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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 ...

Logistische Prozesse, insbesondere sogenannte Mehrwertdienste, sind auch heute noch geprägt von variantenreicher manueller Tätigkeit. Ergänzende Dienstleistungen kurz vor dem Versenden der Ware werden als Mehrwertdienste bezeichnet. Gemeinhin werden zur Durchführung dieser Tätigkeiten vornehmlich un- oder niedrigqualifizierte Mitarbeitende eingesetzt. Zur Unterstützung dieses Personenkreises sowie zur wirtschaftlichen Gestaltung von Mehrwertdiensten wird ein System entwickelt, welches Mitarbeiterkompetenzen und technische Arbeitsplatzausstattung aufgrund der individuellen Auslastung vernetzt. Die bislang zufällige Verteilung auf die Arbeitsplatzsysteme stellt hohe Ansprüche an Qualifikation der Mitarbeitenden sowie Ausstattung am Logistikarbeitsplatz. Die erstmalige Berücksichtigung des Arbeitsplatzsystems bei der Vernetzung soll eine proaktive Engpassvermeidung durch algorithmenbasierte Einsatzplanung sowie eine durchgängig digitale Prozesskette sicherstellen. Die ...

Mit bedienerseitigen Eingriffsmöglichkeiten erlauben semi-autonome Systeme eine bessere Bewältigung auftretender Komplexitäten als vollautonome Systeme. Der Einsatz eines digitalen Zwillings ermöglicht eine neuartige Schnittstelle für die Interaktion mit solchen Systemen. Dieser Beitrag beschreibt die Implementierung der Steuerung und Nutzerschnittstelle in einem System mit digitalem Zwilling. Es wird gezeigt, wie die entwickelte Steuerungsarchitektur die Einbindung verschiedener Methoden der Mensch-Technik-Interaktion und die Durchführung virtueller Schulungen ermöglicht. Auf diese Weise kann die Steuerung des Systems über die Betriebsphase hinaus in anderen Phasen des Lebenszyklus verwendet werden.

Steigende Komplexität, Variantenvielfalt, erhöhte Kundenanforderungen, kurze Durchlauf- und Lieferzeiten - mithilfe von Industrie 4.0 sollen die in den letzten Jahren stetig wachsenden neuen Anforderungen an die Produktionsunternehmen beherrschbar gemacht werden. Die häufigste Thematik stellt dabei die fehlende Transparenz und die effiziente Gestaltung der intralogistischen Prozesse dar. Im Rahmen des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrums Chemnitz konnte in verschiedenen Projekten der Einsatz von Auto-ID zur transparenten und effizienten Gestaltung der Intralogistik aufgezeigt werden, so beispielsweise in einem Umsetzungsprojekt mit einem KMU der Region, bei dem die Reduzierung des Suchaufwands erreicht werden sollte. Der Einsatz moderner Informations- und Kommunikationstechnologien schafft Transparenz und hat einen positiven Einfluss, auf die Produktion, die Arbeitsabläufe sowie auf die Kunden- und Mitarbeiterzufriedenheit.

Das Physical Internet (PI) basiert auf einer physischen, digitalen und operativen Interkonnektivität, ohne die ein weltweit fragmentiertes und standardisiertes Gütertransportsystem nicht effizient arbeiten könnte. Zur Selbststeuerung von globalen Warenströmen sind valide Eingangsdaten notwendig [1]. Darüber hinaus ist ein hohes Vertrauen in Steuerungsentscheidungen für eine weitreichende Akzeptanz aller Akteure und Kunden der Logistikbranche unabdingbar. Diese beiden Ziele können nur durch eine hohe Datenqualität erreicht werden. Neben der Erhöhung der Datenqualität durch Automatisierung oder Einsatz von erweiterter Sensorik [2] bieten Methoden der Datenfusion und der Entscheidungsfusion große Potenziale [3]. Dieser Beitrag beschreibt ein methodisches Vorgehen zur Analyse dieser Potenziale. Darüber hinaus wird anhand eines Transitcenters dieses Vorgehen beispielhaft durchgeführt.

Beim Internet of Things (IoT) rüstet man physische Objekte der realen Welt mit Mikrocontrollern, Sensoren, Aktoren und einem Internet-Zugriff aus. Entscheidet sich ein Unternehmen dafür, seine physischen Produkte um solche IoT-Funktionalitäten zu erweitern, muss ein entsprechendes Backend für die Verwaltung der IoT-Devices und die Verarbeitung der generierten Daten zur Verfügung gestellt werden. Werden die Produkte global vertrieben, muss die IoT-Plattform zudem hoch skalierbar sein und weltweit geringe Latenzen beim Zugriff sicherstellen.

Um den Gütertransport ökonomisch, ökologisch und sozial nachhaltiger zu gestalten, müssen ganzheitliche Maßnahmen gefunden werden. Das Konzept des Physical Internets bietet eine solche ganzheitliche Lösung für die Logistik und insbesondere den Gütertransport. Jedoch ist bisher noch nicht geklärt, wie die benötigte horizontale Kollaboration zwischen Logistikunternehmen der gleichen Supply Chain Ebene im Physical Internet erreicht werden kann. Die Vorteile von Kollaborationen scheinen die Bedenken hinsichtlich Vertrauen und Datensicherheit nicht aufwiegen zu können, weshalb nur wenige Unternehmen auf gemeinsame Logistikaktivitäten setzen. Stattdessen werden logistische Prozesse zunehmend wiedereingegliedert, was zu ähnlichen Strukturen führt, wie sie im Physical Internet definiert sind. Doch auch eine solche Internalisierung wirft Fragen hinsichtlich freier Marktstrukturen auf. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über horizontale Kollaboration in der Logistik und ...

Hybride Fertigungssysteme verbinden additive 3-D-Drucktechniken mit subtraktiven Verfahren in einem Fertigungssystem und nutzen so die Vorteile beider Verfahren. Zentrale Schwachstellen heutiger 3-D-Druckverfahren - limitierte Oberflächenqualität und Präzision, aber insbesondere auch Kostennachteile werden so überwunden. Es entsteht ein Produkt mit optimaler Funktionalität bei überzeugender Wirtschaftlichkeit. Am Beispiel eines kundenindividuellen Produkts par excellence, der auf Rezept gefertigten Brille, werden Möglichkeiten und Potenziale von hybriden Verfahren in diesem Beitrag aufgezeigt.

Additive Fertigungsverfahren, wie beispielsweise 3D-Druck, kommen mittlerweile in der industriellen Produktion zur Anwendung. Maßgeblich hierfür ist die steigende Leistungsfähigkeit der Technologien, welche den Einsatz bei kleinen Stückzahlen beispielsweise im Ersatzteilwesen ermöglichen. Die Entscheidung für bzw. gegen die Einführung additiver Fertigungsverfahren wird bisher mehrheitlich aus der Perspektive einzelner Unternehmen untersucht. In diesem Beitrag liegt der Fokus auf der Identifikation von übergreifenden Entscheidungsfaktoren der Implementierung von additiven Fertigungsverfahren aus der Supply Chain-Sicht. In einem Kategoriensystem werden Entscheidungsfaktoren aus den Perspektiven der Angebots- und Nachfrageseite, der Akteure und Flüsse der Supply Chain sowie der Nachhaltigkeit untersucht.

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.