Thema: Produktionssystem

Der Aufbau elektronischer oder optischer Bauteile im Nanometermaßstab wird seit mehr als einer Dekade für unterschiedliche Anwendungen verfolgt. Komplementär zum Aufbau von Bauelementen auf Mikro- und Nanometermaßstab durch geeignete technologische Prozessierungsverfahren (top-down) ist das Verwenden von nanoskaligen Materialien (bottom-up). Mit beiden Ansätzen lässt sich eine höhere Integrationsdichte, verbunden mit einem geringeren Raumbedarf und einem erhöhten Level optischer und elektrischer Funktionalität bei gleichzeitiger Kostenersparnis erreichen. Diese wird jedoch nicht nur durch die Umsetzung in miniaturisierte Bauteile, sondern zusätzlich auch durch kostengünstig zu führende Prozesse erreicht. Für beide Ansätze wird oftmals nach neuen Werkstoffen verlangt, die in einem weiten Bereich an die Prozesse bzw. die verwendeten Technologien angepasst werden können und/oder eine Multifunktionalität beinhalten, mit der man Prozessschritte einsparen kann. Mit der ...

Die Mikro- und Nanotechnologie gilt als Technologie der Zukunft, sieht sich jedoch mit enormen Herausforderungen konfrontiert. Nichtsdestotrotz sind die Ergebnisse jahrzehntelanger Forschung längst in der Fertigung und im Alltag angekommen. Die Beiträge in diesem Heft geben Ihnen einen Überblick über den aktuellen Stand der Technik und zeigen, in wie vielfältiger Weise im Feld der kleinsten Strukturen gearbeitet und geforscht wird.

Seit Jahren üben die rasanten Marktdynamiken einen anhaltenden Innovationsdruck auf logistische Prozesse aus. Zeit für eine Bestandsaufnahme: Welche Lehren wurden aus der Theorie gezogen? Wie gut vertragen sich bewährte Strategien mit moderner IT? Die Beiträge in dieser Ausgabe geben einen Überblick über die wichtigsten Lösungsansätze, darunter die Idee von Selbststeuerung und selbstorganisierenden Systemen in Produktion und Logistik.

Anwendungssysteme sind interoperabel, wenn sie Informationen austauschen und ihre Aufgaben dadurch effizienter erledigen können. In dieser Ausgabe von Industrie Management erfahren Sie mehr über die wichtigsten Konzepte rund um Interoperabilität, mit Ansätzen zu autonomen Objekten und selbst organisierenden Systemen, Interoperabilität in Unternehmensnetzwerken oder zur spontanen Integration kollaborativer Geschäftsprozesse.

Virtual Prototyping ermöglicht heute in vielen Bereichen die Analyse auf der Basis von Computermodellen. Das spart Zeit und Kosten. Die Augmented Reality (AR) Technologie eröffnet hier weitere Perspektiven. AR reichert das, was der Benutzer von der Realität wahrnimmt, um computergenerierte Informationen an. So lassen sich beispielsweise analog zu Hardware-In-The-Loop-Techniken reale Baugruppen mit Computermodellen von in Entwicklung befindlichen Baugruppen kombinieren. In diesem Artikel werden der Einsatz und die Nutzenpotenziale der AR Technologie am Beispiel einer mobilen Versuchsplattform zur Untersuchung von Fahrzeugergonomien unter realen Fahrbedingungen in der Fahrzeug-Konzeptentwicklung dargestellt.

Die in den neunziger Jahren viel diskutierten Ideen der schlanken Produktion zur Rationalisierung der Wertschöpfung erleben derzeit eine Renaissance. Im Zuge dieser Entwicklung wird das Konzept der ganzheitlichen Produktionssysteme (GPS) in Industrie und Wissenschaft als wirkungsvolles Instrument zur Realisierung einer auf die Wertschöpfung fokussierenden und Verschwendung eliminierenden Produktion angepriesen. Dies soll als Anlass dienen, um sich genauer mit den Grundlagen zum Aufbau und zur Einführung dieser Ordnungsrahmen zur Systematisierung von Methoden und Werkzeugen zur Planung, zum Betrieb und zur kontinuierlichen Verbesserung unternehmerischer Wertschöpfungsprozesse zu beschäftigen. Zudem wird eine Einschätzung der Nutzenpotenziale dieses Konzepts für lernende Unternehmen vorgenommen.

Der Werkstoff Metallschaum bietet aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaftskombination wie zum Beispiel niedrige Dichte, exzellente Energieabsorption, gute Schall- und Vibrationsdämpfung etc. eine ideale Basis für den Leichtbau. Hauptsächlich wird der Metallschaum dabei als leichtgewichtiger Bestandteil einer Verbundstruktur mit konventionellen Materialien eingesetzt. Metallschaumbauteile können endformnah, das heißt direkt in der gewünschten Geometrie, hergestellt werden, wobei jedoch durch die benötigte individuelle Prozessführung und spezielle Anlagen sowie Werkzeuge ein vergleichsweise hoher Aufwand betrieben werden muss. Für die Anwendung von Metallschaum in Verbundbauteilen ist die Technologie der Advanced Pore Morphology (APM) mit dem Ziel der Prozessvereinfachung entwickelt worden. Der Schaumexpansionsprozess erfolgt unabhängig von der Bauteilformgebung. Der APM-Prozess ist voll automatisierbar und weist eine hohe Flexibilität, Reproduzierbarkeit sowie Stabilität ...

Optische Technologien sind in der heutigen Industrielandschaft Innovationsspitzen, die auf fast alle Industriezweige einwirken und damit für die Märkte von morgen einen bedeutenden Wettbewerbsfaktor darstellen. Im Bereich der Optikfertigung ist der Aufbau einer kostengünstigen und flexiblen Serienfabrikation für komplexe optische Bauelemente eine der wichtigsten Herausforderungen. Ultrapräzise spanende Bearbeitungsverfahren nehmen dabei eine zentrale Rolle ein.

Blechumformung können bereits heute relativ komplexe Blechbauteile mit sehr geringem Werkzeugaufwand in kurzer Zeit realisiert werden. Die Formgebung erfolgt durch die CNC-gesteuerte Bewegung eines universell einsetzbaren Umformkopfs in Kombination mit einer einfachen Unterstützung bestimmter Bauteilbereiche. Dies ermöglicht eine schnelle Anpassung an wechselnde Bearbeitungsaufgaben und Geometrievarianten. Die Nachrüstung einer Einspannvorrichtung für das zu bearbeitende Blech reicht aus, um das Verfahren auch auf Standard-CNC-Fräsmaschinen ausführen zu können.

Wachsende Anforderungen in den Bereichen Komfort/Sicherheit, Funktionalität und Design führen auch im Karosseriebau zu grundsätzlichen Veränderungen, wobei der fahrzeugspezifische Leichtbau von zentraler Bedeutung ist. Der zunehmende Einsatz von Leichtbauwerkstoffen beziehungsweise innovativen Halbzeugen verursacht einen erhöhten umformtechnischen Schwierigkeitsgrad, was zwangsläufig neuartige technologische Entwicklungen bewirkt. In diesem Beitrag werden maßgebliche Trends beispielhaft dargestellt.