität von Produktionssystemen zunehmend in den Fokus. Industrieroboter leisten heute einen entscheidenden Beitrag zur Befriedigung dieses Bedarfes. Obwohl sie in der Handhabung bereits Stand der Technik sind, finden sie in der mechanischen Fertigung, nach wie vor nur selten Anwendung. Das Trochoidfräsen bietet ein Potenzial zur Steigerung der Zerspanleistung P c [1, 2]. Diese hochdynamische Frässtrategie erzeugt deutlich geringere Schnittkräfte F c als konventionelles Fräsen und steigert gleichzeitig das Zeitspanvolumen Q w [2, 3, 4].

Kurzfassung Beim Hartdrehen führt eine kryogene Prozesskühlung gegenüber der Trockenbearbeitung zu vorteilhafteren Randschichtzuständen. Im Drehprozess auftretende Störgrößen können jedoch zu Abweichungen vom angestrebten Randschichtzustand führen. Diese unerwünschten Abweichungen können das Bauteilverhalten im Einsatz negativ beeinflussen. In diesem Beitrag wird ein Konzept vorgestellt, welches es ermöglicht, die im Drehprozess auftretenden Störgrößen zu kompensieren, um somit definierte Randschichtzustände robust einzustellen.

Kurzfassung Sicherheitskritische Bauteile sind durch einen hohen Anteil der Qualitätskosten an den Herstellungskosten gekennzeichnet. Ein Funktionalitätsnachweis ist aufgrund gesetzlicher Auflagen in vielen Fällen verpflichtend, wie z. B. in der Luftfahrt oder Medizintechnik. Es wird ein Vorgehen zur integrativen Gestaltung der Fertigungsplanung und der Prüfplanung vorgestellt, welches durch die Berücksichtigung der Fertigungshistorie und die Nutzung mathematischer Modelle eine kostenoptimierte Auslegung von Fertigungsprozess- und Prüffolgen ermöglicht.

Kurzfassung Die Optimierung der Kühlkanalaustrittsbedingungen bei innengekühlten Bohrern kann die Effizienz der Kühlschmierung steigern. In diesem Beitrag werden der Einflüsse des Kühlkanaldurchmessers, des zweiten Freiwinkels und der Anzahl der Kühlkanäle auf die Effizienz der Kühlschmierung mittels numerischer Simulationen untersucht. Dabei wird gezeigt, dass insbesondere bei geringen Volumenströmen ein Einfluss der Kühlkanalaustrittsbedingungen auf die Kühlschmiereffizienz festgestellt werden kann.

Kurzfassung Zentrale Hemmnisse für die Flexibilisierung, Wandlungs- und Integrationsfähigkeit von Karosseriebauanlagen sind die Aufbaulinien und die Bauteillogistik. Inzwischen ist es uns gelungen, das Szenario eines zukünftigen Karosseriebaus, der allen absehbaren Anforderungen gerecht wird, in einem Layout zu beschreiben. Dafür wurden die heutigen Restriktionen und Hemmnisse analysiert, Alternativlösungen ermittelt und zu einem schlüssigen Gesamtbild entwickelt: der „Boxenstoppfertigung“. Diese ermöglicht die Unabhängigkeit der Karosseriefertigung von spezifischen Produktanforderungen und gewährleistet maximale Flexibilität.

Kurzfassung Die notwendige Reduzierung von Kraftstoffverbrauch und Treibhausgasemissionen sind nur zwei der Gründe für die steigenden Anforderungen an die Werkstoffeigenschaften. Nicht immer können die konventionellen Fertigungsverfahren mit den Entwicklungen neuer Werkstoffe Schritt halten. Der Einsatz der Wasserstrahltechnologie, deren Verschleiß vom Werkstoff unabhängig ist, bietet für diese Materialien ein hohes Potenzial. Der Wasserabrasivstrahl nutzt diesen Vorteil heute für vielfältige materialabtrennende Aufgaben. In diesem Beitrag werden die Vorkonturierung von dreidimensionalen Strukturen mittels Wasserabrasivstrahl sowie die Randbedingungen für eine wirtschaftliche Umsetzung vorgestellt. Ein Vergleich zwischen konventionalen Bearbeitungsverfahren und innovativer Wasserstrahlbearbeitung zeigt die Vorteile des Wasserabrasivstrahls bei der Bearbeitung von schwer zerspanbarem Titanaluminid auf.

Kurzfassung Regelmäßige Produktionsanläufe gehören heutzutage zur unabwendbaren Realität in der industriellen Praxis. Die erfolgreiche Anlaufgestaltung ist dabei von höchster Bedeutung für die Wettbewerbsfähigkeit und den wirtschaftlichen Erfolg produzierender Unternehmen. Die Implementierung selbstlernender Systemeigenschaften zur Fehlervermeidung in automatisierten Montagesystemen scheint hierfür ein vielversprechender Ansatz zu sein. Im vorliegenden Beitrag erfolgt die Vorstellung eines solchen Ansatzes zur selbstlernenden Fehlervermeidung automatisierter Montagesysteme.

Kurzfassung Rohstoffe und Materialien stellen bei Industrieunternehmen häufig den größten Kostenblock dar. Daher lässt sich mit einer Erhöhung der Materialeffizienz direkt ein positiver Einfluss auf das Ergebnis realisieren. Trotz dieser Ergebniswirkung steht die Materialeffizienz bei vielen Unternehmen nicht im Fokus. Mit diesem Beitrag wird anhand eines Praxisbeispiels aufgezeigt, welche ergebniswirksamen Einsparungen möglich sind und ein Lösungsansatz beschrieben. Dieser beinhaltet ein zielgerichtetes Vorgehen inkl. Methoden um Unternehmen aus verschiedenen Branchen und mit unterschiedlichen Herausforderungen zum Ziel „Materialeffizienz“ zu begleiten.

Kurzfassung In der Intralogistik sind oft die Anschaffungskosten das Entscheidungskriterium bei Investitionen. Dabei wird eine Betrachtung der Lebenszykluskosten vernachlässigt, obwohl die Betriebskosten für einen wirtschaftlichen Anlagenbetrieb entscheidend sein können. Um die Wirtschaftlichkeit intralogistischer Systeme vor der Anschaffung zu bewerten, stellt dieser Beitrag ein spezifisches Lebenszykluskostenmodell vor.

Kurzfassung Die Planung und Steuerung von Aufträgen in der Instandhaltung hochwertiger Investitionsgüter, in Anlehnung an die Begrifflichkeit in der Primärproduktproduktion auch als Produktionsplanung und -steuerung (PPS) bezeichnet, muss auf die spezifischen Anforderungen angepasst sein, um logistische Zielgrößen, wie z. B. Durchlaufzeiten und Termintreue, abzusichern. Da es bislang an einem ganzheitlichen Ansatz zur Konfiguration einer derartigen PPS fehlt, werden in diesem Artikel diesbezügliche Entwicklungsbeiträge dargestellt. Konkret werden logistische Modelle für die Demontage und Befundung sowie für die Reparatur, der Ansatz eines Vorgehensmodells für das Auftragsmanagement und ein grundlegendes PPS-Modell zur ganzheitlichen Konfiguration relevanter PPS-Aufgaben vorgestellt.

Kurzfassung Globalisierung und Urbanisierung führen zur Entwicklung von Metropolregionen. Sie zeichnen sich durch eine Vielzahl von Raumstrukturen aus, die jeweils divergierende Standortausprägungen aufweisen. Unternehmen stehen daher vor der Herausforderung, die Potenziale innerhalb einer Region zu identifizieren und Standorte anforderungsgerecht weiterzuentwickeln. Aspekte wie Budgetvorgaben, kommunale Standortentwicklungen und Wechselwirkungen zwischen regionalen Standortfaktoren müssen berücksichtigt werden. Dieser Beitrag gibt einen Einblick in ein zu entwickelndes problemadäquates Planungsvorgehen und in Erkenntnisse der dafür durchgeführten empirischen Unternehmens- und Kommunenbefragung.

Kurzfassung Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) stehen zunehmend vor der Herausforderung, im Wettbewerb immer komplexer und volatiler werdenden Leistungen des After-Sales-Service zu bestehen. Ein Erfolgsfaktor ist die Veränderungsfähigkeit bzw. die stetige Adaption des eigenen Serviceportfolios. Um KMU bei der Identifikation notwendiger Anpassungen ihres Serviceportfolios, bei deren Bündelung, Management und Umsetzung zu unterstützen, wurde das Forschungsprojekt „ReleasePro“ gestartet. Im Zuge dieses Vorhabens erfolgt die Entwicklung eines systematischen Service-Release-Managements für KMU.

Kurzfassung Stetig kürzere Produktlebenszyklen und ein immer vielfältigeres Produktangebot sind an der Tagesordnung. Disruptive Geschäftsmodelle wirbeln den Markt auf. Unternehmen sehen sich daher gezwungen, neue Produkte immer schneller auf den Markt zu bringen, wollen sie wettbewerbsfähig bleiben. Dies trifft auch auf 75 Prozent der Unternehmen in der Fertigung zu, wie die 2017 von Winshuttle durchgeführte Studie zum Status der Produkteinführungsprozesse in dieser Branche herausfand.

Kurzfassung Die digitale Transformation eines Produktionssystems in ein Cyber-Physisches Produktionssystem (CPPS) stellt eine Herausforderung für Unternehmen dar. Im vorliegenden Artikel wird ein Ansatz präsentiert, der die Unternehmen dazu befähigt, ihre Produktion in ein CPPS zu transformieren, indem ein modulares Konzept entwickelt wird. Dieses enthält aufeinander aufbauende Module, welche schrittweise die Transformation zu einem CPPS ermöglichen, beginnend bei fundamentalen bis hin zu fortgeschrittenen Lösungsmöglichkeiten.

Kurzfassung Der Einsatz von Data Science in der Produktion ermöglicht eine neue Art der Optimierung von Prozessen und Systemen. Die Bedeutung der datengetriebenen Produktionsoptimierung wächst zunehmend im produzierenden Gewerbe. Im Gegensatz zu konventionellen Ansätzen, wie z. B. die des Lean Managements, basiert dieser anhaltende Trend auf der steigenden Verfügbarkeit von Daten im Zuge der digitalen Transformation. Vor allem kleine und mittlere Unternehmen stehen vor der Herausforderung abzuwägen, welche Maßnahmen hierfür ergriffen werden sollten und welche Nutzenpotenziale sich daraus ergeben. Diese Arbeit stellt einen strukturierten Leitfaden zur Vorgehensweise bei Datenanalyseprojekten bezogen auf einen spezifischen Anwendungsfall im Kontext einer frühen Fehlerdetektion und -prävention dar.

Kurzfassung Trotz einer bereits weitestgehenden Etablierung von Shopfloor Management (SFM) in der Produktion wird im administrativen Bereich oftmals keine Aussage über den Verbreitungsgrad von SFM getroffen. Durch eine quantitative Befragung in der Industrie mittels eines Online-Fragebogens soll dieser Beitrag den Status quo von SFM in deutschen Industrieunternehmen aufzeigen. Wie erwartet wird SFM in der Produktion gut beherrscht und angewendet. Doch in administrativen Bereichen und zum Thema Digitalisierung befindet es sich noch in den Kinderschuhen.