Thema: Industrie 4.0

Als Ergebnis ihrer gemeinsamen Forschungsaktivitäten berichten die Autoren über das Potenzial von kollaborativen Robotern in produzierenden Unternehmen. Die Betrachtung der Arbeitssicherheit stellt dabei einen wesentlichen Aspekt bei der Auslegung der Arbeitssysteme dar. Innovative Konzepte mit mobilen kollaborativen Robotern eröffnen seit kurzem eine neue Dimension der Mensch-Maschinen-Kooperation. Eine exemplarische Aufführung einzelner industrieller Umsetzungen unterstreicht den Stand der Technik sowie das Potenzial der Technologie.

In den letzten zehn Jahren hat es im IT-Bereich rasante Entwicklungen gegeben, um immer größere Datenmengen speichern und performant verarbeiten zu können. Dadurch wurde eine wesentliche Voraussetzung für die Umsetzung der vernetzten Produktion im Sinne von Industrie 4.0 geschaffen. Die vernetzte Produktion verfolgt die Idee, dass mittels des Internet der Dinge eine Kommunikation zwischen Maschinen, Transportmitteln und Werkstücken stattfindet, um gemeinsam mit dem Menschen bislang unerschlossene Effizienzpotenziale im Hinblick auf Materialbereitstellungs-, Instandhaltungs- und Fertigungskonzepte auszuschöpfen. Zur Umsetzung dieser Konzepte bedarf es in Analogie zur Business Intelligence eines neuartigen Verständnisses der Datenverarbeitung für den Produktionsbereich. Mit Verweis auf das übergeordnete Rahmenkonzept der Data Science ist hierzu ein integrierter Ansatz bestehend aus mathematischer Modellierung, performanter Softwareimplementierung und spezifischem ...

Die aktuelle Entwicklung im Zuge von Industrie 4.0 bietet neue Möglichkeiten zur verbesserten Koordination von Kooperationen in Produktions- und Logistiknetzwerken. Durch Einbindung leistungsfähiger und vernetzter Computersysteme sowie intelligenter Sensoren und Aktoren lassen sich Systemzustände nahezu in Echtzeit abbilden und analysieren. In diesem Zusammenhang stellen Shared Resources ein vielversprechendes Konzept zur Erhöhung der Effizienz der Netzwerke dar. Der vorliegende Beitrag erläutert Unterschiede zwischen dem Konzept der Shared Resources und klassischen Kooperationsansätzen wie Outsourcing und Joint Ventures. Es werden Potenziale und Risiken diskutiert, die durch die Einbindung von Shared Resources in Produktionsnetzwerke entstehen können. Zudem werden Verfahren zur Ermittlung der Leistung und Dynamik von Netzwerken mit Shared Resources beschrieben.

Das globale Konjunkturklima ist wechselhaft und lässt langfristige Prognosen kaum zu. Während die traditionell exportorientierte deutsche Industrie einerseits vom wirtschaftlichen Aufschwung in den USA profitiert, beginnt andererseits die Nachfrage aus Asien zu bröckeln. Gleichzeitig bietet die vierte industrielle Revolution (Industrie 4.0) mit der Entwicklung intelligenter Produktionssysteme und Fertigungsverfahren neue Chancen, aber auch Herausforderungen. Um sich in Zeiten des technologischen und wirtschaftlichen Wandels erfolgreich positionieren zu können, setzen Betriebe zunehmend auf Effizienz und Innovationskraft in der Produktion. Dabei ist der Einsatz von Ausrüstungsgütern oder Maschinen auf dem neuesten technologischen Stand unerlässlich. Mithilfe von Anlagenfinanzierung können Industrieunternehmen hier notwendige Investitionen realisieren und dabei flexibel und wettbewerbsfähig bleiben.

Die Erfüllung individueller Kundenwünsche erfordert von produzierenden Unternehmen ein hohes Maß an Flexibilität. Die Produktion heterogener Aufträge benötigt grundsätzlich eine Vielzahl unterschiedlicher Produktionsressourcen. Gleichzeitig schwanken die Kapazitätsbedarfe zwischen den Aufträgen teilweise stark. Die Kollaboration in Form von Wertschöpfungsnetzwerken bietet Unternehmen die Möglichkeit, Produktionsressourcen anzubieten und nachzufragen. So werden verfügbare Kapazitäten dynamisch an die aktuellen Aufträge angepasst. Eine Cloud-basierte Plattform ermöglicht einerseits eine unternehmensübergreifende, kollaborative Planung von Produktionskapazitäten und andererseits einen wirtschaftlichen Austausch von Produktionskapazitäten durch eine integrierte Logistikplanung. Dieser Beitrag stellt das zugrundeliegende Konzept sowie die damit verbundenen Potenziale und Herausforderungen vor.

Steigende Kundenanforderungen führen zu zunehmend individualisierten Produkten und kürzeren Produktlebenszyklen. Der damit einhergehende Kostendruck zwingt Unternehmen, ihre Prozesse kontinuierlich zu verbessern. Durch Industrie 4.0 ergeben sich hierfür neue Möglichkeiten. Ein Beispiel ist das Konzept der Ressourcenteilung, welches zukünftig an Bedeutung gewinnen wird. Durch ein unternehmensübergreifendes Teilen von Produktionsressourcen können die Risiken starker Auftragsschwankungen für die einzelnen Unternehmen reduziert werden. In diesem Beitrag werden mögliche Perspektiven für eine Ressourcenteilung in der Produktion dargestellt. Motiviert durch Web 2.0-basierte Entwicklungen im Consumer-Bereich wird gezeigt, welche neuen Möglichkeiten sich in Analogie dazu für die Produktion ergeben.

Aufgrund der global steigenden Nachfrage müssen neben Innovationen in der Produktion andere Wege der Wertschöpfung gefunden werden. Ein spannender Ansatz ist die Ressourcenteilung, die etwa mit dem Konzept des Car Sharing erprobt wird. Diesen und weitere interessante Kozepte zum Thema Shared Resources in Produktion und Logistik finden Sie in dieser Ausgabe von Industrie 4.0 Management.

Hochwertige Güter werden häufig auf die spezifischen Bedürfnisse der Kunden angepasst. Daher ist es naheliegend, den Kunden in die besonders wichtigen Aspekte der Konstruktion/Produktgestaltung einzubeziehen. Dieser Beitrag zeigt am Beispiel der Nachrüstung von Abgasnachbehandlungsanlagen für Schiffe auf, wie Unternehmen Augmented Reality nutzen können, um unterschiedliche Gestaltungsvarianten vor Ort darzustellen und gemeinsam mit dem Kunden weiterzuentwickeln.

Aus den Wechselwirkungen der demografischen Entwicklung und dem Wandel der Arbeitswelt in einer Industrie 4.0 entstehen insbesondere für Unternehmen der Produktions- und Logistikbranche anspruchsvolle Herausforderungen. Sie sind gefordert, bei schnell wechselnden Technologien und mit einer demografisch heterogenen Belegschaft sicherzustellen, dass das erforderliche Wissen und die notwendigen Kompetenzen konstant am richtigen Ort zur Verfügung stehen. Ein demografiesensibles betriebliches Kompetenzmanagement nimmt hierbei die Schlüsselrolle ein. Der vorliegende Beitrag stellt die Motivation und den Lösungsansatz des Verbundprojekts „ABEKO“ vor. Die MAHLE Aftermarket GmbH gestaltet das Forschungsvorhaben insbesondere durch Zurverfügungstellung eines Anwendungsfalls mit und liefert somit den Rahmen der Referenzanwendung des Assistenzsystems.

Der Begriff ‚Industrie 4.0‘ hat mittlerweile den Schritt vom Modethema hin zum ernsthaften Forschungs- und Zukunftsbereich in der industriellen Produktion geschafft. Forschungseinrichtungen arbeiten an Technologien und Umsetzungskonzepten dieser vierten industriellen Revolution und erste Vorzeigefabriken werden ausgezeichnet. Dennoch können viele Unternehmen mit dem Begriff ‚Industrie 4.0‘ und den absehbaren Auswirkungen auf das eigene Geschäft wenig anfangen. Speziell KMU haben die Vorteile für sich noch nicht erkannt. Aus diesem Grund wird an der TU Graz aktuell die bestehende Lernfabrik des Instituts für Industriebetriebslehre und Innovationsforschung zu einer Industrie 4.0-Lernfabrik erweitert. Das Konzept dahinter ist Gegenstand dieses Beitrags.