Open-Access-Beiträge

Die additive Fertigung, d. h. der Druck von dreidimensionalen Werkstücken aus unterschiedlichen Materialien, bietet die Möglichkeit schnell funktionsfähige Prototypen herzustellen. Einen wichtigen Baustein zur schnellen Umsetzung funktionaler Produktideen bietet die digitale Optimierung. Basierend auf digitalen Modellen wird das Produkt virtuell optimiert und immer weiter verbessert. Ist das Produkt digital hinsichtlich seiner Eigenschaften optimiert, erfolgt eine Überprüfung und ggf. einer Anpassung hinsichtlich der additiven Fertigung. Im Anschluss wird das Produkt gefertigt, nachbearbeitet und abschließend getestet. Der Beitrag zeigt die Optimierungsmöglichkeiten am Beispiel eines Dispensers aus der Lebensmittelindustrie. Ein bestehendes Bauteil wird digitalisiert, an dem digitalen Modell eine Strömungsoptimierung durchgeführt und das verbesserte Produkt additiv gefertigt.

Die Planung von Logistikprozessen und ihre e ziente Umsetzung sind für den kundenindividuellen Anlagenbau wettbewerbsentscheidend. Auf der Baustelle wird die Erfassung von Logistikdaten jedoch häufig vernachlässigt, sodass dem Projektplaner keine zuverlässige Datenbasis vorliegt. Damit einhergehende Informationslücken lassen sich mit Hilfe eines Digitalen Schattens schließen, der logistikrelevante Daten (teil-)automatisch sammelt, persistent speichert und dem Projektmanagement zur Verfügung stellt. In diesem Beitrag werden als erste wichtige Ergebnisse eines Forschungsvorhabens Informations- und Kommunikationsprozesse in der Baustellenlogistik beschrieben und deren Notwendigkeit für den Aufbau und die Nutzung dieses Digitalen Schattens erläutert.

Der Einsatz der 5G-Technik bietet vielen Unternehmen enorme Chancen hinsichtlich ihrer Bemühungen, Prozesse zu optimieren. In der Logistik sind zahlreiche Anwendungsbereiche denkbar. Besonders die Intralogistik könnte aufgrund der besseren Ortungsgenauigkeit von 5G gegenüber 4G profitieren. In Betracht kommen Anwendungen wie die zielsichere Steuerung von Transportfahrzeugen oder die präzise Ortung von Material während des Produktionsprozesses. Gelingt es, das Ortungspotenzial der 5G-Technik vollends auszuschöpfen und in die Struktur der Intralogistik einzubinden, könnte dadurch der Produktionsablauf revolutioniert werden.

In current times, heavier fuels such as oil and diesel are generally used to power merchant and passenger ships alike. International and national regulations are likely to increase pressure to reduce greenhouse gas emissions of sulfur and nitrogen oxide, carbon dioxide, and fine dust pollution within the global maritime shipping industry. Green fuels are one possible solution for emission reduction. Therefore, the International Maritime Organization (IMO) create the International Convention for the Prevention of Pollution from Ships (MARPOL), Annex VI of which enables the enforcement of designated (sulfur) emission control areas (ECAs or SECAs). Current research shows that hydrogen and LNG fuels can be safely operated and used to supply electric generating systems and drive systems. Today, cruise ships are often constructed with LNG main propulsion engines. Conventional hydrogen and LNG fuels are not CO2 free. However, green hydrogen, green ammonia and green LNG are based on ...

Die heutige Wirtschaftswelt ist durch eine stetig zunehmende Komplexität in verschiedensten Dimensionen gekennzeichnet: der Zusammenarbeit, dem Wettbewerb, der Beschaffenheit der Produkte bis hin zu steigenden Kundenanforderungen. Lieferketten sind schon längst nicht mehr linear zu begreifen, sondern bilden Netzwerke über zahlreiche Supply Chain Teilnehmer. Globalisierung und Krisen strapazieren dabei die bestehenden Strukturen, stellen bisher gesetzte Prioritäten und Maßnahmen in Frage und verlangen nach neuen Lösungen für (zukünftige) Probleme. Wie müssen Supply Chains in diesem sich stetig ändernden Umfeld mit Krisen und ständiger Komplexitätszunahme beschaffen sein, um erfolgreich zu sein? Dieser Beitrag stellt Handlungsfelder für erfolgreiches Supply Chain Management heraus und leitet daraus Erfolgsfaktoren und Eigenschaften ab.

Additive Fertigungsverfahren ermöglichen durch das schichtweise Auftragsprinzip die wirtschaftliche Herstellung komplexer Bauteile in geringen Stückzahlen und gewinnen in der Industrie zunehmend an Bedeutung. Insbesondere kleine und mittlere Unternehmen (KMU) pro tieren von dem hohen Individualisierungspotenzial und können neue Geschäftsmodelle erschließen. Dem ächendeckenden Einsatz additiver Verfahren stehen allerdings hohe Fertigungskosten und technologische Herausforderungen gegenüber. Die Forschung konzentriert sich derweil auf die singuläre Optimierung einzelner Prozessschritte der additiven Fertigung und bietet für KMU keine ausreichende Hilfestellung. Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich der vorliegende Beitrag mit der Entwicklung einer verfahrensübergreifenden Wertschöpfungskette der additiven Fertigung für KMU. Auf Basis einer systematischen Analyse wissenschaftlicher Literatur wurden relevante Fertigungsverfahren untersucht und eine verfahrensübergreifende ...

Assistenzsysteme finden im Kontext der digitalen Transformation immer mehr Einsatz. Sie können Beschäftigte in industriellen Produktionsprozessen sowohl in der Anlern- als auch in der aktiven Arbeitsphase unterstützen. Kompetenzen können so arbeitsplatz- und prozessnah sowie bedarfsorientiert aufgebaut werden. In diesem Beitrag wird der aktuelle Forschungsstand zu den Einsatzmöglichkeiten dieser Assistenzsysteme diskutiert und mit Beispielen illustriert. Es werden unter anderem auch Herausforderungen für den Einsatz aufgezeigt. Am Ende des Beitrags werden Potenziale für die zukünftige Nutzung von AS in industriellen Lernprozessen und für die Forschung identifiziert.

Die Autoren stellen einen methodischen Ansatz für die lernförderliche Gestaltung von Assistenzsystemen vor und leiten Anforderungen an deren Gestaltung ab. Sie legen der Gestaltung dieser Systeme ein grundlegendes Verständnis der Zusammenarbeit von Mensch und Maschine zugrunde, das Entscheidungen und Verantwortung auch weiterhin beim Menschen verortet. Abschließend zeigen die Autoren konkrete Erfordernisse und Maßnahmen eines partizipativen Gestaltungs- und Einführungsprozesses.

Energieeffizienz gewinnt eine immer stärkere Bedeutung in allen Branchen des produzierenden Gewerbes. Mit Technologien aus den Bereichen Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz (KI) können innovative Lösungen für eine energieeffizientere Herstellung beispielsweise durch eine KI-gestützte Prozessführung einen entscheidenden Beitrag zur Nachhaltigkeit und zur Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens leisten. Die Anforderungen an den Einsatz und die reibungslose Integration von KI in Unternehmensprozesse sind komplex und vielfältig. Verschiedene Beteiligte müssen bei der Erfassung der Anforderungen integriert und unterschiedliche Technologieaspekte und Geschäftsfelder beachtet werden. Gegenstand dieses Beitrags ist ein Vorgehen zur Erfassung dieser Anforderungen bei der Durchführung innovativer Digitalisierungs- und KI-Projekte zur Steigerung der Energieeffizienz im produzierenden Gewerbe.

Die Circular Economy gilt als eines der vielversprechendsten Konzepte auf dem Weg hin zu einer nachhaltigeren Wirtschaftsweise - welche die Gesellschaft zunehmend von Unternehmen einfordert. Die Erwartungshaltungen an eine verantwortungsvolle Unternehmensausrichtung steigen: Dies zeigt ein aktuelles Urteil des Bundesverfassungsgerichts, das verlangt, dass Deutschland die Klimaschutzziele ambitionierter gestalten muss [1]. Der European Green Deal sieht Klimaneutralität für die EU bis 2050 vor und der „Aktionsplan Kreislaufwirtschaft“ fordert einen effektiveren Umgang mit Ressourcen und Reserven [2]. In diesem Beitrag wird eine Methode beschrieben, mithilfe derer Unternehmen Ideen für zirkuläre und damit nachhaltigere und ressourcenschonendere Geschäftsmodelle entwickeln können.