Thema: Produktionssystem

Aus ökonomischen und ökologischen Gründen ist in der Verkehrstechnik der Leichtbau unumgänglich. Das Leichtbaupotenzial der kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffe (CFK) übertrifft das der metallischen Werkstoffe weit, sowohl hinsichtlich der gewichtsbezogenen Festigkeit und Steifigkeit als auch des Energieaufnahmevermögens, der Dämpfung und Schwingfestigkeit. Neue Fertigungstechnologien auf Basis von Harzinjektionsverfahren werden vorgestellt. Angestrebt werden eine Gewichtsreduzierung von 30 % und eine Kostenreduzierung um 40 % gegenüber metallischen Leichtbaustrukturen. CFK wird nur dann eine breite Anwendung im Bereich Schienenfahrzeugbau, Automobilbau und Maschinenbau erreichen können, wenn der realisierte Leichtbau durch neue Herstellungskonzepte erlösfähig ist.

Die heutige Automobilindustrie ist durch eine zunehmende Produktindividualität gekennzeichnet. Die Entwicklungszeiten werden kürzer, während die Vielzahl der Endprodukte stetig zunimmt. Um die damit verbundenen Anforderungen erfüllen zu können, werden Produktdesign und Prozessentwicklung durch den Einsatz von Technologien der Digitalen Fabrik unterstützt. Diese decken die ganze Wertschöpfungskette ab, d.h. von der Produktidee bis hin zum sog. „Job Number One“. Während einige Bereiche gezielter erprobt und bereits erfolgreich eingesetzt wurden, sind andere bisher jedoch nur ungenügend untersucht worden. Einen dieser Bereiche stellt das Digital Human Modelling (DHM) dar. In diesem Beitrag werden verschiedene Ergonomie-Tools anhand realer ausgewählter Tätigkeiten aus der Automobilindustrie evaluiert und in ihrer Leistungsfähigkeit miteinander verglichen. Die eingesetzten Methoden und Verfahren sowie die entsprechenden Ergebnisse dieser Untersuchungen werden hier ...

Vor dem Hintergrund kürzerer Produktlebenszyklen wird ein schneller und den Planungen entsprechender Produktionslauf zu einem der wesentlichen Wettbewerbsfaktoren in dynamischen Marktsituationen. Hier besteht branchenunabhängig akuter Handlungsbedarf, wie Untersuchungen in diesem Umfeld aufgezeigt haben. Um insbesondere die Probleme mittelständischer Unternehmen zu lösen, hat sich das Verbundprojekt ELAN formiert.

Der Anlauf von Fertigungssystemen ist ein Teil des Produktentstehungsprozesses, der mehr als jede andere Phase von unmittelbarem Handlungsdruck bei hoher Dynamik und Komplexität geprägt ist. Ein Lösungsansatz besteht darin, Fertigungssys-teme so auszulegen, dass sie ein Maximum an Flexibilität sowie Transparenz bieten. Planung anlaufrobuster Produktionssysteme bedeutet hierbei folglich die Gestaltung von Produktionssystemen, die flexibel genug sind, um noch nicht eingeschwungene Regelungssysteme auszugleichen. Neben der Flexibilität liegt ein weiterer Schwerpunkt in der transparenten Gestaltung der Fertigungssysteme, um eine steile Einlernkurve zu erreichen. An zwei Beispielen wird gezeigt, wie sich das konkret umsetzen lässt. Des Weiteren wird dargelegt, welchen Nutzen dabei aktuelle Planungsmethoden und -tools für die Produktion bieten und was ein Unternehmen tun muss, um dieses Potenzial zu realisieren.

Der reibungslose Produktneuanlauf ist heute eine grundlegende Voraussetzung für den Unternehmenserfolg. Die Abwicklung und Koordination dafür übernimmt das Anlaufmanagement. Das Fraunhofer IPA hat zusammen mit der Schnitzer Anlauf- und Projektmanagement GmbH ein Analyseinstrument »Potenzialcheck Produktneuanlauf« entwickelt, mit dem die Effizienz des Anlaufmanagements geprüft und Optimierungspotenziale auf Projekt- und Unternehmensebene identifiziert werden können. Darüber hinaus lassen sich verschiedene Anlaufprojekte bewerten und Best Practices ermitteln.

Als das strategische Forschungs- und Entwicklungsziel der nächsten fünf Jahre bezeichnen zurzeit viele produzierende Unternehmen die Umsetzung der Digitalen Fabrik. Ziel ist eine umfassende rechnergestützte Abbildung aller Gestaltungsmerkmale, Strukturen und Prozesse einer Fabrik, um eine durchgängige Anlagenplanung und Betriebsführung zu erreichen. Der Beitrag hinterfragt das heute aus pragmatischen Gründen favorisierte technikzentrierte Vorgehen zur Umsetzung der Digitalen Fabrik und stellt - ausgehend von den Modellen in der Digitalen Fabrik - ein ganzheitliches Integrationskonzept vor. Dabei wird zur Sicherstellung der Akzeptanz der Nutzer ein nutzerorientiertes Vorgehen unter Einbeziehung der betriebsorganisatorischen Anforderungen in den Vordergrund gestellt.

Im Unterschied zur Wandlungsfähigkeit als Eigenschaft von Industrieunternehmen wird das Management der Wandlungsfähigkeit sowohl in der Praxis als auch im Schrifttum nicht ausreichend untersucht. Für ein erfolgreiches Agieren am Markt unter turbulenten Umweltbedingungen ist jedoch ein zielgerichtetes Planen, Organisieren und Kontrollieren der Wandlungsfähigkeit erforderlich. Dieser Beitrag präsentiert daher eine akteursorientierte Perspektive des Managements der Wandlungsfähigkeit in Produktionssystemen.

Im Bereich des Werkzeug- und Formenbaus spielt das mehrachsige HSC-Fräsen als direktes Endbearbeitungsverfahren eine zentrale Rolle innerhalb der Wertschöpfungskette. Dabei ist der zwangsläufig auftretende Verschleiß der Fräswerkzeuge ein wesentlicher Einflussfaktor auf die Qualität der zu erzeugenden Formen und Werkzeuge, wobei er wesentlich von den geometrischen und technologischen Gegebenheiten bei der Prozessführung bestimmt wird. Im Beitrag wird ein System beschrieben, welches es ermöglicht, Kenntnisse über den zu erwartenden Werkzeugzustand bereits vor dem eigentlichen Prozess auf der Werkzeugmaschine zu erlangen. Das geschieht mithilfe eines Fräsprozesssimulationssystems, das in Verbindung mit technologischen Verschleißmodellen sowie einer passenden Parametrierung eine Prognose des Werkzeugverschleißes ermöglicht.

Fortschreitende Technologie- und Prozessentwicklungen ermöglichen die verstärkte Anwendung neuer Werkzeuge und Technologien in den Unternehmen. Augmented Reality (AR) ist solch eine neue und viel versprechende Technologie zur Unterstützung unterschiedlicher Aufgaben. Das große ökonomische Potenzial von AR ist durch verschiedene Anwendungen bestätigt worden und begründet den weiteren Entwicklungsaufwand für neue Soft- und Hardware. Dieser Beitrag zeigt das Potenzial von AR auf und stellt Anwendungen sowie zukünftige Entwicklungen vor.

Die Gestaltung menschengerechter Systeme und Produkte wird in der zukünftigen Technikgestaltung eine Schlüsselrolle einnehmen und zunehmend zum Marketingaspekt werden. Leichte Erlernbarkeit spielt dabei eine immer größere Rolle und stellt einen wirtschaftlichen Faktor dar. Um den Anwender nicht durch zusätzlich zu erarbeitendes Wissen über das Bediensystem zu belasten, ist es notwendig, die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine an den Bedürfnissen der beiden Kommunikationspartner zu orientieren und nicht, wie bisher, vom “flexiblen” Menschen die Anpassung an die Maschine zu fordern. Der Beitrag zeigt, welche Anforderungen an die Entwicklung ergonomischer Bediensysteme gestellt werden und wie ein Dienstleister den Hersteller sinnvoll unterstützen kann.