Additive Fertigung

SLM-Topo

SLM-Topo

Prozessspezifische Topologieoptimierungsmethode für im Selektiven Laserschmelzen gefertigte Leichtbaustrukturen
Jan Holoch, Steffen Czink, Markus Spadinger, Stefan Dietrich, Volker Schulze, Albert Albers
Durch die Integration spezifischer Materialeigenschaften des Fertigungsverfahrens Selektives Laserschmelzen (SLM) in eine Topologieoptimierung kann der Produktentwickler simulationsgestützt bei der Gestaltfindung unterstützt werden. Hierzu wird im Rahmen eines durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekts eine Topologieoptimierungsmethode entwickelt, die bereits während der Optimierung die prozessspezifischen Materialeigenschaften des SLM berücksichtigt. In diesem Beitrag wird der Einfluss dieser Berücksichtigung auf das Design vorgestellt.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 4 | Seite 45-49
Topologieoptimierte Tragwerksknoten

Topologieoptimierte Tragwerksknoten

Herstellung mittels lichtbogenbasierter, additiver Fertigung mit MSG-Schweißprozess
Jan Reimann, Stefan Hammer, Philipp Henckell, Yarop Ali, Jörg Hildebran, Jean Pierre Bergmann
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.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 4 | Seite 15-19
Blockchain als Enabler eines dezentralen Produktionsnetzwerkes

Blockchain als Enabler eines dezentralen Produktionsnetzwerkes

Identifizierung von additiven Fertigungsressourcen und ihre Bereitstellung mittels der Blockchain-Technologie
Wjatscheslav Baumung, Herbert Glöckle, Vladislav Fomin
Sowohl bei den industriellen als auch wissenschaftlichen Institutionen nimmt die Anwendung der additiven Fertigung stetig zu und ist insbesondere in den Bereichen der Prototypenentwicklung nicht mehr wegzudenken. Die werkzeuglose Herstellung von Teilen, ermöglicht eine dynamische Nutzung der Produktionsressourcen bis unmittelbar zum Fertigungsstart. Dies erlaubt, einerseits in den Bereichen der Feinterminierung und Ablaufplanung, agil auf Veränderungen zu reagieren und andererseits Modelle unterschiedlicher Fertigungsaufträge miteinander zu kombinieren, um somit eine hohe Effizienz der Fertigungsanlagen zu erreichen. Bei der Nutzung von multiplen Anlagen in einem Unternehmen oder im Partnerverbund, stellt die vorhandene Intransparenz Unternehmen und Unternehmensnetzwerke vor viele Herausforderungen. Die Blockchain-Technologie ermöglicht eine gemeinsame Datenbasis zwischen den Teilnehmern. Die Einträge werden protokolliert und die Authentizität der Teilnehmer wird gewährleistet. ...
Industrie 4.0 Management | 35. Jahrgang | 2019 | Ausgabe 1 | Seite 39-42 | DOI 10.30844/I40M_19-1_S39-42
Bionic Smart Factory 4.0

Bionic Smart Factory 4.0

Konzept einer Fabrik zur additiven Fertigung komplexer Produktionsprogramme
Claus Emmelmann, Markus Möhrle, Mauritz Möller, Jan-Peer Rudolph ORCID Icon, Nikolai D’Agostino
Aktuelle Entwicklungen erfordern zunehmend komplexere Produktionsprogramme. Die Kombination von additiver Fertigung und Industrie 4.0 ermöglicht neue Ansätze, die eine wirtschaftliche Fertigung jener erst ermöglichen. Die Bionic Smart Factory 4.0 gibt diesen Elementen einen Ordnungsrahmen und beschreibt sie hinsichtlich ihrer Anordnung und ihres Zusammenspiels. Die Wirkungsweise wird durch eine Beurteilung gegenüber Determinanten der Produktionsprogramme erläutert.
Industrie 4.0 Management | 33. Jahrgang | 2017 | Ausgabe 4 | Seite 38-42
Den Umstieg auf Additive Fertigungsverfahren wagen?

Den Umstieg auf Additive Fertigungsverfahren wagen?

Eine Investitionsentscheidung auf Basis des ganzheitlichen Nachhaltigkeitskonzepts
Timo Klünder, Marion Steven
Die vierte industrielle Revolution, gekennzeichnet durch technologische Innovationen wie additive Fertigungsverfahren, tritt unweigerlich in Wechselwirkung mit den zunehmenden Nachhaltigkeitsbestrebungen deutscher Unternehmen. Eine a priori durchgeführte Nachhaltigkeitsevaluation des Einsatzes additiver Fertigungsverfahren ist daher unerlässlich. Ziel dieser Nachhaltigkeitsbetrachtung ist die Förderung des Nachhaltigkeitsbewusstseins bei der Gestaltung von additiven Fertigungsverfahren, sodass ihr Nutzen bestimmbar und ihre Einführung ökonomisch, ökologisch sowie sozial verantwortbar und akzeptabel ist. Zum Vergleich der Nachhaltigkeitsperformance alternativ einsetzbarer Verfahren additiver Fertigungstechnologien wird ein Indikatorenset abgeleitet und das multikriterielle Entscheidungsverfahren PROMETHEE (Preference Ranking Organisation Method for Enrichment Evaluations) verwendet.
Industrie 4.0 Management | 32. Jahrgang | 2016 | Ausgabe 5 | Seite 7-11
Luftfeuchtigkeit als Einflussgröße in der Prozesskette

Luftfeuchtigkeit als Einflussgröße in der Prozesskette

„Additiver Laserstrahlschmelzprozess“ und Sensorik zur Überwachung
Simon Jahn, Robert Kahlenberg, Stefan Szemkus, Sebastian Matthes
Der Laserstrahlschmelzprozess ist an sich robust, jedoch ist die Prozesssicherheit im Vergleich zu konventionellen Fertigungsverfahren immer noch geringer. Dies ist insbesondere auf Randbedingungen und indirekte Einflüsse zurückzuführen. Daher besteht seitens der Industrie ein hohes Interesse, die Prozessstabilität zu steigern. Dafür ist es notwendig, sowohl prozesseigene (u. a. Laserleistung) als auch externe (z. B. Umgebungsbedingungen) Einflussgrößen zu kennen und zu kontrollieren. Im Beitrag werden Sensoren vorgestellt, die dabei unterstützen, sowohl beim eigentlichen Strahlschmelzprozess als auch entlang der Prozesskette, Prozessrobustheit-verringernde Faktoren zu überwachen und Gegenmaßnahmen einzuleiten. Am Beispiel der Luftfeuchtigkeit wird der Einfluss auf den Prozess als Ergebnis von mehreren Forschungsprojekten vorgestellt. Mit Anpassungen konnte, teilweise mit geringem Aufwand, die Anzahl der Prozessabbrüche bzw. der Bauteilfehler (z. B. kurzfristig ...
Industrie 4.0 Management | 32. Jahrgang | 2016 | Ausgabe 5 | Seite 17-20
Additive Herstellung von Zerspanwerkzeugen aus WC-Co-Hartmetall

Additive Herstellung von Zerspanwerkzeugen aus WC-Co-Hartmetall

Potenziale und Herausforderungen
Martin Reuber, Tobias Schwanekamp
Für produzierende Unternehmen der spanenden Fertigung lassen sich durch den Einsatz anwendungsoptimierter Sonderwerkzeuge signifikante Produktivitätspotenziale erschließen. Konventionelle Verfahren zur Herstellung von Zerspanwerkzeugen unterliegen Restriktionen hinsichtlich der realisierbaren Innen- und Außenkonturen. Additive Fertigungsverfahren legen hier ein erhebliches Innovationspotenzial frei. Durch den schichtweisen Aufbau werden Designgrenzen konventioneller Verfahren aufgehoben und die Herstellung komplexer und individueller Strukturen ermöglicht. Vor dem Hintergrund dieser verfahrensspezifischen Potenziale entwickelt das iWFT im Projekt PräziGen gemeinsam mit Verbundpartnern aus Forschung und Industrie eine Prozesskette zur additiven Herstellung von Zerspanwerkzeugen aus Hartverbundstoffen.
Industrie 4.0 Management | 32. Jahrgang | 2016 | Ausgabe 5 | Seite 12-16
Beton 4.0? Additive Fertigung im Bauwesen

Beton 4.0? Additive Fertigung im Bauwesen

Asko Fromm, Roman Gerbers, Stefan Neudecker
Die architektonischen Gestaltungsmöglichkeiten sind seit jeher eng mit den zur Verfügung stehenden Werkzeugen verknüpft. Die Industrialisierung und die Entwicklung der Personalkosten führten in der Vergangenheit zu Rationalisierungen und Vereinfachungen und somit bisweilen auch zu Einschränkungen für den planenden und entwerfenden Architekten. Durch die technischen Entwicklungen, die im Kontext von Industrie 4.0 an Bedeutung gewinnen, beispielsweise die digitale Vernetzung von Planungs- und Fertigungswerkszeugen sowie die umfangreiche sensorische Überwachung von Fertigungsprozessen, ergeben sich neue Möglichkeiten bzw. Gestaltungsfreiräume. Der folgende Beitrag befasst sich mit diesen Entwicklungen im Bauwesen und konzentriert sich letztlich auf die Errichtung einer digital vernetzten Prozesskette für die additive Fertigung unter Verwendung von Zementwerkstoffen.
Industrie 4.0 Management | 32. Jahrgang | 2016 | Ausgabe 5 | Seite 21-25
LearningGripper – Maschinelles Lernen in der Fabrik der Zukunft

LearningGripper - Maschinelles Lernen in der Fabrik der Zukunft

Greifen und Orientieren durch eigenständiges Lernen
Nina Gaissert, Elias Maria Knubben, Arne Rost
Der LearningGripper von Festo entspricht in abstrahierter Weise der mensch-lichen Hand. Die vier Finger des nachgiebigen Greifers werden von zwölf pneumatischen Balgaktoren mit Niederdruck angetrieben. Mittels Machine-Learning-Verfahren ist er in der Lage, eine komplexe Handlung wie das Greifen und Orientieren eines Gegenstands selbst zu erlernen. Anhand des LearningGrippers zeigen wir, wie in der Produktion der Zukunft die Entwicklung eines solch komplexen Systems beschleunigt werden kann. Darüber hinaus kann der gezielte Einsatz von Machine Learning Algorithmen die Effizienz ganzer Anlagen verbessern.
Industrie Management | 31. Jahrgang | 2015 | Ausgabe 1 | Seite 13-16
Additive Manufacturing als serienreifes Produktionsverfahren

Additive Manufacturing als serienreifes Produktionsverfahren

Ökonomische und technologische Betrachtungen einer Zukunftstechnologie
Christian Lindemann, Ulrich Jahnke, Eric Klemp, Rainer Koch
Die additiven Fertigungsverfahren entwickeln sich immer mehr vom Rapid Prototyping zum Additive Manufacturing (AM), das ein herausragendes technologisches und ökonomisches Potenzial für eine Vielzahl von Branchen bietet. Besonders im Bereich der variantenreichen Kleinserienfertigung bieten diese Technologien entscheidende Vorteile wie u.a. die Reduzierung des Bauteilgewichts, die Inte-gration von bisher nicht realisierbaren Zusatzfunktionen und damit die Herstellung von komplexen Geometrien oder Individualbauteilen. Da die Technologien noch verhältnismäßig jung sind, fehlt es bisher in vielen Unternehmen jedoch am konkreten Wissen über die Technologie selbst, deren Möglichkeiten sowie der Kenntnis des Anwendungspotenzials. Zusätzlich werden oft die Kosten als kritischer Erfolgsfaktor für eine flächendeckende Nutzung der Technologie angesehen. Insbesondere der intelligente Einsatz des AM wirkt sich aber positiv auf den späteren ökonomischen Einsatz eines Produkts über den ...
Industrie Management | 29. Jahrgang | 2013 | Ausgabe 2 | Seite 25-28
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