Autor: Michael Lütjen

Eine notwendige Voraussetzung für die arbeitsteilige Wertschöpfung ist die Mobilität von Gütern und Personen, welche den Verkehrssektor vor immer neue Herausforderungen zur Bewältigung des Transportaufkommens stellt. Insbesondere in urbanen Gebieten kann die Verkehrsinfrastruktur in Spitzenzeiten kollabieren, wenn viele tausend Pendler morgens zu Arbeitsbeginn in die Stadt kommen und diese abends wieder verlassen. Hinsichtlich des Güterverkehrs teilt sich der sogenannte „Modal Split“ in Straße, Schiene, Luft und Wasser auf. Vornehmlich bei der Nutzung der Straße konkurriert der Güterverkehr mit dem Personenverkehr, weshalb es sinnvoll erscheint, freie Kapazitäten der Straßenbahn für den Güterverkehr zu verwenden. Der folgende Beitrag analysiert aktuelle Konzepte der City Logistik und des Einsatzes von Güterstraßenbahnen und Last Mile-Lösungen, um abschließend einen eigenen Ansatz für den innerstädtischen Güterverkehr mittels selbststeuernder Trolleys unter ...

Die Errichtung und Nutzung von Offshore-Windenergieanlagen wird in den nächsten Jahren stark zunehmen. Bisher wurde mit „Alpha Ventus“ ein erster deutscher Offshore-Windenergiepark errichtet und in Betrieb genommen. Die Erfahrungen zeigen, dass Transport, Errichtung und Montage von Offshore-Windenergieanlagen erheblichen witterungsbedingten Einflüssen unterliegen und zu erheblichen Projektverzögerungen führen können. Ziel aktueller logistischer Forschungsaktivitäten für die Offshore-Montage ist die robuste Auslegung entsprechender Planungs- und Steuerungsmethoden. Im vorliegenden Beitrag werden zunächst die bestehenden Störgrößen entlang der Supply Chain im Hinblick auf die Offshore-Montage analysiert und ein adaptives Planungs- und Steuerungskonzept entworfen. Hierzu wird die Methode der stochastischen Programmierung vorgestellt, um mit dieser später Witterungseinflüsse wahrscheinlichkeitsbasiert in die Montageablaufplanung einzubeziehen und geeignete ...

roduktminiaturisierung eröffnen sich für die mechanische Mikrofertigung eine Reihe neuer Einsatzbereiche und Marktchancen. Mit Bauteildimensionen unter einem Millimeter und Fertigungstoleranzen im Mikrometerbereich treten im Herstellungsprozess sogenannte „Größeneffekte“ auf, die eine einfache Prozessskalierung bekannter Verfahren aus dem Makrobereich verhindern und zu einem erhöhten Auftreten an Qualitätsabweichungen führen. Im Ergebnis wird die Prozessfähigkeit nach DIN ISO 21747 beeinträchtigt und somit auch die Anwendbarkeit der statistische Prozesslenkung (SPC) erschwert. In diesem Beitrag werden am Beispiel der Mikrokaltumformung die Wechselwirkungen zwischen technischen und logistischen Qualitätszielen im Sinne der logistischen Qualitätslenkung untersucht, wobei Methoden der statistischen Prozesslenkung und Fuzzy-Regelung zum Einsatz kommen.

Aufgrund der zunehmenden Miniaturisierung in allen Bereichen der Technik gewinnen mechanische Fertigungsverfahren von Mikrobauteilen an Bedeutung. Die Kombination von hohen Fertigungsraten und niedrigen Fertigungstoleranzen im Mikrometerbereich erfordert dabei ein umfassendes Qualitätsmanagement, welches leistungsfähige Prozesse mit niedrigen Qualitätskosten anstrebt. Aufgrund der geringen Bauteilgröße und der damit verbundenen schwierigen Handhabung scheidet die klassische Sichtprüfung als Prüfverfahren aus. In Kombination mit einer auf die Mikrofertigung angepassten Oberflächenmesstechnik bedarf es leistungsfähiger Bildverarbeitungssysteme, um Oberflächenunvollkommenheiten wie z.B. Risse, Dellen und Brüche zu identifizieren. Im folgenden Beitrag werden ausgehend vom Qualitätsmanagement verschiedene Normen und Anwendungen vorgestellt, welche die Oberflächenprüfung von Mikrobauteilen betreffen. Anhand eines tiefgezogenen Mikrobauteils aus dem Sonderforschungsbereich (SFB) ...

Die marktgerechte Produktentwicklung beschreibt eine Bedürfnisfokussierung, die im Idealfall zu hoher Produktqualität und Wirtschaftlichkeit führt. Mit dem Schwerpunkt der „Digitalen Fabrik“ konzentriert sich dieser Beitrag auf die die integrierte Produkt- und Prozessgestaltung. Bedingt durch die hohe Produktkomplexität, die verkürzten Produktlebenszyklen und der verschärften Wettbewerbssituation wird die Produktentwicklung vor neue Herausforderungen gestellt. Es gilt bei erhöhtem Planungsumfang sowohl die Geschwindigkeit als auch die Qualität der Planung weiter zu verbessern. Erst die Kombination von organisationsmethodischen und informationstechnischen Ansätzen wie zum Beispiel des „Simultaneous Engineering“ und der „Digitalen Fabrik“ verspricht eine hinreichende Steigerung der Planungseffizienz. Im folgenden Beitrag werden existierende Methodiken und erfolgversprechende Ansätze aus dem Bereich der „Digitalen Fabrik“ vor dem Hintergrund einer integrierten ...

Die steigenden Anforderungen kürzerer Entstehungsprozesse und Produktlebenszyklen bei zunehmendem Kostendruck erfordern eine schnelle und flexible Produktentwicklung. Der Ansatz des Simultaneous Engineering beinhaltet die gleichzeitige Betrachtung und Gestaltung von Produkt, Prozess und Betriebsmitteln. Ziel ist es, Probleme möglichst schnell zu erkennen und die einzelnen Bereiche aufeinander abzustimmen, um so den gesamten Produktentwicklungsprozess zu verkürzen. Kommunikation und Wissensaustausch spielen dabei eine wichtige Rolle. Am Beispiel des Sonderforschungsbereichs 747 wird beschrieben, wie eine Wiki-Plattform als zentraler Bestandteil des Wissensmanagements eingeführt wird.

Der zunehmende Bedarf an hybriden mikrotechnischen Systemen bzw. Produkten in kleinen bis mittleren Losgrößen erfordert sowohl von der Mikroproduktionstechnik als auch von der Produktionsprozessplanung neue Konzepte und Methoden für die Entwicklung von Mikroproduktionssystemen. Mit der Micro-Factory lässt sich ein Ansatz beschreiben, der „Kleine Maschinen für kleine Teile“ fordert. Im Sinne der Micro-Factory kommen hoch spezialisierte Minimaschinen zum Einsatz, die sich mittels eines modularen Aufbaus zur Abbildung kompletter Produktionssysteme eignen. In einem beispielhaften Vergleich der Flächenbedarfe stehen 5 m² Fläche für eine herkömmliche Mikroproduktionsmaschine dem Bedarf von 0,09 m² Fläche für eine Minimaschine gegenüber [1]. Der folgende Beitrag offeriert aus Sicht der Produktionsprozessplanung ein Konzept für den Einsatz solcher Minimaschinen in der Mikroproduktion unter Verwendung adaptiver Qualitätsregelkreise.

Die Änderung ist ein natürlicher Bestandteil des Entwicklungsprozesses und tritt im Rahmen einer kontinuierlichen Verbesserung und Verfeinerung der Planung zwangsläufig auf. Im Idealfall führt ein stetiger Informationsgewinn im Verlauf der Planung zu einer Revision und Abänderung bestehender Annahmen und Konzepte. Ein spezieller Fall der Änderung wird durch die Änderungspropagation beschrieben. Hierbei pflanzt sich eine lokale Änderung global fort und führt zu einer schwer abzuschätzenden Anzahl an Folgeänderungen. Im komplexen Planungsumfeld kann die Auswirkung einer Änderung zumeist nicht frühzeitig erkannt werden und somit aufwändige Korrekturschleifen zur Folge haben. Dieser Beitrag offeriert, ausgerichtet auf die Prozessgestaltung, einen systemtechnischen Ansatz zur frühzeitigen Identifikation von Planungsinkonsistenzen durch Folgeänderungen.

Im Rahmen von Untersuchungen zum internationalen Stand der Forschung und der Technik in der Mikroproduktionstechnik [1, 2] wurde festgestellt, dass sowohl bei der Fertigung einzelner Funktionsbaugruppen als auch kompletter Produkte zwischen zwei Entwicklungslinien unterschieden werden muss. Zum einen wurden die klassischen feinwerktechnischen Verfahren [3] identifiziert, die aus dem Bereich der Fertigungsverfahren im Makrobereich stammen, wie in der DIN 8580 [4] beschrieben, zum anderen mikrotechnische Verfahren der Mikrosystemtechnik (MST) [3]. Eine besondere Herausforderung im Rahmen der allgemeinen Miniaturisierung ist in diesem Zusammenhang die begleitende Funktionsintegration [1] der Bauteile und die Prozessmodularisierung bzw. -integration der Fertigungsverfahren. Dieses stellt sowohl die Produkt- als auch die Prozessentwicklung zur Herstellung von mikrotechnischen Funktionsbaugruppen mit weiterentwickelten feinwerktechnischen Verfahren vor enorme Herausforderungen. Dieser ...