Band 114, Heft 5

Kurzfassung Die Großgerätemontage ist durch einen starken Kundeneinfluss und Produkte mit Unikatcharakter geprägt. Die Auftragsfertigung geht dabei mit einem geringen Standardisierungsgrad und hohen Sekundäraufwänden einher, die sich negativ auf die Durchlaufzeit und Liefertermintreue auswirken. Im Forschungsvorhaben ‚SySMaG‘ des IPS der TU Dortmund wurde daher eine Planungssystematik entwickelt, mit der die Materialbereitstellung in der Großgerätemontage standardisiert und der Sekundäraufwand gesenkt wird.

Kurzfassung Montageflächen gelten in den Bereichen der Produktion von Großstrukturen als essenzielle Ressource. Um diese Flächen zu planen, wurden Simulationswerkzeuge und Algorithmen entwickelt. Sie ermöglichen eine automatisierte Belegungsplanung unter Berücksichtigung terminlicher Restriktionen. Die bestehenden Lösungen bieten dem Planer jedoch wenig Transparenz bei der Berechnung und Interpretation der Ergebnisse und stellen nur bedingt Interaktionsmöglichkeiten bereit. Aus diesem Grund wurde ein Interaktions- und Visualisierungstool für die flächenbasierte Planungsassistenz entwickelt.

Kurzfassung Durch die Komplexität von Flexiblen Fertigungssystemen (FFS) sind betriebswirtschaftliche Auswirkungen von Instandhaltungsmaßnahmen an Anlagen im laufenden Betrieb oft nicht quantifizierbar, und es entstehen nicht planbare Ausbringungsverluste. Um die Randbedingungen von FFS bei der Planung von Instandhaltungsmaßnahmen zu berücksichtigen, wird die opportunistische Instandhaltung (IH) um die Betrachtung des ungerichteten Materialflusses sowie von Parallelressourcen erweitert.

Kurzfassung Auf Predictive Maintenance basierende Instandhaltungskonzepte erfreuen sich in den letzten Jahren aufgrund neuer Technologien wie dem „Internet of Things“ und Künstlicher Intelligenz immer größerer Beliebtheit. In verschiedenen Branchen, wie z. B. der Luftfahrtindus-trie oder dem klassischen Maschinenbau, wurden so für unterschiedliche Anwendungen eine Vielzahl an Methoden implementiert, um die Restlebensdauer von Produkten, wie z. B. Zerspanzentren, zu prognostizieren. Um diese Methoden in anderen Branchen zu etablieren, ist allerdings eine große Expertise im Bereich der Statistik und Datenaufbereitung notwendig. Im Rahmen des Forschungsprojekts KIVI (Künstliche Intelligenz zur Vorhersage der Einsatzsicherheit und Lebensdauer von Industrierobotern) wird deshalb am Beispiel der industriellen Robotik ein Ansatz entwickelt, um möglichst anwenderfreundlich Predictive-Maintenance-Methoden branchenunabhängig umzusetzen.

Kurzfassung Produzierende kleine und mittelständische Unternehmen sind mit steigenden Anforderungen hinsichtlich Flexibilität und Reaktionsfähigkeit konfrontiert. Gleichzeitig müssen sie die durch Individualisierung zunehmende Komplexität in der Produktionslogistik bewältigen. In diesem Beitrag werden ausgehend von den „wahren Bedürfnissen“ der Logistikplaner aus kleinen und mittelständischen Unternehmen die Potenziale des methodisch unterstützten Assistenzsystems zur dezentralen und kurzfristigen Logistikplanung beleuchtet.

Kurzfassung In diesem Beitrag wird ein Konzept zur dynamischen Röntgenprüfung in der Elektronikproduktion vorgestellt, das durch die Auswertung von Prozessdaten mithilfe von Data-Mining-Verfahren die Prognose der finalen Produktqualität im laufenden Prozess erlaubt. Dies ermöglicht die Reduzierung von Röntgenprüfumfängen durch die Entwicklung dynamischer Prüfpläne.

Kurzfassung Im Rahmen des Internets der Dinge werden zunehmend Low Power Wide Area Network (LPWAN)-Funktechnologien, wie z. B. LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), für die Kommunikation mit und zwischen intelligenten Objekten eingesetzt. Diese Funktechnologien zeichnen sich durch einen niedrigen Energieverbrauch der Sender bei gleichzeitig hohen Reichweiten der Datenübertragung aus. In der Behälter-Supply-Chain ermöglicht der Einsatz von LPWAN eine effiziente Übertragung von prozessrelevanten Daten und eröffnet neue Wege für innovative, datenbasierte Dienstleistungen. Um die derzeitige Leistungsfähigkeit von LPWAN-Technologien realistisch einschätzen zu können, wurden Versuche durchgeführt und ausgewertet.

Kurzfassung Die Auswahl der passenden Sensorik stellt häufig einen essentiellen Schritt in Retrofit-Projekten dar. Doch gerade kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) stehen hier häufig vor Entscheidungsproblemen angesichts der Fülle an Herstellern und unterschiedlichen Sensortypen. Im vorliegenden Beitrag wird eine Methodik zur Sensorik-Auswahl anhand eines anschaulichen Beispiels vorgestellt.

Kurzfassung Straßenbahnen gehören zu den wichtigsten und langlebigsten Transportmitteln im innerstädtischen Nahverkehr. Zunehmend ergeben sich aus den technischen Rahmenbedingungen für deren Betrieb Handlungsfelder in Bezug auf Lärmbelastung der Umwelt und stark variierenden Verschleiß der Fahrzeuge. Mit Methoden der technischen Akustik und der multivariaten Datenanalyse auf Basis komplementärer Sensorik bis 80 kHz werden Lösungsansätze zur Früherkennung straßenbahntypischer Schadenszustände und zur Lärmminderung mit dem Ziel der vorsorglichen Einleitung von Instandhaltungsmaßnahmen präsentiert.

Kurzfassung Ein definierter Innovationsprozess ist heute notwendig für den wirtschaftlichen Unternehmenserfolg. Klassische, deterministische Innovationsprozesse sind zunehmend nicht mehr in der Lage, auf verkürzte Produktlebenszyklen und schneller wechselnde Kundenbedürfnissen zu reagieren [1]. Eine Antwort auf diese Herausforderungen liegt in der konsequenten Einbindung agiler Arbeitsweisen in die frühen Phasen des Innovationsprozesses. Diese befähigen Unternehmen dazu, Marktbedürfnisse früh zu erkennen, technologische Lösungen zum richtigen Zeitpunkt zu identifizieren und passende Geschäftsmodelle zu entwickeln. Gemeinsam mit einem Konsortium führender Industrieunternehmen haben das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und das Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen zehn Thesen für den erfolgreichen Einsatz agiler Arbeitsweisen in den frühen Phasen des Innovationsprozesses identifiziert.

Kurzfassung Siemens AG, das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS mit seiner Fraunhofer-Arbeitsgruppe für Supply Chain Services (SCS), Simplifier AG und KINEXON Industries GmbH haben im Forschungsprojekt Road to Digital Production (R2D) gemeinsam den Demonstrator eines Cyber-Physischen Produktionssystems entwickelt. Im Projekt wurden innovativste Technologiebausteine miteinander kombiniert, um zu zeigen, wie eine moderne, dezentral organisierte Montageumgebung aufgebaut sein kann. Die Ergebnisse des Projekts sollen als Blaupause für zukünftige Digitalisierungsvorhaben dienen.

Kurzfassung Bezugspunkt für die Prozessdigitalisierung ist die Implementierung einer unternehmensspezifischen cloudbasierten Businessplattform, in der alle bisher getrennt ablaufenden IT-Applikationen miteinander integriert werden. Diese digitale Plattform bringt Partner, Kunden, Anbieter und viele weitere Stakeholder mit Produkten, Maschinen, Transportmitteln sowie Systemlandschaften (mobil, d. h. orts- und zeitunabhängig) zu einer kreativen Interaktion zusammen und ermöglichen so ganz neue digitale Geschäftsmodelle. Voraussetzung ist die Einführung einer durchgängigen Prozessorganisation zur Umsetzung eines digitalen Businessmodells.

Kurzfassung Manufacturing-Execution-Systeme (MES) bieten durch ihren Funktionsumfang eine gute Möglichkeit, die Digitalisierung des eigenen Produktionsbetriebes voranzutreiben. Die Auswahl, Beschaffung und Einführung von IT-Systemen stellen Unternehmen meist vor große Herausforderungen. In diesem Beitrag werden anhand des 3PhasenKonzepts Herausforderungen sowohl in zeitlicher Abfolge als auch in Handlungsfelder strukturiert und beschrieben. Ziel ist es, Unternehmen zu befähigen, eine optimale Auswahl durchzuführen, um eine reibungslose und risikoarme Implementierung durchzuführen.

Kurzfassung Individuelle Kundenangebote, Preiskalkulationen und Anlagenkonfigurationen werden branchenübergreifend oftmals mit einfachen Mitteln der Text- und Tabellenverarbeitung erstellt. Dies erfordert jedoch zumeist eine manuelle Übertragung der technischen Werte und Preise, was Fehler bedingt. Die anschließenden Korrekturen sind zeitaufwändig und binden Personal. Mit derartigen Schwierigkeiten war auch die Beumer Group, ein führender Hersteller für Intralogistik u. a. im Bereich der Fördertechnik, konfrontiert. Aus diesem Grund kommt bei dem international agierenden Unternehmen mittlerweile die Angebots- und Projektierungssoftware LEEGOO BUILDER der EAS Engineering Automation Systems GmbH zum Einsatz. Dieses Configure Price Quote (CPQ)-System unterstützt den gesamten Angebotsprozess vom ersten Lösungsentwurf bis zur Auftragsübergabe an die Konstruktion und macht so Wechsel zwischen verschiedenen Medien oder Programmen unnötig.

Kurzfassung Daten bergen ein Potenzial, das weit über deren heutige Verwendung hinausgeht. Der Bundesverband der deutschen Industrie hält dadurch bis 2025 einen Zuwachs der europäischen, industriellen Wertschöpfung von 1,25 Billionen Euro als realisierbar. Eine gewinnbringende Datennutzung soll durch Datenqualitätsmanagement sichergestellt werden. Auch wenn dafür unterschiedliche Konzepte beschrieben sind, eint alle, dass Daten priorisiert werden müssen. Doch genauere Erläuterungen zur Priorisierung von Daten und die Bestimmung des Datenwerts sind eine Herausforderung. Dieser Beitrag befasst sich mit Bedeutung, Grundlagen und Begriffen der Datenqualität. Er erläutert eine Systematik zur Datenwertbestimmung zur Priorisierung für Datenqualitätsprojekte und diskutiert Lösungen zur Implementierung.

Kurzfassung Ein schnelles Eingreifen und die Reaktion auf unvorhergesehene Ereignisse während der Produktion setzen echtzeitnahe Informationen voraus. Bei automatisiert bzw. seriell gefertigten Produkten werden diese oftmals durch eingesetzte Sensorik vollautomatisiert digital erfasst. In Produktionsprozessen mit sehr geringen Stückzahlen ist dies aufgrund der oft manuell geprägten Prozesse nicht realisierbar. Aufgrund sich ständig ändernder Anforderungen an den Prozess wird neben den eigentlichen Fertigungsschritten ebenfalls die Datengenerierung zur Transparenzsteigerung manuell bzw. lediglich teilautomatisiert durchgeführt. Es entstehen somit konfliktäre Zielstellungen, da eine fundierte Datenbasis zur Entscheidungsfindung erarbeitet werden muss, ohne den eigentlichen Wertschöpfungsprozess zu stören. Hinzu kommt die Notwendigkeit des Informationsrückflusses zur Umsetzung der getroffenen Eingriffsmaßnahmen. In diesem Beitrag wird ein ganzheitlicher Digitalisierungsansatz vorgestellt, der neben einer in den Prozess integrierten, teilautomatisierten Datengewinnung die essentielle Informationsbereitstellung beschreibt.

Kurzfassung Eine hohe Prozessstabilität und Produktqualität ist für viele Unternehmen entscheidend, um in einem sehr kompetitiven Markt konkurrenzfähig zu bleiben. Vor dem Hintergrund der digitalen Transformation der Produktion werden an Produktionsanlagen eine Vielzahl an Prozess- und Qualitätsdaten erfasst, verarbeitet und gespeichert. In diesem Zusammenhang wird in diesem Beitrag ein Ansatz zur Qualitätsprognose anhand Prozessparametern einer Papiermaschine mittels Industrial Data Science vorgestellt. Der entwickelte Ansatz ermöglicht eine Reduktion des qualitätsbedingten Ausschusses aufgrund kürzerer Reaktionszeiten im Fall von Prozessschwankungen.

Kurzfassung In der heutigen Welt, geprägt von Wettbewerb zwischen globalen Wertschöpfungsnetzwerken, führen Silodenken und Protektionismus langfristig zu strategischen Wettbewerbsnachteilen. Dieser Beitrag stellt einen Ansatz vor, wie durch datenbasierte Kollaboration aller Partner eines Wertschöpfungsnetzwerkes umfassend die Potenziale der Industrie 4.0 genutzt werden können. Die Aufgabenstellung wird im Rahmen des BMBF Verbundprojekts ReKoNeT bearbeitet.