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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.

Eine Lieferkette ist ein weltweites Netzwerk von Lieferanten, Herstellern, Lagern, Vertriebszentren und Einzelhändlern, über das Rohstoffe beschafft, umgewandelt und an Kunden geliefert werden. In den letzten Jahren hat sich ein neuer Systemansatz für das Management der Lieferkette auf taktischer und operativer Ebene herausgebildet. Dieser sieht eine Versorgungskette als ein Zusammenspiel von intelligenten (Software-)Agenten an, die für eine oder mehrere Aktivitäten verantwortlich sind und mit anderen verwandten Agenten bei der Planung und Ausführung von Aufgaben interagieren. In diesem Beitrag werden zwei Anwendungsbeispiele sogenannter Multiagentensysteme für das Supply Chain Management vorgestellt.

Im Beitrag werden ausgehend von bekannten Defiziten Empfehlungen auf den Ebenen “Business“, „Functional“ und „Information“ des RAMI-4.0-Frameworks für eine erfolgreiche Realisierung des Konzepts Industrie 4.0 gegeben. Die technischen Grundlagen, um die Erwartungen an Industrie 4.0 und Smart Manufacturing zu erfüllen, sind vorhanden; eine Behebung der benannten Defizite in naher Zukunft erscheint realistisch.

Die städtische Bevölkerung wächst und mit ihr die Notwendigkeit den entstehenden Herausforderungen mit nachhaltigen Lösungen zu begegnen. Das Konzept des Physischen Internets (PI) stellt einen solchen Lösungsansatz dar, welcher einerseits die komplette Lieferkette miteinbezieht, aber auch direkt auf das städtische Quartier wirkt. Gleichzeitig bringt dessen Umsetzung jedoch auch Anforderungen an die Einbindung des Quartiers mit sich, womit die Anpassung verschiedener urbaner Merkmale erforderlich wird. Dieser Beitrag schafft dafür einen generischen Gestaltungsrahmen.

Auslastungsschwankungen führen zu temporären Über- und Unterlastungen in der Fertigung sowie zu Beständen. Nivellierung (jap. Heijunka) als Methode des Lean Managements entkoppelt Fertigungssysteme von der volatilen Kundennachfrage, um diese Verschwendung zu vermeiden. Die Glättung erzielt eine gleichmäßig hohe Auslastung der Fertigungskapazitäten bei kurzen Durchlaufzeiten und niedrigen Umlaufbeständen. Während für die Fertigungsindustrie empirisch bewährte Nivellierungsmethoden zur Verfügung stehen, besteht in Bezug auf die Prozessindustrie eine Forschungslücke. Dieser Beitrag beschreibt das Product Wheel und dessen Validierung bei einem Dämmstoffhersteller, um diese Lücke zu schließen.

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.

In diesem Beitrag wird die Erzeugung von festigkeits- und steifigkeitsangepassten Tragstrukturen mittels der numerischen Simulationsmethode der Topologieoptimierung vorgestellt. Der dabei resultierende Tragwerksknoten wird mittels CAD/CAM-Software in eine Roboterbahnplanung überführt und mit der drahtbasierten, additiven Fertigung unter Verwendung des MSG-Schweißprozesses aus dem Schweißzusatzwerkstoff G4Si1 hergestellt.