Autor: Michael Lütjen

Die allumfassende Digitalisierung der Arbeitswelt schafft große Herausforderungen im Umgang mit neuen Medien im Hinblick auf eine erweiterte Mensch-Technik-Interaktion. Dabei hat sich die Instandhaltung als ein wesentliches Anwendungsfeld für diese Form von Industrie 4.0 herauskristallisiert. Trotz hoher Prozessanforderungen aufgrund von kurzfristigen Störungen, teilweise rauen Umgebungsbedingungen und engen Zeitkorridoren muss die korrekte Prozessdurchführung und auch -dokumentation sichergestellt werden. Diese Anforderungen sowie die zunehmende Digitalisierung begünstigen die Anwendung von Augmented Reality-Lösungen in diesem Bereich. Mit Schwerpunkt der Windenergie widmet sich dieser Beitrag dem Stand der Technik mit Bezug auf aktuelle Lösungsansätze sowie Entwicklungsbedarfen im Hinblick auf den prozessnahen Einsatz von Augmented Reality. Hierzu werden neben bestehenden, auf dem Markt befindlichen Lösungen auch Ergebnisse aus dem Verbundprojekt „AR Maintenance System“ ...

Der Online-Lebensmittelhandel sieht sich gerade in Deutschland großen Herausforderungen gegenüber, um die anspruchsvolle Kundschaft nachhaltig zu binden. Neben Artikeln des täglichen Gebrauchs gilt es, wahlweise auch frische, gekühlte oder tiefgekühlte Lebensmittel schnell und sicher zum Kunden zu bringen. Dabei erfreuen sich Tiefkühlprodukte schon seit Jahren eines stetigen Wachstums. Im Hinblick auf das Versandgeschäft eignen sich Tiefkühlprodukte besonders gut, da sie im Vergleich zu frischen Lebensmitteln industriell gehandhabt und relativ lange gelagert werden können. Zudem sorgen verbesserte Herstellungs- und Gefrierverfahren für eine zunehmend größere Produktqualität, die mittlerweile auch höheren Ansprüchen gerecht wird. Der sichere Versand von Tiefkühlprodukten erfordert neben der Erfüllung hygienischer Standards im Besonderen die Einhaltung der Kühlkette. Neben dem stationären Handel werden Tiefkühlprodukte schon seit Jahrzehnten mittels spezieller ...

Im Rahmen der Fertigung von Mikrobauteilen ist die genaue Planung und Auslegung der Prozessketten von hoher Bedeutung, da neben besonders geringen Toleranzen und sehr hohen Qualitätsanforderungen, z. B. bezüglich der Oberflächengüte, hohe Produktionsraten erreicht werden müssen, um eine wirtschaftliche Fertigung zu garantieren. Die Methode µProPlAn ermöglicht eine integrierte Planung und Auslegung von Prozessketten mit dem für die Mikrofertigung notwendigen Detailgrad. Beginnend mit der Materialflussplanung wird die Prozesskettengestaltung bis hin zur Auslegung einzelner Prozesse und Maschinen unterstützt. Um den manuellen Aufwand bei der Planung zu reduzieren, wird in diesem Beitrag ein Ontologie-basierter Ansatz zur automatisierten, geometrieorientierten Erzeugung von Prozesskettenvarianten vorgestellt.

Die Weltgemeinschaft erlebt aktuell zahlreiche Katastrophen, die humanitäre Hilfe erfordern. So kann eine Unterschätzung der notwendigen Hilfe auch für nicht betroffene Länder langfristige wirtschaftliche und soziale Konsequenzen haben, wie beispielsweise durch Flüchtlingsströme oder Störungen im Welthandel. Dies betrifft einerseits Naturkatastrophen, andererseits auch durch den Menschen verursachte Katastrophen wie Krieg, Terroranschläge und Atomkatastrophen. Als humanitäre Hilfe bezeichnet man nach allgemeinem Verständnis eine Reaktion auf humanitäre Notlagen, die über eine Erstversorgung hinausgeht. Wesentliche Gestaltungselemente in diesem Zusammenhang sind das Katastrophenmanagement und die humanitäre Logistik, welche als organisatorischen Prinzipien eine Ressourcenallokation betreiben, um die Versorgung mit Nahrungsmitteln, Rettungsgütern und Rettungshelfern zu koordinieren. Aufgrund der hohen Dynamik und begrenzter Informationstransparenz stellt dies die ...

Die Bedeutung von Data Science für Produktion und Logistik nimmt stetig zu, da durch Industrie 4.0-Technologien zunehmend mehr Daten anfallen und für Prozess- und Systemoptimierungen genutzt werden können. Darüber hinaus erlauben verbesserte Methoden und Werkzeuge der Datenanalyse eine einfachere Bearbeitung anwendungsspezifischer Fragestellungen, als es bislang mit vornehmlich wissenschaftlichen Softwareapplikationen möglich war. Dieser Beitrag ist der zweite Teil zum Thema Data Science in Produktion und Logistik. Während sich der erste Teil mit der Begriffsdefinition, den allgemeinen Potenzialen der Datenanalyse und aktuellen Trends in diesem Bereich auseinandergesetzt hat, widmet sich dieser zweite Teil der Anwendung von Data Science in Produktion und Logistik. Im Folgenden werden typische Vorgehensweisen präsentiert und es wird durch mehrere Anwendungsbeispiele ein Einblick in die aktuellen Möglichkeiten von Data Science gegeben.

Durch den kontinuierlichen Trend zur Miniaturisierung eröffnen sich sowohl für die Industrie als auch für die Forschung neue Herausforderungen bei der Qualitätsprüfung. Um Produkte, Werkzeuge und Materialien im Mikrobereich herzustellen, müssen Technologien aus der Makro- auf die Mikroebene herunterskaliert werden. Dabei kommt es zu unvorhergesehenem Prozess- und Werkstückverhalten, sogenannten Größeneffekten. Das betrifft unter anderem die zuverlässige Durchführung von Qualitätsprüfungen, da mikroskopische Lösungen für Toleranzbereiche von bis zu einem Mikrometer benötigt werden. Mit der vergrößerten Darstellung kommt es zu einer starken Verringerung der Tiefenschärfe sowie einer Verkleinerung der messbaren Fläche. Dadurch ergeben sich erhöhte Anforderungen an die exakte Positionierung der Bauteile sowie teilweise die Notwendigkeit zur Durchführung von mehreren Messungen mit unterschiedlichen Fokusebenen, um insbesondere bei Kavitäten eine durchgehende Prüfung ...

In den letzten zehn Jahren hat es im IT-Bereich rasante Entwicklungen gegeben, um immer größere Datenmengen speichern und performant verarbeiten zu können. Dadurch wurde eine wesentliche Voraussetzung für die Umsetzung der vernetzten Produktion im Sinne von Industrie 4.0 geschaffen. Die vernetzte Produktion verfolgt die Idee, dass mittels des Internet der Dinge eine Kommunikation zwischen Maschinen, Transportmitteln und Werkstücken stattfindet, um gemeinsam mit dem Menschen bislang unerschlossene Effizienzpotenziale im Hinblick auf Materialbereitstellungs-, Instandhaltungs- und Fertigungskonzepte auszuschöpfen. Zur Umsetzung dieser Konzepte bedarf es in Analogie zur Business Intelligence eines neuartigen Verständnisses der Datenverarbeitung für den Produktionsbereich. Mit Verweis auf das übergeordnete Rahmenkonzept der Data Science ist hierzu ein integrierter Ansatz bestehend aus mathematischer Modellierung, performanter Softwareimplementierung und spezifischem ...

Eine Vielzahl technologischer Entwicklungen der letzten zehn Jahre trägt dazu bei, dass sich die heutige industrielle Arbeitswelt dramatisch verändert. Immer stärker dringen Informations- und Kommunikationstechnologien sowie Automatisierungstechnik und Robotik in die Arbeitswelt vor. Im Kontext von Industrie 4.0 steigt die Vernetzung der Systeme und es werden Sensordaten, Zustandsinformationen sowie Steuerungsbefehle ausgetauscht. Dies schafft Voraussetzungen für neue Arten von Produktionskonzepten wie das „Remote Manufacturing“. Das Remote Manufacturing beschreibt eine delokalisierte Produktion, welche die räumliche Einheit der Produktionsfaktoren aufhebt. Es wird nicht länger notwendig sein, die Produktionsfaktoren, bestehend aus Elementarfaktoren (Arbeit, Werkstoffe, Betriebsmittel), und die dispositiven Faktoren (Planung, Leitung, Überwachung, Organisation) an einem Ort zu kombinieren. Zukünftig wird es möglich sein, Produktionsanlagen im Ausland zu betreiben und diese ...

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der Absatzprognose von einsaisonalen Produkten am Beispiel der Bekleidungsindustrie. Aufgrund der sich ergebenden Unzulänglichkeiten konventioneller Methoden, insbesondere statistischer Verfahren, wird die Verbesserung der Absatzprognose mittels eines community-basierten Ansatzes vorgeschlagen. Eine Plattform zur Nutzung durch eine professionelle Community kann durch Cloud-Computing-Werkzeuge erstellt werden.

Die Automatisierung als Querschnittstechnologie besitzt eine erhebliche Bedeutung für den Industriestandort Deutschland. Gerade in der Mikroproduktion als Nischenmarkt finden sich zahlreiche Anwendungen, die eine hoch automatisierte Produktionstechnik erfordern. Die größte Herausforderung besteht hierbei in der Beherrschung der Größeneffekte, die bei der Herstellung von Mikrobauteilen auftreten, da sich das Verhältnis von Volumen- zu Oberflächenkräften verschiebt. Des Weiteren besteht zum Beispiel in der Mikroumformtechnik ein hoher Flexibilitätsbedarf, da in Auftragsfertigung produziert wird und hohe Stückzahlen in relativ kurzer Zeit bearbeitet werden müssen. Dies erfordert eine entsprechende Automatisierung der Mikrohandhabung, um insbesondere mehrstufige Fertigungsprozesse über mehrere Maschinen effizient abarbeiten zu können. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit den auftretenden Adhäsionskräften und deren Reduzierung durch Minimierung der Kontaktfläche. ...