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Simulierte Produktionsumgebung heute

Simulierte Produktionsumgebung heute

Evaluation der numerischen Prozesssimulation des selektiven Laserschmelzens
Lennart Grüger ORCID Icon, Sebastian Härtel ORCID Icon, Emre Sahin ORCID Icon
Generative Herstellungsverfahren (AM) haben in den letzten Dekaden immer mehr an Bedeutung gewonnen. Dazu hat insbesondere ihre Fähigkeit beigetragen, komplexe Bauteile nach Bedarf herzustellen. Weitere Vorteile ergeben sich aus verkürzten Produktentwicklungszeiten, Automatisierbarkeit und der Erzeugung mikrostrukturierter Materialien mit verbesserten (möglicherweise gradierten) physikalischen Eigenschaften. Alle diese Vorteile setzen jedoch eine genaue Prozesskenntnis voraus, die durch numerische Simulationen unterstützt werden kann. In diesem Beitrag werden verschiedene Simulationsmethoden diskutiert, welche Rückschlüsse auf die zu erwartende Bauteilqualität erlauben.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 4 | Seite 70-77 | DOI 10.30844/I4SD.24.4.70
Von der Lean Production zum nachhaltigen Produktionssystem der Zukunft

Von der Lean Production zum nachhaltigen Produktionssystem der Zukunft

Eine Innovationsfabrik als mehrstufige Lernfabrik
Markus Schneider, Christoph Müller
Die typischen Probleme eines mittelständischen Unternehmens, gepaart mit den neuen Anforderungen an Nachhaltigkeit, bergen wirtschaftliches Spannungspotenzial. Lernfabriken können dem begegnen: sie simulieren Fertigungsprozesse und bieten eine Umgebung, in der Teilnehmer Kenntnisse und Fähigkeiten in einem realitätsnahen Produktionsumfeld entwickeln. Mit dem Aufbau einer Innovationsfabrik wird nicht nur die Produktivität gesteigert, sondern auch der Flächenverbrauch signifikant reduziert.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 4 | Seite 78-84 | DOI 10.30844/I4SD.24.4.78
Die Digitale Fabrik im Ingenieurstudium

Die Digitale Fabrik im Ingenieurstudium

Ein Lehrkonzept an einer Hochschule für angewandte Wissenschaften
Sven Völker ORCID Icon
Die Unbeständigkeit der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen und der rasche technologische Fortschritt erfordern eine ständige Anpassung und Verbesserung von Produktionsstandorten. Dies erfordert hochqualifizierte Fabrikplaner, die digitale Planungswerkzeuge effizient einsetzen können. Der beste Weg zur Qualifizierung von Fabrikplanern ist die enge Verzahnung der Vermittlung von Planungsmethoden und der Anwendung dieser Methoden in einem Planungsprojekt nach dem Prinzip „learning by doing“.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 4 | Seite 8-15
Reifegrade von Smart Knowledge Services

Reifegrade von Smart Knowledge Services

Selbsteinschätzung und GAP-Analyse
Isger Glauninger ORCID Icon, Nick Tugarin ORCID Icon, Christian van Husen ORCID Icon
Die Digitalisierung eröffnet neue Formen der betrieblichen Weiterbildung. Dabei liegt der Fokus zunehmend auf Smart Services. Diese ermöglichen proaktives Eingehen auf Kundenbedürfnisse und stärken Unternehmen in Zeiten der Digitalisierung. Während traditionelle Lernumgebungen selten auf individuelle Bedürfnisse zugeschnitten sind, bieten Smart Services neue Möglichkeiten. Dezentralität, früher nur utopische Vision, wird heute Realität.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 4 | Seite 50-56
Lernfabrik Additive Fertigung 4.0

Lernfabrik Additive Fertigung 4.0

Digitalisierung für Losgröße 1
Fabian Riß, Nicolas Rolinck, Stefan Böhm ORCID Icon, Alessandro Morath
Im Zuge der Digitalisierung ist die Kollaboration von Mensch und Maschine unausweichlich. Das sollte bei der Aus- und Weiterbildung möglichst früh berücksichtigt werden. Im Maschinenbau gibt es ein großes Hindernis: der Mangel an Zugang zu erfolgskritischem Wissen, der die Akzeptanz digitalisierter Abläufe negativ beeinflussen kann. Eine praxisnahe Lehr- und Lernplattform, die Digitalisierungsthemen an realen Maschinen und Komponenten vermittelt, leistet hierbei wichtige Arbeit.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 4 | Seite 57-62
Vernetzte Lernfabriken als Wegbereiter

Vernetzte Lernfabriken als Wegbereiter

Digitale Pionierarbeit für moderne Bildung
Julian Buitmann, Steffen Greiser ORCID Icon, Robert Holling ORCID Icon
Lernfabriken fördern die Digitale Transformation durch einen interdisziplinären Ansatz zwischen Lean-Management und Industrie 4.0, Trainingsstätte und Forschungshof. Mittelstandszentren zeichnen sich durch die Integration kleiner und mittelständischer Betriebe vor Ort aus. Eine solche regionale Strategie mit Lernfabriken fördert den Dialog zwischen Wissenschaft und Praxis, bei dem Studierende ihr theoretisches Wissen auf die Probe stellen können.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 4 | Seite 16-23
Digitaler Zwilling und vertikale Integration

Digitaler Zwilling und vertikale Integration

Unterstützung von Nachhaltigkeitskonzepten in Produktionsprozessen
Ute Dietrich
Für die Einrichtung „smarter“, auf Nachhaltigkeit fokussierter Produktionsprozesse ist jede Menge Kommunikation auf verschiedenen Ebenen nötig – basierend auf aggregierten Daten. Die Vernetzung von Objekten, die durch cyber-physische Systeme im Rahmen von Industrie 4.0 gefordert wird, führt zu Integrationsanforderungen sowohl auf horizontaler als auch vertikaler Ebene. Eine vertikale Integration bildet zusätzlich eine wichtige Grundlage, um Unternehmen dabei zu helfen, ihre Nachhaltigkeitsziele in einer integrierten Produktionsumgebung zu erreichen. Zudem ermöglicht eine vertikale Integration, Ressourcen effizienter zu nutzen, Abfall zu minimieren, die Umweltauswirkungen zu verringern und letztlich nachhaltigere Geschäftspraktiken zu fördern. Dieser Beitrag dient dazu, sich am Beispiel der kooperativen Roboter im Digital-Factory-Technology-Labor der HTW Berlin mit der vertikalen Integration zur Umsetzung einer nachhaltigkeitsorientierten Produktion auseinanderzusetzen und ...
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 3 | Seite 67-72
Steigerung der Logistikleistung durch Process Mining

Steigerung der Logistikleistung durch Process Mining

Eine Anwendung in der kundenspezifischen Produktion von Hydraulikkomponenten
Christoph Koch, Sarveshwaran Murugan, Heiko Berchtold
Die Fertigung von kundenspezifischen Produkten ist oft komplex und erfordert eine hohe Transparenz von logistischen Größen wie Bestand, Durchlaufzeit, Rückstand und Termintreue. Eine klare Sicht und ein Verständnis der Zusammenhänge zwischen diesen Größen sind entscheidend, um sie gezielt und möglichst reaktionsschnell beeinflussen zu können. Dieser Artikel zeigt, wie Process Mining auch in einer komplexen Auftragsfertigung Echtzeit-Transparenz mit einer effektiven Fertigungssteuerung verbindet. Der Projektablauf gliedert sich in ein vierstufiges Vorgehen, das sich am PDCA-Zyklus orientiert.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 3 | Seite 54-60
Robustheitsbefähigende Eigenschaften für Geschäftsprozesse

Robustheitsbefähigende Eigenschaften für Geschäftsprozesse

Identifizierung und Bewertung von verwandten Eigenschaften der Robustheit
Annika Lange ORCID Icon, Jens Mathis Rieckmann ORCID Icon, Jan Lukas Schmidt ORCID Icon, Thomas Knothe ORCID Icon
Die Krisen der letzten Jahre haben vor Augen geführt, wie wichtig robuste Geschäftsprozesse sind. Auch wenn der Begriff der Robustheit im Kontext unternehmerischen Handelns oft nicht klar gefasst wird, lässt er sich anhand verschiedener Faktoren wie Agilität, Wandlungsfähigkeit und Resilienz durchaus bestimmen. Eine systematische Analyse von Robustheit und ihrer Voraussetzungen im unternehmerischen Kontext ist deshalb gerade in von Ungewissheit geprägten Zeiten von hoher Relevanz.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 3 | Seite 27-32
Generative Künstliche Intelligenz

Generative Künstliche Intelligenz

Neue Horizonte für das Technologiemanagement? Eine Fallstudie in der produzierenden Industrie
Günther Schuh ORCID Icon, Leonard Cassel, Bastian Thanhäuser, Thomas Scheuer
Die fortschrittliche Entwicklung und das Nutzenpotenzial generativer Künstlicher Intelligenz (KI), exemplarisch verdeutlicht durch den Erfolg von OpenAIs ChatGPT, deuten auf eine vielversprechende Applikation in der industriellen Produktion hin. Besonders im Technologiemanagement produzierender Unternehmen besteht die Vermutung, dass KI-Anwendungen bei komplexen Herausforderungen, bspw. Technologiefrüherkennung und strategische Entscheidungsfindung, eine Unterstützung sein können. Dieser Artikel stellt drei zukünftige Entwicklungshorizonte generativer KI dar und beleuchtet anhand von Fallstudien aktuelle Einsatzmöglichkeiten. Abschließend werden fünf Thesen zur zukünftigen Integration von generativer KI in unternehmerische Prozesse formuliert.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 3 | Seite 6-13 | DOI 10.30844/I4SD.24.3.6
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