Volume 115, Issue 10

Fabrikplanungsprozesse werden zunehmend durch räumlich und zeitlich verteilte Teams durchgeführt, die agiles Projektmanagement praktizieren. Voraussetzung für den Erfolg ist die Anwendung von Planungssystemen der Digitalen Fabrik sowie moderner Groupware zur Kommunikation, Koordination und Kooperation in den agilen Projektgruppen der jeweiligen Planungsphase. Es wird ein Konzept mit Implementierungshinweisen für einen zukunftsfähigen Fabrikplanungsprozess mit digitalen Systemen vorgestellt.

In Fabrikplanungsprojekten liegen häufig komplexe Zusammenhänge vor, die eine Verbesserung der Planungsprozesse erschweren. Mittels matrixbasierter Ansätze können Strukturen ganzheitlich modelliert und analysiert werden. Der vorliegende Beitrag überträgt den Ansatz der Multiple-Domain-Matrizen auf die Fabrikplanung und schlägt ein Vorgehen für die zielgerichtete Matrixklassifikation und -kombination vor. Dieses Vorgehen wird an einem Fallbeispiel zur Anwendung gebracht, indem komplexe Kommunikationsstrukturen innerhalb einer Planungsaufgabe untersucht werden.

Die Kreislaufwirtschaft als Konzept zur nachhaltigen Produktion weist eine stetig steigende Relevanz auf. Gleichzeitig stellt deren Umsetzung für Unternehmen häufig eine große Herausforderung dar und erfordert branchen- und produktspezifische Lösungen. Ziel dieses Beitrags ist die Schaffung eines Rahmenmodells für Anforderungen und Charakteristika einer kreislauffähigen Produktion, sowie die Analyse von Konzepten, welche einen Wandel zu zirkulären Geschäftsprozessen ermöglichen.

Lernfabriken ermöglichen praxisnahes Lernen in realistischen Produktionsumgebungen. Jedoch stellen der hohe Ressourcenbedarf und der Bedarf an personalisierten Lernszenarien Herausforderungen an das bestehende Konzept. Der Einsatz von VR erweitert die Möglichkeiten in Lernfabriken und begegnet diesen Herausforderungen. Dieser Beitrag stellt Chancen und Risiken beim Einsatz von VR in der Weiterbildung aus Sicht von Lernfabriken dar.

Der Wandel der Arbeitswelt erfordert angepasste Qualifikations- und Kompetenzprofile. Um den Anforderungen nach lebenslangem und praxisrelevantem Lernen nachzukommen, gilt es die Lernorganisation neu zu denken. Ein relevantes Lernkonzept in diesem Zusammenhang ist das „Blended Learning“. Im vorliegenden Beitrag wird aufgezeigt, wie Lernprozesse („Learningstreams“) entlang dieses Konzepts sowohl methodisch als auch didaktisch konzipiert und anhand der Verknüpfung verschiedener Methoden und Trainingsformate gestaltet werden können.

Arbeitsaufgaben in der Montage werden durch kundenindividuelle Produkte zur Bedienung des Käufermarktes komplexer. Die Mitarbeitenden, die aufgrund des Fachkräftemangels unterschiedliche Voraussetzungen haben, werden durch den arbeitsplatzbezogenen Anlernprozess für ihre Arbeitsaufgabe qualifiziert. In diesem Beitrag wird eine Planungsmethode zur Strukturierung des Anlernprozesses vorgestellt. Anhand einer Mitarbeiter- und Arbeitsplatzbewertung werden die benötigten Ressourcen und Lernmethoden ausgewählt.

Das TMKB-Modell beschreibt einen Weg, den persönlichen und unternehmerischen Erfolg im beruflichen Alltag effizient und nachhaltig zu erreichen. Hierbei steht TMKB für den T ransfer von M ethoden und K ompetenzen in den B eruf. Dieses Modell beachtet die Theorien der Kompetenzentwicklung im Kontext realer Problemstellungen in Unternehmen. Beispielhaft wird das TMKB-Modell in der ersten Stufe mit dem Schwerpunkt Lean- und Projektmanagement erläutert. Die Zielgruppe dieses Ansatzes lässt sich über die der Auszubildenden bis hin zu Studierenden und Berufserfahrenen erweitern.

Transformationsprozesse hin zu intelligent vernetzten Produktionssystemen sind komplex und dynamisch. Dabei ist insbesondere auf die Einwirkungen von außen zu reagieren. Die Mitarbeiterqualifizierung muss dies berücksichtigen und gleichzeitig so realitätsnah und so einfach wie möglich sein. In diesem Beitrag wird erläutert, wie ein Serious Game für schlanke Produktionssysteme so erweitert werden kann, dass neben den wichtigen Lean-Grundlagen entscheidende Fähigkeiten für die erfolgreiche Realisierung einer Digitalisierung trainiert werden.

Die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) ist weiterhin in aller Munde. Es gibt erfolgreiche Anwendungen. Der große Durchbruch hat jedoch noch nicht stattgefunden. Ein wesentlicher Grund liegt darin, dass MRK in der Einführungsphase nur in bestehende Anlagen integriert wurde, die aber nicht für MRK vorbereitet oder geeignet sind [1]. Die ganzen Vorteile von MRK werden erst bei Neuanlagen nutzbar, aber auch nur dann, wenn neue Methoden zur Planung der Anlage genutzt werden. Dieser Beitrag zeigt auf, welche Änderungen notwendig sind, und stellt eine erweiterte Planungsmethodik sowie Planungsprinzipien für MRK vor.

Die Bedeutung des Leistungserhalts bei Arbeitnehmenden nimmt stetig zu, besonders in der personenintensiven manuellen Montage. Dies zeigt sich insbesondere an den steigenden Fallzahlen psychischer Beschwerden. Durch die Messung von Vitalwerten kann die psychische Beanspruchung der Mitarbeitenden erfasst und ein leistungserhaltender Personaleinsatz realisiert werden. Nachfolgend wird eine Methode zur Auswahl von Smart Devices zur Messung psychischer Beanspruchung in der manuellen Montage vorgestellt.

Wie die gesamte Produktion steht auch die Werkzeugbereitstellung durch höhere Variantenzahlen und kleinere Losgrößen vor erheblichen Herausforderungen. Eine vielversprechende Möglichkeit, diesen zu begegnen, ist eine Automatisierung der Werkzeuglogistik mittels mobiler Robotik. Dabei ist neben den physischen Eigenschaften der Roboter besonders deren Koordination und Steuerung von zentraler Bedeutung. Die Konzeptionierung und Umsetzung eines solchen Leitsystems soll in diesem Beitrag vorgestellt werden

In diesem Beitrag wird die systematische Entwicklung einer Schraubeinheit für Industrieroboter vorgestellt, mit derer Hilfe ein Roboter die Demontage von Elektromotoren vornehmen kann. Aufgrund der Anwendung im Remanufacturing, haben die Elektromotoren bereits einen Lebenszyklus durchlaufen und zeichnen sich durch ungewisse Produktzustände aus. Der Schraubeffektor ist unabhängig davon im Stande, verschiedene Schrauben zu lösen und dabei Messwerte aufzunehmen.

Rund 70 Prozent alle produzierenden Unternehmen lassen das stetig zunehmende und verfügbare Wissen in ihren Produkt- und Prozessdaten ungenutzt. Mithilfe eines Machine-Learning-Ansatzes wird exemplarisch aufgezeigt, wie man einer solchen Art der Verschwendung entgegensteuern kann und Wettbewerbs- und Kompetenzvorteile sichtbar werden. Durch Predictive Quality wird der Anwender befähigt, präskriptiv zu handeln und zukünftige Ereignisse zu steuern.

Die geringe Marktdurchdringung von wasserstoffbetriebenen Flurförderzeugen in Intralogistikanwendungen in Europa sorgt für fehlende Erfahrungen zum Wasserstoffbezug und beim Aufbau der notwendigen Infrastruktur. Diese Unsicherheiten wiederum hemmen den Einsatz von Brennstoffzellen. Eine Betrachtung technisch möglicher Aufbauformen ist erforderlich, um mit dem entwickelten Vorgehen zur Dimensionierung der Komponenten der Betankungsanlage eine Orientierung in der Planung und Entscheidung für den Einsatz zu schaffen.

Nickel-Basis-Legierungen sind aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften schwer zerspanbar. Die geringe Wärmeleitfähigkeit und die hohe Reibungswärme bei der Schleifbearbeitung führen zu einer unzureichenden Wärmeabfuhr aus der Kontaktzone. Die Folge sind Randzonenschädigungen und ein erhöhter Werkzeugverschleiß. Durch die Anwendung von PVD-Beschichtungen sollen Reibungsvorgänge und chemische Wechselwirkungen in der Kontaktzone reduziert und die Kornhaltekraft verbessert werden.

In Kooperation zwischen der BenThor automation s.r.o. und dem Fraunhofer IPK wurde ein System entwickelt, welche eine Inbetriebnahme von Robotern in einer Virtual-Reality-Umgebung ermöglicht. Intuitive Interaktionsmethoden gestatten es Nutzern schneller und effizienter arbeiten zu können. Die Integration Digitaler Zwillinge erlaubt zudem kürzere Entwicklungszyklen. Grundlage ist eine Softwarearchitektur, die eine Interaktion mit der Simulation des realen Roboters in VR ermöglicht.

Bildverarbeitungssysteme sind in Geräten und Anlagen der Mess- und Automatisierungstechnik weit verbreitet. Nun werden immer mehr Bildverarbeitungssysteme mit KI, konkret mit künstlichen neuronalen Netzen, ausgestattet. Werden diese Systeme die Bildverarbeitungswelt auf den Kopf stellen? Oder ist KI in optischen Mess- und Prüfsystemen ein Hype-Thema, das bald wieder vergessen ist? In diesem Beitrag stellen wir die Konzepte der klassischen Bildverarbeitung und der KI-basierten Systeme gegenüber, diskutieren die jeweiligen Stärken und Schwächen und arbeiten die Chancen heraus, die sich dadurch ergeben.

Die Potenziale von Industrial Data Science haben Unternehmen unlängst erkannt, scheitern jedoch an deren Umsetzung. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse einer branchenübergreifenden Interviewstudie mit über 50 Führungskräften und Fachexperten vorgestellt, wobei Durchführungshemmnisse und Erfolgsfaktoren identifiziert werden. Zudem werden Anforderungen an das Change Management diskutiert sowie konkrete Handlungsempfehlungen für Unternehmen gegeben.

Um dem zunehmend dynamischen und kompetitiven Umfeld zu begegnen, stellen Lean Production und Industrie 4.0 zwei zentrale Managementansätze produzierender Unternehmen dar. Im Rahmen der in diesem Beitrag vorgestellten Studie wurden Unternehmen zur Wechselwirkung zwischen Lean Production und Industrie 4.0 befragt. Die Studie liefert einen Überblick zur Verbreitung beider Ansätze in der Industrie, deren Wechselbeziehung sowie den Potenzialen, welche aus dem Zusammenwirken entstehen.