Produktionssystem

Fabrikbetriebe stehen heutzutage unter immer größerem Erfolgsdruck. Anspruchsvollere Kundenwünsche, die in stetig kürzer werdender Zeit sowie zu geringeren Preisen erzeugt werden sollen, erfordern von Unternehmen Flexibilität, Belastbarkeit und Zuverlässigkeit. Vor diesem Hintergrund ist es für Unternehmen notwendig, ihre Geschäftsprozesse einer permanenten Überprüfung zu unterziehen. Die damit verbundene Prozessperspektive, die sich spätestens seit Mitte der 1980er Jahre stark in der Industrie ausgeprägt hat, soll im Folgenden mit dem Dortmunder Prozesskettenmodell aufgegriffen werden. Die Überprüfung der Prozesse erfordert eine permanente Planungsbereitschaft, die bedingt, dass zu jeder Zeit Auskunft über den Status quo im Betrieb gegeben werden kann. Hierzu bedarf es geeigneter Bewertungsmethoden und Kenngrößen. In diesem Kontext werden die Produktionskennlinien aufgezeigt, die ein arbeitssystembezogenes Produktionscontrolling erlauben. Der Beitrag skizziert darauf ...

Steigende Komplexität im Umfeld produzierender Unternehmen erfordert die schnelle und aufwandsarme Reaktion auf Veränderungen. Fokus des Beitrags ist die Gestaltung und Umsetzung eines wandlungsfähigen Produktionssystems, das das in der Montage bewährte Taktprinzip auf die gesamte Auftragsabwicklung überträgt. Die konkrete Umsetzung und deren Nutzen werden anhand von Praxisbeispielen dargestellt.

Die integrierte Betrachtung von Produktion und Logistik ist eine Möglichkeit, den Anforderungen globalisierter Märkte zu begegnen und die Konkurrenzfähigkeit von Lieferketten zu erhalten oder zu steigern. So vielfältig wie die unterschiedlichen Betrachtungsschwerpunkte und die daraus resultierenden Planungsmodelle sind auch die Verfahren zur Lösung des integrierten Planungsproblems. In diesem Beitrag wird nach einer Einleitung zunächst das Problem der integrierten Planung beschrieben. Anschließend wird eine Klassifizierung von Verfahren zur Lösung des integrierten Planungsproblems entwickelt.

Die in der Industrie und Forschung angewandten Zellaufschlusstechnologien sind vielfältig und untergliedern sich in biologische, chemische und physikalische Technologien. Der vorliegende Beitrag beschreibt einen am Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik entwickelten Lösungsansatz zum kontinuierlichen Zellaufschluss mit definierten Aufschlussraten und Einstellparametern. Anschließend werden die sich durch den Einsatz im Produktionsmaßstab ergebenden Potenziale und Einsatzmöglichkeiten des entwickelten Aufbaus erläutert.

Globale Megatrends wie die zunehmende Verstädterung von Lebens- und Wirtschaftsräumen, der Klimawandel sowie die gestiegene Bedeutung der Work-Life-Balance erfordern neue Produktions- und Logistikkonzepte im urbanen Umfeld. Eine Möglichkeit, den mit diesen Trends in Verbindung stehenden Herausforderungen gerecht zu werden, bietet das Konzept der „Urbanen Wertschöpfung”. Ökonomisch und ökologisch nachhaltig sowie sozial akzeptiert ausgestaltet, bietet dieses enorme Potenziale für die involvierten Akteure und die Gesellschaft als Ganzes. Der vorliegende Beitrag adressiert die Herausforderungen und Potenziale, die mit der urbanen Wertschöpfung in Verbindung stehen und zeigt produktionstechnische und logistische Ansätze für eine nachhaltige, stadtverträgliche Gestaltung urbaner Wertschöpfung auf.

Hersteller großskaliger Produkte sehen sich zunehmend zur Differenzierung gegenüber den Wettbewerbern durch die Produktionskosten gezwungen. Das für gewöhnlich bei großskaligen Produkten angewandte Fertigungsprinzip stellt die Baustellenfertigung dar, die auf eine kundenspezifische Produktion bei hoher Variantenvielfalt ausgelegt ist. Im Hinblick auf die Produktionskosten erweist sich die Baustellenfertigung jedoch als unzureichend. Die gezielte Übertragung alternativer Fertigungsprinzipen auf die Produktion großskaliger Produkte bietet einen vielversprechenden Ansatz zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit.

Stetig wechselnde Anforderungen im Umfeld produzierender Unternehmen bringen die Herausforderung zur kontinuierlichen Weiterentwicklung der Produktion mit sich. Damit ein Unternehmen in diesem turbulenten und dynamischen Umfeld möglichst schnell agieren und reagieren kann, müssen ihm technologisch und organisational umsetzbare, betriebswirtschaftlich rentable Handlungsoptionen zur Verfügung stehen. Im Rahmen dieses Beitrags wird zur Lösung dieser Problemlage ein methodischer Ansatz zur systematischen und unternehmensindividuellen Gestaltung von Produktionssystemen vorgestellt.

Die Förderung gesunder, sicherer und wettbewerbsfähiger Arbeit ist insbesondere vor dem Hintergrund des demografischen Wandels eine bedeutende Herausforderung in der industriellen Produktion. Gerade in Arbeitssystemen mit hohem Anteil manueller Arbeit ist dies von zentraler Bedeutung und eine entsprechende Gestaltung erforderlich. Der Beitrag diskutiert die Potenziale hybrider Mensch-Roboter-Arbeitssysteme zur Gestaltung von Arbeit mit individueller Technikunterstützung.

Das Direkte Tintenstrahldrucken ermöglicht neben der konventionellen reprografischen Anwendung den Aufbau dreidimensionaler Bauteile im Bereich der computerunterstützten additiven Fertigung. Hierzu wird die Tinte des Druckkopfs durch eine Suspension ersetzt, die Partikel des gewünschten Materials enthält. Durch den sukzessiven Druck einzelner Querschnitte wird der 3D-Körper schichtweise aufgebaut. Das Verfahren arbeitet werkzeugfrei und ermöglicht die Herstellung komplexer Geometrien und individueller Formen. Somit ist es für verschiedenste Anwendungsbereiche interessant. Das Direkte Tintenstrahldrucken von keramischen Suspensionen mittels thermischen Druckkopfs wird in diesem Beitrag erläutert.

Mikrobauteile werden für zahlreiche Anwendungen durch Mikrofräsen oder Mikroschleifen gefertigt. Für diese mechanischen Verfahren werden heutzutage jedoch i.d.R. große Bearbeitungsmaschinen verwendet, deren Abmessungen die geringe Bauteilgröße um ein Vielfaches übersteigen. Dieser Beitrag zeigt Möglichkeiten zur Kombination von Verfahren der Mikro- und Ultrapräzisionsbearbeitung für die Herstellung von Mikrobauteilen mit optischen Funktionsflächen und gibt einen Überblick über Anforderungen und Potenziale der mechanischen Mikrofertigung. Neuste Entwicklungen, die auf eine Reduzierung der Maschinengröße abzielen, werden am Beispiel eines Mikroschleifmoduls aufgezeigt, das mit weiteren Komponenten zu einer Desktop-Maschine kombiniert werden kann.