Autor: Robert Schmitt

Bedingt durch erhöhte Produkt- und Variantenvielfalt wächst der Bedarf nach flexibel gestalteten Montagesystemen. Im Gegensatz zur klassischen Linienproduktion mit vorherrschend starrer Fördertechnik werden in einer frei verketteten Montage effiziente, individuelle Montagerouten mit taktunabhängigen Bearbeitungszeiten durch intelligente Steuerung und fahrerlose Transportsysteme (FTS) realisiert. Herausforderungen bei der Implementierung sind neben der Neuanordnung von Arbeitsstationen auf dem Shopfloor auch die Anpassung der bestehenden IT-Systeme und die Schaffung einer einheitlichen Datenlandschaft. Dieser Beitrag stellt die wichtigsten Faktoren zur IT-seitigen Umsetzung einer frei verketteten Montage dar und zeigt auf, welche bestehenden Standards aus dem Bereich Industrie 4.0 hierfür eingesetzt werden können.

Wenn komplexe Bauteile und Herstellungsverfahren zu einer immer größeren Herausforderung für Maschinen werden, wird es Zeit, aufzurüsten: mit Sensorik, die große Datenmengen mit 5G- und Cloudtechnologie nahezu verzögerungsfrei überträgt und die Maschine mit neuen Funktionen zur Prozessüberwachung und -regelung ausstattet. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen entwickelt im Projekt 5GSensPRO gemeinsam mit sieben Industriepartnern ein modular erweiterbares Sensor-Cloud-System für bestehende Maschinen. Dieses System umfasst Sensorik, Steuerungs-, Auswerte- und Visualisierungssoftware, Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle, um hochdynamische Produktionsprozesse gründlicher zu überwachen und adaptiv zu regeln. Das weltweit erste 5G-Mobilfunknetz, das vollständig drahtlos in einer Produktionsumgebung arbeitet, steht dem Konsortium zu Forschungszwecken in der Maschinenhalle des Fraunhofer IPT zur Verfügung. Mit dem Ziel, die produzierende ...

Kurze Produktlebenszyklen, kundenindividuelle Produkte, große Variantenvielfalt und hohe Flexibilität: Produzierende Unternehmen stehen vor der Herausforderung, dass ihre Produktionssysteme stetig steigenden Anforderungen genügen und die Unternehmen gleichzeitig die resultierende, gestiegene Komplexität beherrschen müssen. Klassische, verkettete Produktionssysteme stoßen dabei zunehmend an ihre Grenzen. Das Fraunhofer IPT und das WZL der RWTH Aachen erforschen und entwickeln daher im Forschungsprojekt freeMoVe gemeinsam mit der ZF Friedrichshafen AG und weiteren führenden Industrieunternehmen eine neue Montageorganisationsform, die sogenannte frei verkettete Montage. Der Beitrag beschreibt die lang- und mittelfristige Auftragsplanung sowie die kurzfristige Informationsbereitstellung innerhalb der neuen Montageorganisationsform.

Im Rahmen der Digitalisierung als Basis der Industrie 4.0 stehen insbesondere kleine und mittlere Unternehmen (KMU) vor der Herausforderung der vertikalen und horizontalen Datenintegration. Diese gelingt mittels der Vernetzung der Unternehmensleitebene mit der Produktionsebene. Die bislang hierfür genutzten Systeme wie Enterprise Resource Planning (ERP) oder selbstentwickelte Softwarelösungen werden dafür immer häufiger durch Manufacturing Execution Systeme (MES) abgelöst. Diese ermöglichen aufgrund ihrer direkten Anbindung an die Produktion deren zeitnahe Kontrolle und Steuerung. MES gelten als Brückentechnologie, die unternehmerische Planungssysteme mit der Fertigung verbinden und so das Postulat der vertikalen und horizontalen Datenintegration erfüllen. Diese Datenintegration ist Basis für ein automatisiertes Risikomanagement in der Produktion. Im Forschungsprojekt quadrika wird ein MES-Modul entwickelt, um Risiken in der Fertigung frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden.

Im Zuge der vierten industriellen Revolution müssen Unternehmen mit ihren Strukturen, Prozessen und ihrer Organisationskultur agil sein. Agilität bedeutet in diesem Kontext, dass Unternehmen einerseits dafür Sorge tragen, dass ihre eigenen Produkte und Dienstleistungen den weiter steigenden Kundenanforderungen entsprechen, um permanent wettbewerbsfähig bleiben zu können. Dies kann zum Teil durch andauernde Innovationen ermöglicht werden. Andererseits müssen Unternehmen sich an diese Veränderungen anpassen können, welche durch Innovationsschübe entstehen. Die Adaptierungsgeschwindigkeit muss hierbei möglichst hoch ausfallen. Werden Nationen im globalen Wettbewerb betrachtet, stellt sich die Frage, inwiefern kulturelle Unterschiede unternehmerische Wandlungsfähigkeit, Flexibilität und Dynamik beeinflussen. Dieser Beitrag widmet sich deshalb der Fragestellung, ob kulturelle Unterschiede eine Rolle im Innovationskontext „Industrie 4.0“ spielen und welche Kulturdimensionen ...

Die Erfüllung individueller Kundenwünsche erfordert von produzierenden Unternehmen ein hohes Maß an Flexibilität. Die Produktion heterogener Aufträge benötigt grundsätzlich eine Vielzahl unterschiedlicher Produktionsressourcen. Gleichzeitig schwanken die Kapazitätsbedarfe zwischen den Aufträgen teilweise stark. Die Kollaboration in Form von Wertschöpfungsnetzwerken bietet Unternehmen die Möglichkeit, Produktionsressourcen anzubieten und nachzufragen. So werden verfügbare Kapazitäten dynamisch an die aktuellen Aufträge angepasst. Eine Cloud-basierte Plattform ermöglicht einerseits eine unternehmensübergreifende, kollaborative Planung von Produktionskapazitäten und andererseits einen wirtschaftlichen Austausch von Produktionskapazitäten durch eine integrierte Logistikplanung. Dieser Beitrag stellt das zugrundeliegende Konzept sowie die damit verbundenen Potenziale und Herausforderungen vor.

Prozessorientierte Managementsysteme leiden in vielen Unternehmen unter großen Akzeptanzproblemen. Ohne realen Nutzen, nur Nachweisbürokratie oder nur etwas für Experten, lautet meist das Urteil. Durch eine innovative Verknüpfung von prozessorientiertem Qualitäts- und Wissensmanagement, angereichert mit Social Media Aspekten, können diese Schwächen mit Erfolg behoben werden. Durch zusätzliche Applikationen und eine konsequente Verknüpfung des Managementsystems mit Produktivsystemen wie ERP- oder CRM wird das Managementsystem zudem zu einem wertvollen Prozessportal, das den Anwender zuverlässig durch die vorhandene IT-Landschaft führt.

Die Sicht auf Qualität als kritischen Wettbewerbsfaktor hat sich nicht nur in den westlichen Industrieländern etabliert, sondern ist auch in Schwellenländern auf dem Vormarsch. Im Umfeld komplexer werdender Produkte und steigender Kundenerwartungen versuchen viele Unternehmen mit breit angelegten Qualitätsinitiativen Kosten zu senken und die Marktchancen ihrer Produkte zu steigern. Im normativ geprägten Qualitätsmanagement existieren hierzu jedoch wenige Handlungsanweisungen, was den Erfolg der Initiativen einschränkt. Im Rahmen einer internationalen Studie zum Qualitätsmanagement in produzierenden Unternehmen wurden kritische Erfolgsfaktoren und Best Practices auf dem Weg zur nachhaltigen Etablierung eines effektiven Qualitätsmanagements identifiziert. Auf Grundlage einer entwickelten Reifegradbewertung wird es Unternehmen ermöglicht, den Status des eigenen Qualitätsmanagements zu erkennen und weitere Handlungsschritte zu identifizieren.

Der Trend zur Produktindividualisierung erfordert flexible Produktionsanlagen, die eine große Zahl an Produktvarianten bewältigen können. Die Flexibilisierung der Fertigungs- und Montageprozesse beeinflusst unmittelbar die Steuerungskomplexität der Fertigungsanlagen und führt zu großen Herausforderungen im Bereich des Qualitätsmanagements. Die Strategien des Qualitätsmanagements in der Produktion, welche heutzutage innerhalb der Massenfertigung eingesetzt werden, sind nicht in der Lage, den hohen Grad an Flexibilität der Kleinserien zu bewältigen. Die größte Herausforderung für Qualitätssysteme in der Kleinserie ist es, von Anfang an die Produktion komplett abzusichern (first time right on time). Das erfordert eine konstante Anpassung des Verhaltens des Qualitätssystems an die dynamischen Produktionsbedingungen. Diese Anpassungsfähigkeit wird erreicht, indem die Fähigkeiten zur Kognition und Autonomie des Systems erhöht werden. Das neue Konzept der kognitiven ...