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Im Zuge der digitalen Vernetzung nehmen Komplexität und Instabilität von Wertschöpfungsnetzen erheblich zu. Dies wirkt sich gravierend auf die Intralogistik aus. Unter VUCA-Bedingungen entwickeln sich intralogistische Systeme zu offenen, dezentralen und sich selbst steuernden Netzwerken aus informationsverarbeitenden Einheiten. Sie passen sich den dynamischen Veränderungen ihrer Umwelt an, indem sie ihre innere und äußere Varietät präventiv erhöhen. I4.0-Technologien sind absehbar nicht in der Lage, nicht-deterministische Arbeitssysteme zu steuern; diese Aufgabe verbleibt im Wesentlichen dem Menschen. Zur Bewältigung der skizzierten Herausforderungen werden im Projekt PREVILOG angemessene Modelle und Methoden einer präventiven Arbeitsgestaltung entwickelt. Der Beitrag stellt kybernetische Basiskonzepte und präventive Gestaltungsprinzipien vor.

Spätestens seit der Finanzkrise müssen Industrieunternehmen stärker mit einer volatilen und unsicheren Umwelt umgehen können. Daher hat das Konzept der agilen Produktion in den letzten Jahren wieder sehr starkes Interesse bei Industrieunternehmen geweckt. Als ein möglicher Stellhebel innerhalb des Operationsbereichs kann die Produktgestaltung angesehen werden. Dabei stehen vor allem die Auswirkungen der Produktgestaltung auf die Produktion im Fokus. Anhand der Design-for-Agility Methode, die zuerst noch detailliert aufgearbeitet wird, wird in diesem Beitrag versucht, den Einfluss der Produktgestaltung auf die Agilität in der Produktion zu verstehen.

Unternehmen verfügen oftmals nicht über eine genaue Übersicht aller Schritte entlang der Wertschöpfungskette: Vom Eingang der Ware bis zum fertigen Produkt und schließlich zur Auslieferung kommen viele verschiedene Faktoren zusammen. Von daher bleibt der Einfluss auf die Kette von der Unternehmensseite aus beispielsweise aufgrund von Lieferantenabhängigkeiten an verschiedenen Stellen eingeschränkt. In diesem Zusammenhang gibt es allerdings eine vielfältige Auswahl an Optimierungsmöglichkeiten für unterschiedliche Prozesse im Lager. Lediglich den Materialfluss der Produktion, der innerhalb eines Betriebs einen Großteil der täglichen Vorgänge ausmacht, verwaltet das Unternehmen im Idealfall detailliert. Hierfür verwenden Betriebe häufig Softwarelösungen, um die hohe Anzahl der Vorgänge zu überblicken und erfolgreich zu steuern. Dabei zeigen grafische Oberflächen die Abläufe innerhalb eines Lagers genau auf und offenbaren so Ansatzpunkte für Betriebe.

Produzierende Unternehmen stehen stets vor der Herausforderung, qualitativ hochwertige Produkte zu erzeugen, die den strengen Anforderungen der Kunden und des Gesetzgebers genügen. Das Qualitätsergebnis muss trotz entlang der Wertschöpfungskette auftretender Schwankungen und Unregelmäßigkeiten reproduzierbar sein. Das gilt speziell für die Branche der Massivumformung, die durch ihre Abhängigkeit von den Entwicklungen in der Automobil- sowie Luft- und Raumfahrtindustrie zusätzliche Anforderungen durch den dort stattfindenden strukturellen Wandel hin zur E-Mobilität und zum Leichtbau erfährt. Um diesen Herausforderungen gewachsen zu sein, werden Lösungen benötigt, die die zunehmende Komplexität entlang der Prozesskette beherrschbar machen und zu einer erhöhten Prozessstabilität und Effizienz beitragen. Dieser Beitrag stellt einen datengetriebenen Ansatz vor, der darauf abzielt, kurzfristig auftretende Qualitätsschwankungen zu verfolgen. Prozessdaten werden dazu In-Memory ...

Die zunehmende Digitalisierung zwingt Unternehmen, sich mit deren Chancen und Herausforderungen auseinanderzusetzen. Die diesem Beitrag zugrunde liegende Studie identifiziert die wirtschaftlichen Potenziale technologischer Trends und liefert eine Bestandsaufnahme der aktuellen Situation in der Industrie 4.0. Hierzu haben insgesamt 106 Industrieunternehmen eine Selbsteinschätzung der aktuellen Reifegrade von verschiedenen Technologien in ihrem Unternehmen und deren aktueller und zukünftiger wirtschaftlicher Bedeutung abgegeben. Daraus resultieren wertvolle Erkenntnisse für Unternehmen der produzierenden Industrie, damit sich diese im Spektrum der unterschiedlichen Ansätze und Konzepte zur Industrie 4.0 besser zurechtfinden können.

Aufgrund kürzerer Produktlebenszyklen, einer steigenden Anzahl von Produktvarianten und abnehmender Losgrößen wird von Fertigungsunternehmen Flexibilität erwartet, Produkte mit leicht geänderten Eigenschaften herstellen zu können. Dazu muss geprüft werden, ob die vorhandenen Maschinen dafür geeignet sind. Eine explizite, vom Rechner auswertbare Fähigkeitsbeschreibung einer Maschine kann für einen automatisierten Abgleich mit sich ändernden Produktanforderungen genutzt werden, wodurch der Anteil fixer Planungskosten gesenkt werden kann. Daher wird in diesem Beitrag ein produktorientierter Ansatz für die Beschreibung von Maschinenfähigkeiten in der Fertigungsindustrie vorgestellt. Die Anwendung des Konzepts wird anhand einer Bohrstation erläutert.

Eine gründliche Analyse ist die Grundlage für eine zielgerichtete Verbesserung von Produktionsprozessen. Insbesondere im Umfeld von Lean Production sind zahlreiche Analysemethoden und -werkzeuge entstanden, die es erfordern, umfangreiche Informationen über Produktionssysteme zu erfassen. Die Digitalisierung bietet die Möglichkeit, den Aufwand für die Erfassung und Auswertung deutlich zu reduzieren. Das Institut für Produktionsmanagement und -technik (IPMT) der Technischen Universität Hamburg hat in Zusammenarbeit mit dem Medizintechnikunternehmen Dräger eine geräteunabhängige Web-App zur Analyse von Produktionsprozessen entwickelt. Dieser Beitrag beschreibt, welche Datenstrukturen und Technologien es ermöglichen, gängige Analysemethoden zu nutzen und sie an unternehmensspezifische Problemstellungen anzupassen.

Cyber-Physische Systeme (CPS) prägen im Rahmen von Industrie 4.0 seit geraumer Zeit die Diskussionen. Die Vision sieht Cyber-Physische Produktionssysteme (CPPS) als wesentlichen Bestandteil der modernen Fabrik zur Sicherstellung der Wettbewerbsfähigkeit produzierender Unternehmen. Wandlungsfähigkeit und Komplexitätsbeherrschung sind u. a. Potenziale dieser neuen Generation des Produktionsmanagements. Die Transformation des theoretischen Konstrukts in die praktische Realisierung kann allerdings nur unter Einbezug der den Anwendungskontext Fabrik prägenden Rahmenbedingungen erfolgen. Gegenstand des Beitrags ist ein Konzept, welches den Brown-Field-Charakter aufgreift und die CPS-Erweiterung bestehender Systeme gestattet.

Die Logistikleistungen von See- und Binnenhäfen stellen für die Automobillogistik einen wichtigen Bestandteil der Fahrzeugdistribution dar. Grundlegende Anforderungen an die logistische Abwicklung des Fahrzeugumschlags sind eine hohe Effizienz und Prozesssicherheit. Zudem sind eine hohe Flexibilität und Reaktivität erforderlich, um kurzfristig auf Störungen und unerwartete Änderungen reagieren zu können. Dieser Beitrag zeigt in diesem Kontext die Handlungsfelder und einen Lösungsansatz für die Gestaltung einer interaktiven Planung und Steuerung der logistischen Abwicklung auf See- und Binnenhäfen auf. Der Ansatz beinhaltet eine simulationsgestützte Planung der Logistikabwicklung sowie eine standortabhängige Prozesssteuerung und soll damit zu einer Steigerung der Effizienz und Flexibilität im Hafenumschlag beitragen.

Die Softwareentwicklung bei Industrierobotern benötigt erhebliches interdisziplinäres Wissen und viel technische Erfahrung. Vor allem die Heterogenität der herstellerspezifischen Programmiersprachen und -werkzeuge verursacht hohen Aufwand beim Einsatz von Industrierobotern, obwohl Roboter per se frei programmierbar sind und für eine Vielzahl von Aufgaben eingesetzt werden können. Um verschiedene Rollen, wie z. B. den Komponentenzulieferer, Anwendungsentwickler sowie Systemintegratoren und Endanwender, bei der Programmierung und Integration von Robotern zu unterstützen, wurde im Rahmen des Forschungsprojekts ReApp ein modellbasierter Ansatz entwickelt. Das Datenaustauschformat AutomationML wurde hierbei für die Modellierung der Roboterkomponenten und -systeme eingesetzt. Auf Basis von Domäne-Ontologien wurden die AutomationML-Modelle semantisch verarbeitet und zu einem maschineninterpretierbaren Informationsmodell umgewandelt, aus dem Quellcodes generiert werden konnten.