Thema: Industrie 4.0

Im Kontext der vierten industriellen Revolution wird maßgeblich von einer zunehmenden Flexibilisierung und Individualisierung gesprochen. Der Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik kreiert und realisiert dafür Innovationen durch die Integration von Wissen aus unterschiedlichen Domänen und Fachbereichen der Produktion und gesamten Wertschöpfungskette. Das übergreifende Forschungsziel liegt in der Vernetzung aller Teilfunktionen einer Fabrik zu einem rechnerintegrierten Gesamtkonzept. Durch die Vielzahl der Kooperationen mit wissenschaftlichen Einrichtungen und industriellen Betrieben findet neben intensiver Forschung auch ein stetiger Technologieaustausch mit der Industrie statt. Sowohl langfristige Forschungsprojekte als auch kurzfristige Dienstleistungen werden in enger Zusammenarbeit mit den Partnern in den sechs Forschungsbereichen Elektronikproduktion, Elektromaschinenbau, Bordnetze, Biomechatronik, System Engineering und dem E|Home-Center ...

Die Vision der Digitalen Fabrik rückt durch Technologien, die sich unter dem Begriff Industrie 4.0 finden, immer näher. Industrie 4.0 stellt den vierten grundlegenden Wandel in der Produktion dar. Dabei spielt intensive Vernetzung von intelligenten Produkten sowie Produktionstechniken die größte Rolle. Das Fraunhofer IAO erforscht, welche Rolle der Mensch in diesem Umfeld spielt und welche Auswirkungen auf indirekte Bereiche bestehen. Der Produktionswandel durch Industrie 4.0 bietet sowohl Chancen als auch Herausforderungen für Bereiche über den gesamten Wertschöpfungsprozess. Das Potenzial der neuen Technologien kann nur durch angepasste Prozesse und adäquate IT-Unterstützung voll ausgeschöpft werden. Für indirekte Bereiche ergibt sich daher als komplementärer Begriff „Engineering 4.0“.

Die gesellschaftliche Entwicklung und die industrielle Arbeitswelt sind aktuell weitreichenden Veränderungen unterworfen. Der demografische Wandel und die schrumpfende Gesamtbevölkerung beeinflussen das verfügbare Arbeitskräftepotenzial. Gleichzeitig steht die industrielle Produktion vor wachsenden Herausforderungen durch eine zunehmende Individualisierung und Vielfalt der herzustellenden Produkte. Eine Anpassung und Neugestaltung bestehender Arbeitsplätze und Fertigungstechnologien wird zu einem zentralen Hebel für den Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit des Wirtschaftsstandorts Deutschland. Der Mensch steht im Fokus der Arbeitswelt von morgen. Intelligente Arbeitssysteme werden ihn physisch und psychisch entlasten, ihm längere und flexiblere Erwerbstätigkeit ermöglichen und ihm gesundheitsschonend gestaltete Arbeitsplätze bieten, die sich auch für Qualifizierung und Training eignen. Im Forschungsfeld „Intelligente Arbeitssysteme“ des Fraunhofer IFF werden die ...

Industrie 4.0 steht für Lösungen zur Steuerung und Organisation der gesamten Wertschöpfungskette durch eine intensive, informationstechnische Vernetzung von Menschen und Maschinen im Lebenszyklus personalisierter Produkte. Das „Applikationszentrum Industrie 4.0“ des Fraunhofer IPA stellt eine Umgebung dar, um gemeinsam mit der Industrie Cyber-Physische Systeme im Produktionsumfeld zu erforschen, weiterzuentwickeln und Demonstratoren auszuarbeiten. Gleichfalls treibt das Leuchtturmprojekt additive Produktions- und echtzeitnahe Simulationstechnologien voran und integriert sie in ein industrielles Produktionsumfeld.

Effizient, vernetzt, flexibel - das sind die Wertschöpfungsketten der Zukunft. Durch die Symbiose aus Informationstechnik, Betriebsorganisation und Produktionstechnik entwickelt das Fraunhofer IWU gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft seriennahe und mehrwertsteigende Lösungen für die Fertigung von morgen. Orientiert am Nutzen für den Kunden bringen die Wissenschaftler des Instituts ihre Kompetenzen und Erfahrungen aus regionalen, nationalen und internationalen Projekten ein und unterstützen von der Idee bis zur Realisierung. Das Fraunhofer IWU adressiert das Thema Industrie 4.0 dabei als Systemanbieter. Von der Analyse und Auswahl des Werkstoffs über geeignete Fertigungstechnologien und die Optimierung und Vernetzung der Maschinen bis hin zur IT-Umgebung bietet das Institut ganzheitliche Lösungen aus einer Hand.

Das Institut für Betriebswissenschaften und Fabriksysteme (IBF) der Technischen Universität Chemnitz mit seinen Professuren „Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement“ und „Fabrikplanung und Fabrikbetrieb“ bildet Ingenieure für das Planen, Gestalten, Betreiben und Steuern von Industrie- und Fabrikanlagen, Produktionssystemen und -netzen sowie für die ergonomischen Gestaltung von Arbeitsprozessen, Arbeitsmitteln und Produkten, der Arbeitsorganisation, der Arbeitsumwelt sowie des Arbeits- und Gesundheitsschutzes aus. Die Lehre und Forschung des IBF ist durch eine professurenübergreifende, interdisziplinäre Zusammenarbeit auf diesen Gebieten gekennzeichnet. Unterstützt werden die Ausbildung und die wissenschaftliche Tätigkeit durch die praktische Arbeit in den Laboren des Instituts.

Das Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA) ist Teil des Produktionstechnischen Zentrums (PZH) der Leibniz Universität Hannover. In den hier ansässigen sieben Instituten forschen, lehren und kooperieren rund 260 wissenschaftliche Mitarbeiter in vielfältiger Form mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie. Auf diese Weise sorgen sie für einen schnellen Transfer neuer Erkenntnisse in die Unternehmen und für eine Forschung und Lehre, die sich an den aktuellen Herausforderungen in der Produktion orientiert.

Die Zukunftsfähigkeit des Industriestandorts Deutschland ist eng mit den Erwartungen, die sich hinter dem Schlagwort Industrie 4.0 verbergen, verbunden. Bei der damit einhergehenden Entwicklung neuer Methoden und Werkzeuge bilden Forschungseinrichtungen eine treibende Kraft. „Wenn du die Absicht hast, dich zu erneuern, tu es jeden Tag“ (Konfuzius). Das Institut für Informationsmanagement im Ingenieurwesen (IMI) am Karlsruher Institut für Technologie verbindet dies durch die Forschungsgebiete Lifecycle Engineering, Knowledge Engineering und Smart Immersive Environments. Die Forschung ist auf die informationstechnische Sicht von Industrie 4.0 ausgelegt. Dies bildet die Basis der vierten industriellen Revolution. Mit der Gründung des „Industrie 4.0 Collaboration Lab“ ist mit Industriepartnern zudem ein wichtiger Grundstein gelegt worden, um auch konkrete Probleme aus der Industrie aufzugreifen und handfeste Lösungen zu entwickeln.

Das Fachgebiet Produktionsorganisation und Fabrikplanung im Fachbereich Maschinenbau an der Universität Kassel beschäftigt sich seit vielen Jahren mit Forschungen zu Methoden und Werkzeugen der Digitalen Fabrik, die eine wichtige Facette im Rahmen der Entwicklungen zu Industrie 4.0 darstellen. Vorrangiges Ziel ist die Verbesserung sowohl der Produktions- und Logistikprozesse selbst als auch der hierzu notwendigen Planungsprozesse. Die folgenden Ausführungen geben einen kurzen Eindruck von den Arbeiten des Fachgebiets, stellen das Kompetenzlabor „Digitale Fabrik“ vor und erläutern exemplarisch für die Verbesserung unternehmensexterner Material- und Informationsflüsse ein Forschungsprojekt zur Digitalisierung in der Holzbereitstellung.

Das Institut für Produktionssysteme (IPS) wurde als wissenschaftliche Einrichtung der Fakultät Maschinenbau an der Technischen Universität Dortmund gegründet und steht unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Jochen Deuse. Am IPS arbeiten rund 40 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, davon ca. 30 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Disziplinen Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Logistik und Informatik. Das IPS beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit der Erforschung und Gestaltung technischer sowie sozio-technischer Arbeitssysteme, aufgeteilt in die fünf Forschungsbereiche Arbeits- und Zeitstudium, Arbeitssystemgestaltung, Digitale Fabrik, Industrielle Robotik und Produktionsautomatisierung sowie Systems Engineering. Neben Forschung und Lehre bietet das IPS im Rahmen der industriellen Auftragsforschung ein breites Beratungs- und Dienstleistungsspektrum an.