Autor: Michael Freitag

Die additive Fertigung hat sich als Produktionsverfahren etabliert und auch Einzug in die Modeindustrie gefunden, in der individualisierte Schuhe im 3D-Druckverfahren hergestellt werden. Die Herstellung von solchen Einzelstücken stellt jedoch hohe Herausforderungen an eine automatisierte Qualitätskontrolle, da durch die vergleichsweise geringen Stückzahlen auch wenig Informationen über mögliche Defekte erzeugt werden. In diesem Beitrag wird ein Vorgehen zur Qualitätskontrolle durch Nutzung eines Autoencoders vorgestellt, welcher mittels Bildern von defektfreien Testobjekten so trainiert wird, dass auftretende Anomalien erkannt werden können. Mit einem ROC AUC score von 0,87 zeigen erste Tests vielversprechende Ergebnisse und belegen, dass durch diese Methode Defekte an den verwendeten Schuhmodellen erkannt werden können.

Der Containerverkehr ist sehr bedeutsam für den internationalen Handel und die Güterverteilung in globalen Produktionsnetzen. Die digitale Unterstützung der Containertransportprozesse ist jedoch häufig noch unzureichend. Dieser Beitrag zeigt, wie eine digitale Plattform die Interaktion zwischen den Akteuren aus Industrie und Logistik bei der Durchführung von Geschäftsprozessen im Umfeld von Containertransporten erleichtern kann. Am Beispiel der Angebotserstellung und Auswahl von Transportdienstleistungen wird dargelegt, wie die Plattform Transaktionen zwischen Versendern und Transportdienstleistern unterstützt. Die Nutzung der digitalen Plattform erhöht die Prozesstransparenz und verringert den zeitlichen Aufwand für die Durchführung der Prozesse.

Der Einsatz von Liquid Natural Gas (LNG) in Schiffsantrieben weist erhebliche Umweltvorteile gegenüber dem klassischen Schiffsdiesel auf, bringt aber auch Herausforderungen beim Umgang mit dem tiefgekühlten und leicht flüchtigen LNG mit sich. Aufgrund entsprechender Sicherheitsvorschriften ist die Wartung der LNG-Schiffsanlagen unerlässlich und erfordert ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Genauigkeit. Digitale Assistenzsysteme können z. B. mit Augmented Reality (AR)-Technologie die Wartung und Instandhaltung effizient unterstützen, indem prozessrelevante Informationen direkt auf den zu wartenden Objekten angezeigt werden. Der vorliegende Beitrag befasst sich daher mit der Entwicklung und Evaluation eines digitalen Assistenzsystems mittels eines Android-Smartphones als AR-Device. Es ermöglicht den Nutzer*innen den Zugriff auf Wartungsanleitungen und Handbücher sowie die schrittweise Unterstützung im Wartungsprozess durch kontextsensitive Visualisierungen. Die Evaluation ...

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der Untersuchung aktueller technischer Herausforderungen im Kontext industrieller Virtual Reality (VR)-basierter Trainingsanwendungen. Der aktuelle Stand der Technik industrieller VR-Anwendungen wird analysiert und ein strukturierter Überblick über die bestehenden technischen Herausforderungen gegeben. Die identifizierten Herausforderungen werden anhand eines industriellen Schulungsszenarios für den sicheren Umgang mit elektrischen Bauteilen diskutiert.

Die strukturelle Bedeutung von Containerterminals für den Produktions- und Logistikstandort Deutschland ist hoch. Die Effizienz der Terminalprozesse ist dabei ein zentraler Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit der Terminalbetreiber. An vielen Containerterminals der deutschen Nordseeküste kommen hierfür die als flexibel geltenden, jedoch mit Risiken behafteten bemannten Portalhubwagen (engl. straddle carrier, SC) zum Einsatz. Im Rahmen des Forschungsprojekts STRADegy wurden durch eine Kombination aus Pilotanlage und Emulation sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Wirtschaftlichkeit der Automatisierung von SC in norddeutschen Containerterminals untersucht. Parallel zur Entwicklung des automatisierten SC-Systems wurden Leitfäden für die Einführung der Technologie erstellt. Der vorliegende Beitrag stellt daraus zentrale Erkenntnisse für ein erfolgreiches Management der Automatisierung vor.

Um dem steigenden Fachkräftemangel im IT-Bereich entgegenzuwirken, müssen niedriger qualifizierte Mitarbeitende dazu befähigt werden, Aufgaben durchzuführen, für die bisher Experten einbezogen werden mussten. Für die Inbetriebnahme und den Betrieb von technischen Systemen in Produktions- und Logistikprozessen sind dies Konfigurations-, Steuerungs-, Überwachungs- und Instandhaltungstätigkeiten. Die im Rahmen von Industrie 4.0 verfügbar werdenden Technologien zur Mensch-Technik-Interaktion sowie zum Digitalen Zwilling ermöglichen die Gestaltung intuitiver Nutzerschnittstellen, systemunabhängiger Kommunikationsschnittstellen sowie nutzerindividueller Assistenzfunktionalitäten zur Begegnung dieser Herausforderung. Aufbauend auf diesen grundlegenden Konzepten wird in diesem Beitrag ein Framework zur Konfiguration und Überwachung von Prozessabläufen für unterschiedliche technische Zielsysteme vorgestellt. Ausgehend von bestehenden Programmieransätzen leitet der Beitrag ...

Der intensive globale Wettbewerb, kürzer werdende Produktlebenszyklen und eine zunehmende Variantenvielfalt erfordern flexible und wandlungsfähige, aber zugleich wirtschaftliche Produktions- und Logistiksysteme. Insbesondere in der Kontraktlogistikbranche werden aufgrund der kurzen Vertragslaufzeiten (ca. zwei bis drei Jahre) häufig Logistiksysteme bzw. Fabrikabschnitte neu geplant. Das Wissen über die kundenspezifischen Prozesse sowie die kundenindividuelle Konfiguration der Logistiksysteme liegt implizit bei den Planer*innen. Durch den Einsatz eines KI-basierten Assistenzsystems soll dieses Wissen erfasst und aufbereitet werden, sodass der Planungsprozess beschleunigt wird und gleichzeitig die Planungsqualität weniger individuellen Schwankungen unterliegt. In diesem Beitrag wird beschrieben an welchen Stellen des Planungsprozesses ein Bedarf für eine Unterstützung durch ein auf künstlicher Intelligenz (KI) basierendes Assistenzsystem besteht und wie die digitale Plattform ...

Trotz steigender Automatisierung stellt der Mensch weiterhin einen zentralen Produktivitätsfaktor in der industriellen Montage dar. Zur Unterstützung der Mitarbeiter werden Montageassistenzsysteme eingesetzt. Dieser Beitrag stellt ein neuartiges Assistenzsystem vor, welches neben prozessbezogener Assistenz auch menschzentrierte Funktionalitäten umsetzt. Zudem wird eine Evaluationssystematik auf Basis von prozessorientierten und mitarbeiterorientierten Parametern vorgestellt. Ausgangspunkt der Forschung stellt die Analyse des Stands der Technik auf Basis einer Marktanalyse von Montageassistenzsystemen dar.

Die Lebensmittelproduktion unterliegt komplexen Herausforderungen, da eine Vielzahl von sich teilweise dynamisch ändernden Produktions-, Rohstoff- und Hygieneparametern berücksichtigt werden müssen. Für die Erreichung einer gleichbleibenden Endproduktqualität sind insbesondere die Zusammenhänge zwischen den rohwarespezifischen Parametern und der Endproduktqualität relevant. Insbesondere bei Produkten mit schnell verderblichen Zutaten sind die Wechselwirkungen zwischen qualitätsbeeinflussenden Parametereffekten und reziproken Parameterbeeinflussungen komplex. Vor allem in Produktionssystemen mit einer Vielzahl verschiedener Endprodukte stellt dies hohe Anforderungen an die Produktionssteuerung, um unter Beachtung der zutatenbasierten Wirkzusammenhänge eine konstante Endproduktqualität zu erzeugen und dabei optimale Durchlaufzeiten und Maschinenauslastungen zu beachten. Der vorliegende Beitrag widmet sich hierzu dem Stand der Forschungen und leitet konkrete Anforderungen an die ...

Mit bedienerseitigen Eingriffsmöglichkeiten erlauben semi-autonome Systeme eine bessere Bewältigung auftretender Komplexitäten als vollautonome Systeme. Der Einsatz eines digitalen Zwillings ermöglicht eine neuartige Schnittstelle für die Interaktion mit solchen Systemen. Dieser Beitrag beschreibt die Implementierung der Steuerung und Nutzerschnittstelle in einem System mit digitalem Zwilling. Es wird gezeigt, wie die entwickelte Steuerungsarchitektur die Einbindung verschiedener Methoden der Mensch-Technik-Interaktion und die Durchführung virtueller Schulungen ermöglicht. Auf diese Weise kann die Steuerung des Systems über die Betriebsphase hinaus in anderen Phasen des Lebenszyklus verwendet werden.