Autor: Michael Lütjen

Die komplexe Dynamik von Blocklagern stellt die manuelle Bestandserfassung vor große Herausforderungen. Häufiges Umlagern von Paletten, Kisten oder Gitterboxen ohne feste Stellplätze führt zu einem zeitaufwändigen und fehleranfälligen Prozess, bei dem Waren oft gesucht werden müssen und Schäden durch unsachgemäße Lagerung auftreten können. Der Einsatz von (teil-)autonomen Fahrzeugen bietet eine vielversprechende Lösung, um eine automatisierte Bestandserfassung zu ermöglichen – insbesondere wenn sie mit einer optischen Erfassung der Waren ausgestattet sind.

Digitale Zwillinge sind ein wichtiger Bestandteil des Industrie 4.0-Gedankens. Sie spiegeln physische Güter in der digitalen Welt wider und erweitern diese mit zusätzlichen Fähigkeiten und Funktionen zur Analyse, Prognose und Entscheidungsfindung. Aufgrund der vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten von Digitalen Zwillingen sind auch ihr Design und ihre Implementierung sehr vielfältig. Diese Publikation leistet einen Beitrag zur Klassifikation und Bewertung von Digitalen Zwillingen mittels eines mehrdimensionalen Reifegradmodells. Die präsentierte Methode „DT-Assess“ ermöglicht eine anwendungsspezifische Bewertung von Digitalen Zwillingen. Die Entwicklung der Methode folgte der Vorgehensweise zur Entwicklung von Reifegradmodellen für das IT-Management. Das entwickelte Reifegradmodell besteht aus sieben Kategorien mit insgesamt 31 zu bewertenden Merkmalen. Die systematische Evaluation in fünf Anwendungsszenarien erlaubt erstmalig eine Einordnung der jeweiligen „Digitale ...

Die jüngere Vergangenheit der Pandemiebekämpfung zeigt, dass Veranstaltungen und insbesondere Großveranstaltungen einer angemessenen Personenlenkung für den sicheren Betrieb bedürfen. Neben den klassischen Informations- und Sicherheitsanforderungen muss angemessen auf die Gefahrenlage bspw. mit Sicherheitsabständen zur Pandemiebekämpfung reagiert werden. Dieser Beitrag widmet sich der Analyse von Herausforderungen in diesem Kontext und untersucht existierende Ansätze für den sicheren Betrieb von Veranstaltungen bei Gefahrenlagen. Es wird hierzu ein entsprechendes Rahmenkonzept präsentiert, welches für ein Umfeld mit volatilen Personengruppen geeignet ist. Das Thema adressiert den konkreten Anwendungsfall von Messeveranstaltungen.

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 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 ...

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 ...

Der Digitale Zwilling ist auf dem besten Weg, ein elementarer Bestandteil der Unternehmenswelt zu werden. Unternehmenslenker erhoffen sich durch diese intelligenten Abbilder einer immer dynamischeren Unternehmensrealität eine deutliche Komplexitätsreduktion. Idealerweise können modellbasierte Analysen und (teil-)automatisierte Entscheidungen mittels Methoden der Simulationstechnik und der Künstlichen Intelligenz auf Basis eines optimierten IoT-Datenmanagements ihren Beitrag zu einer Unternehmensagilität leisten. Im Rahmen des Beitrags werden neben der Begriffs-/Konzeptdefinition sowohl aktuelle Herausforderungen thematisiert als auch verschiedene Anwendungsbeispiele vorgestellt. Darauf aufbauend wird ein Vorgehensmodell für die Einführung von Digitalen Zwillingen im Sinne der Technologiemigration präsentiert.

Der Lebensmittelversand von (Tief-)Kühlwaren ist ein langsam aber stetig wachsendes Marktsegment, welches sich insbesondere mit der Nachhaltigkeit auseinandersetzen muss. Durch die hohe Effizienz der KEP-Dienstleister ist der Versand von (Tief-)Kühlwaren ökologisch nicht zwingend schlechter als eine Einkaufsfahrt mit dem Auto über mehrere Kilometer zum Supermarkt. Ein konkreter Ansatz zur Verbesserung der ökologischen Nachhaltigkeit im Lebensmittelversand ist die Substitution existierender Kunststoffbeutel aus Polyethylen (PE), die mit Trockeneis gefüllt sind. Dabei helfen die Beutel das Trockeneis zusammenzuhalten und den Kunden vor Verbrennungen zu schützen. Im folgenden Beitrag werden der Lebensmittelversand aus ökologischer Sicht beleuchtet und aktuelle Entwicklungen bei biologisch abbaubaren Kunststofffolien vermittelt. Aufgrund besonderer Materialeigenschaften von biobasierten Kunststofffolien wurde in einer Versuchsreihe die Herstellbarkeit von Trockeneisbeuteln mittels ...

Neuartige Produktionstechnologien haben ein inhärentes Einsatzrisiko, aber auch etablierte Produktionstechnologien lassen sich nicht immer problemlos auf neue Produkte bzw. Bauteile übertragen. Entsprechend müssen diese technischen Risiken bei der Planung von Produktionssystemen berücksichtigt werden. In diesem Beitrag wird ein Ansatz für die optimierte Allokation von Entwicklungsressourcen hinsichtlich der Einsatzrisiken von Produktionstechnologien und -prozessen vorgestellt. Zunächst wird das Produktionsszenario mittels GRAMOSA modelliert und simuliert. Nachfolgend werden die Simulationsergebnisse für die optimierte Zuordnung des Entwicklungsbudgets mittels mathematischer Optimierung genutzt.

Optische Messsysteme sind eine populäre Wahl für die Qualitätsprüfung, da sie nicht nur kontaktfrei funktionieren, sondern auch präzise und vergleichsweise schnell sind. Vor allem in Fällen, in denen eine 100 %-Qualitätsprüfung angestrebt wird, ist eine geringe Mess- und Auswertezeit von essentieller Bedeutung. Bei hohen Taktzahlen von mehreren Teilen pro Sekunde, wie bspw. beim Mikrokaltumformen, wird die Auswertung dabei von Algorithmen übernommen. Um eine schnelle und präzise Defekterkennung zu ermöglichen, werden solche Algorithmen üblicherweise auf die Erkennung einer beschränkten Anzahl vordefinierter Defektklassen zugeschnitten. Der Nachteil gegenüber der manuellen Prüfung ist dabei jedoch, dass unbekannte bzw. unerwartet auftretende Defektarten eventuell nicht erkannt werden. Bei neu entwickelten Verfahren und/oder einer hohen Anzahl von Einflussfaktoren ist es daher wichtig, dass die Auswertealgorithmen solche Anomalien zuverlässig und schnell erkennen.