Produktionssystem

Nachhaltige und intelligente additive Fertigung

Nachhaltige und intelligente additive Fertigung

Frühzeitige Erkennung von Produktionsfehlern im 3D-Druck durch Künstliche Intelligenz
Kai Scherer ORCID Icon, Sebastian Bast ORCID Icon, Julien Murach, Stephan Didas, Guido Dartmann, Michael Wahl
Die additive Fertigung ist eine zunehmend an Bedeutung gewinnende Fertigungstechnologie mit einem großen wirtschaftlichen Potenzial. Ihre Beliebtheit geht jedoch mit hohen Material- und Zeitverlusten einher, da fehlerbehaftete Werkstücke in vielen Fällen erst sehr spät im Fertigungsprozess erkannt werden. Ein Lösungsansatz für eine nachhaltigere und effizientere Produktion ist das automatisierte und frühzeitige Erkennen von Fertigungsfehlern mit Verfahren der Künstlichen Intelligenz. Dieser Beitrag beschreibt die Digitalisierung des Fehlererkennungsprozesses im 3D-Druck mithilfe eines bildbasierten, lernenden Systems. Dabei wird neben den einzelnen Arbeitsschritten zur automatisierten Fehlererkennung auch auf die Leistung des Systems eingegangen.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 2 | Seite 56-59 | DOI 10.30844/IM_23-2_56-59
Störungsmanagement mit digitalen Assistenzsystemen

Störungsmanagement mit digitalen Assistenzsystemen

Ein generischer Ansatz für den Produktlebenszyklus
Niklas Jahn, Tim Jansen ORCID Icon, Robert Rost, Hermann Lödding ORCID Icon
In der Herstellung und im Betrieb komplexer Unikatprodukte treten unvermeidbar Störungen auf. Diese beeinflussen die Qualität und den Ressourceneinsatz während der Produktion sowie die Einsatz- und Lebensdauer des späteren Produkts nachteilig. Aufgabe des Störungsmanagements ist es, Störungen zügig und mit geringem Aufwand zu dokumentieren und die Entstörung zu unterstützen. In der Praxis zeigen sich häufig Defizite: Unternehmen erfassen Störungen auf Papier oder in der Tabellenkalkulation, dokumentieren sie nicht strukturiert und können so weder die von den Störungen betroffenen Folgearbeiten ausreichend schnell informieren noch die eigentliche Entstörung ausreichend unterstützen. Der Einsatz digitaler Assistenzsysteme erleichtert die Dokumentation: Sie steigert die Informationsqualität durch eine Verortung im CAD-Modell, stellt Störungen übersichtlich im Generalplan des Produkts dar und beschleunigt so eine zielgerichtete Entstörung. Ein generisches Datenmodell ...
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 2 | Seite 15-19
Predictive Manufacturing

Predictive Manufacturing

Ein Intelligentes Überwachungssystem zur Erkennung von Anomalien im 3D-Druck
Benjamin Uhrich, Shirin Lange, Miriam Louise Carnot, Martin Schäfer
Beim selektiven Laserschmelzen wird Metallpulver schichtweise aufgeschmolzen und mit dem bereits gefertigten Bauteil verschmolzen. Innerhalb dieses Prozesses entstehen vermeidbare fehlerhafte Schichten. Derartige Fehler sind erst durch verschiedene Druck- und Zugfestigkeitsexperimente nach dem Druck feststellbar. Dieses Vorgehen ist kostenintensiv und ineffizient.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 1 | Seite 27-31 | DOI 10.30844/I4SE.23.1.88
Von der Stichprobe hin zu Echtzeitdaten

Von der Stichprobe hin zu Echtzeitdaten

Integriertes Anlagenengineering zur Erhöhung der Prozessfähigkeit
Alexander Seelig
Die Digitalisierung von Prozessen ist komplex und fehlerbehaftet. Deswegen werden Fertigungsprozesse mit Methoden der statistischen Prozesslenkung überwacht. Das Ziel des vorgestellten Projekts war die Beantwortung der Fragen, wie die Datengrundlage für den Einsatz der Qualitätsregelkarte (QRK) von Stichproben auf nahezu Echtzeitdaten erweitert werden kann und wie die Implementierung der Lösung erfolgen sollte. Die Softwarelösung wurde in der Fischertechnik Lernfabrik entwickelt und getestet. Es konnte gezeigt werden, dass sich die Daten aus der Lernfabrik eignen, um eng getaktet dargestellt und mittels Prozesskennzahlen der QRK ausgewertet werden zu können. So können Fehler vermieden und Kapazitäten eingespart werden.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 1 | Seite 48-52
Bewertung der technischen Sauberkeit im Herstellungsprozess von Lithium-Ionen-Batteriezellen automobiler Anwendung

Bewertung der technischen Sauberkeit im Herstellungsprozess von Lithium-Ionen-Batteriezellen automobiler Anwendung

Laura Meusel, Bernd Rosemann, Michael Morawiec
Durch den Wandel in der Automobilindustrie hin zur Elektromobilität gewinnt das Qualitätsmerkmal technische Sauberkeit stetig an Bedeutung. An Batte- riezellen als Kosten- und Sicherheitsfaktor für E-Fahrzeuge werden hier hohe Anforderungen gestellt, die entlang der Wertschöpfungskette einzuhalten sind. Im Beitrag wird eine Bewertungsmethode vorgestellt, die hilft, die technische Sauberkeit im Herstellungsprozess von Lithium-Ionen-Zellen zu analysieren und Fehlerursachen aufzuzeigen.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 6 | Seite 19-23
Digitale Abbilder als Basis Digitaler Zwillinge im Anlagenbau

Digitale Abbilder als Basis Digitaler Zwillinge im Anlagenbau

Besonderheiten, Herausforderungen und Lösungsansätze
Bernhard Saske, Sebastian Schwoch, Kristin Paetzold, Max Layer, Sebastian Neubert, Jonathan Leidich, Peter Robl
Die Nutzung Digitaler Zwillinge birgt vielfältige Anwendungsfälle und Chancen zur Optimierung von Prozessen entlang des gesamten Lebenszyklus technischer Systeme. Jedoch trifft das Konzept im Anlagenbau auf spezifische Besonderheiten innerhalb der Entwicklung, der Errichtung sowie dem Betrieb der Anlagen. Dieser Beitrag erläutert diese Besonderheit und die daraus folgenden Herausforderungen für die Erstellung und die Anwendung Digitaler Zwillinge im Anlagenbau. Als Lösungsansatz wird das Digitale Abbild als Grundlage Digitaler Zwillinge sowie dessen Konzept, Voraussetzungen und Potenziale vorgestellt.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 5 | Seite 21-24 | DOI 10.30844/IM_22-5_21-24
KI in der Arbeitswelt von morgen

KI in der Arbeitswelt von morgen

Veränderungen und Gestaltungsansätze
Andreas Heindl, Alexander Mihatsch
Künstliche Intelligenz (KI) ist bereits heute ein wichtiger Bestandteil der Geschäftsmodelle und Prozesse vieler Unternehmen. In naher Zukunft werden KI-Systeme unsere Arbeitswelt tiefgreifend verändern. KI-Systeme können dabei für Unternehmen der unterschiedlichsten Branchen und Domänen - insbesondere in der Industrie - völlig neue Potenziale entfalten. Bestehende Geschäftsmodelle können entlang der Wertschöpfungskette optimiert werden, indem Produktionsabläufe und Prozesse optimiert oder mit vorausschauender Wartung Stillstände in der Produktion vermieden werden (2). Gleichzeitig können KI-Systeme völlig neue Geschäftsmodelle ermöglichen und damit bestehende Marktstrukturen durch neue Akteure radikal verändern. Die KI-Wirtschaft von morgen wird individueller, präziser und nachhaltiger sein: Eine wettbewerbsfähige Wertschöpfung ohne KI wird in vielen Bereichen der Industrie nicht möglich sein (1).
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 4 | Seite 10-14
Konzept für ein modulares, rekonfigurierbares Montagesystem

Konzept für ein modulares, rekonfigurierbares Montagesystem

Flexibilitätssteigerung durch Rekonfiguration auf verschiedenen Produktionsebenen
Jasper Wilhelm, Nils Hoppe, Michael Freitag ORCID Icon
Um Marktanforderungen zu erfüllen, müssen Unternehmen ihre Flexibilität steigern und hohe Produktvielfalt anbieten. In der Montage erfordert dies eine große Anzahl von Spezialmaschinen, was zu hohem Investitions- und Platzbedarf führt. Dieser Beitrag stellt ein Konzept für eine modulare, rekonfigurierbare Montagestation, die um Module mit unterschiedlichen Fähigkeiten erweitert werden kann, vor. Es wird gezeigt, wie ein derartiges System im RAMI4.0-Modell zu verorten ist und welche Anforderungen an die Veränderbarkeit auf verschiedenen Produktionsebenen zu erfüllen sind.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 4 | Seite 33-37
Technikakzeptanz von robotergestützter Prozessautomatisierung (RPA)

Technikakzeptanz von robotergestützter Prozessautomatisierung (RPA)

Jonas Geist, Jörg von Garrel
Dieser Beitrag zielt darauf ab, auf Basis der Darstellung des State-of-the-Art ein Modell zur Akzeptanz von RPA-Technologien zu erarbeiten. Dieses Modell dient dabei als Grundlage einer empirischen Studie zur Akzeptanz von robotergestützter Prozessautomatisierung (RPA) bei einem weltweit agierenden Technologieunternehmen. Die Ergebnisse dieser Studie werden in einer korrespondierenden Veröffentlichung „Eine empirische Analyse zur Technikakzeptanz von robotergestützter Prozessautomatisierung (RPA) (Teil 2)“ dargestellt.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 4 | Seite 43-47
Arbeitsplatznahe Kompetenzentwicklung gestalten

Arbeitsplatznahe Kompetenzentwicklung gestalten

Gestaltungskriterien für den Einsatz digitaler Assistenzsysteme zur arbeitsplatznahen Kompetenzentwicklung
Wilhelm Bauer, Maike Link, Walter Ganz
Ein wichtiger Baustein für Unternehmen, um mit den Anforderungen der Arbeitswelt umzugehen, ist die kontinuierliche und bedarfsspezifische Weiterbildung der Mitarbeitenden. Die Möglichkeit von arbeitsplatznahem Lernen spielt dabei eine große Rolle. Im Folgenden wird beleuchtet, welche Formen digitaler Assistenzsysteme aktuell für die gezielte Unterstützung des arbeitsplatznahen Lernprozesses eingesetzt werden und welche Gestaltungsdimensionen bei der Einführung entsprechender Systeme relevant sind. Abschließend wird der unterstützende Einsatz von Künstlicher Intelligenz zur Gestaltung bedarfs- und personenspezifischer Lernprozesse beleuchtet.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 2 | Seite 28-32
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