Produktionssystem

Globale Wertschöpfungsketten in Zeiten von COVID-19

Globale Wertschöpfungsketten in Zeiten von COVID-19

Wie lässt sich die damit verbundene Unsicherheit reduzieren?
Manuel Rupprecht
Das SARS-CoV-2-Virus stellt die Weltwirtschaft vor ungeahnte Herausforderungen. Nie zuvor geriet das Wirtschaftsgeschehen so schnell, so stark und von so vielen Seiten gleichzeitig unter Druck. Die Nachfrage nach Gütern brach ein, weil sich Konsumenten - teils gezwungenermaßen - zurückhielten, und das Angebot ging zurück, weil den Unternehmen plötzlich Mitarbeiter oder Vorprodukte fehlten. Infolgedessen drehten sämtliche Konjunkturindikatoren abrupt ins Negative. Die Unsicherheit über die weitere Entwicklung erreichte dagegen Rekordhöhen. Inzwischen scheint die wirtschaftliche Talsohle zwar durchschritten, doch die Unsicherheit bleibt hoch. Dies hängt nicht zuletzt mit der Bedeutung globaler Wertschöpfungsketten zusammen. Deren Störung trug maßgeblich zu den genannten Verwerfungen auf der Angebotsseite bei; für die lokale Produktion sind sie jedoch bis heute zentral. Der Beitrag diskutiert die skizzierten Entwicklungen und zeigt Möglichkeiten für eine Reduktion der ...
Industrie 4.0 Management | 37. Jahrgang | 2021 | Ausgabe 1 | Seite 22-26 | DOI 10.30844/I40M_21-1_S22-26
Das Werkzeugmanagement der Zukunft

Das Werkzeugmanagement der Zukunft

Praxisorientierte Ansätze zur Nutzung Digitaler Zwillinge
Anja Wilde, Stefan Wiemers, Jan Theissen
Ein schneller Informationsfluss innerhalb der gesamten Lieferkette ist für eine Risikominimierung unvermeidlich und in unbeständigen Zeiten bzw. Krisensituationen diskussionslos. Der Informationsfluss innerhalb der Supply Chain ist dabei von verschiedenen Übertragungsformen geprägt: EDI, Cloud-Anwendungen und andere System-Schnittstellen sind in den verschiedenen Bereichen der Wertschöpfungsnetzwerke zur digitalen Risikoüberwachung und Prozesseffizienzsteigerung vorhanden. Werden die Unternehmensprozesse genauer betrachtet, bleibt ein Bereich bisher digital unterrepräsentiert: Der digitale Zwilling eines Produktionswerkzeugs. Den Umgang mit diesen Produktionswerkzeugen gilt es nun auf eine neue Ebene zu heben.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 6 | Seite 39-42
Remote-Technologien in der industriellen Instandhaltung

Remote-Technologien in der industriellen Instandhaltung

Ein Einblick zum aktuellen Einsatz von Remote-Technologien in der Praxis
Katrin Wieczorek, Javad Ghofrani ORCID Icon, Laura Seiffert, Robert Pampuch, Dirk Reichelt
Die Vernetzung und Komplexität in der intelligenten Fertigung nehmen stetig zu. Dadurch steigen die Anforderungen an die Mitarbeiter, vor allem aufgrund der sich ändernden Arbeitsaufgaben. Der zusätzlich bestehende Fachkräftemangel führt dabei zu Engpässen. Der Einsatz von Remote-Technologien eröffnet insbesondere in der Instandhaltung neue Chancen der Zusammenarbeit. Inwiefern können Remote-Technologien eingesetzt werden, um die Herausforderungen der industriellen Instandhaltung effizient durchzuführen? Dieser Beitrag gibt einen Einblick zu den in der Praxis und Forschung aktuell angewandten und diskutierten Remote-Technologien. Zudem wird gezeigt, welche Voraussetzungen für eine wirkungsvolle Anwendung der Technologien geschaffen werden müssen.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 6 | Seite 59-64
Product Wheel: Produktionsnivellierung in der Prozessindustrie

Product Wheel: Produktionsnivellierung in der Prozessindustrie

Vorgehensmodell, Erfolgsfaktoren und Case Study
Christopher Borgmann, Carsten Feldmann
Auslastungsschwankungen führen zu temporären Über- und Unterlastungen in der Fertigung sowie zu Beständen. Nivellierung (jap. Heijunka) als Methode des Lean Managements entkoppelt Fertigungssysteme von der volatilen Kundennachfrage, um diese Verschwendung zu vermeiden. Die Glättung erzielt eine gleichmäßig hohe Auslastung der Fertigungskapazitäten bei kurzen Durchlaufzeiten und niedrigen Umlaufbeständen. Während für die Fertigungsindustrie empirisch bewährte Nivellierungsmethoden zur Verfügung stehen, besteht in Bezug auf die Prozessindustrie eine Forschungslücke. Dieser Beitrag beschreibt das Product Wheel und dessen Validierung bei einem Dämmstoffhersteller, um diese Lücke zu schließen.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 5 | Seite 33-37
Steuerung adaptiver Systeme mittels digitalem Zwilling

Steuerung adaptiver Systeme mittels digitalem Zwilling

Mensch-Technik-Interaktion während des Produktlebenszyklus am Beispiel der Containerentladung
Lennart Rolfs, Nils Hoppe, Christoph Petzoldt, Jasper Wilhelm, Thies Beinke, Michael Freitag ORCID Icon
Mit bedienerseitigen Eingriffsmöglichkeiten erlauben semi-autonome Systeme eine bessere Bewältigung auftretender Komplexitäten als vollautonome Systeme. Der Einsatz eines digitalen Zwillings ermöglicht eine neuartige Schnittstelle für die Interaktion mit solchen Systemen. Dieser Beitrag beschreibt die Implementierung der Steuerung und Nutzerschnittstelle in einem System mit digitalem Zwilling. Es wird gezeigt, wie die entwickelte Steuerungsarchitektur die Einbindung verschiedener Methoden der Mensch-Technik-Interaktion und die Durchführung virtueller Schulungen ermöglicht. Auf diese Weise kann die Steuerung des Systems über die Betriebsphase hinaus in anderen Phasen des Lebenszyklus verwendet werden.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 5 | Seite 15-19
Additive Fertigung für industrielle Anwendungen

Additive Fertigung für industrielle Anwendungen

Entwicklung einer Auswahlsystematik für Bauteile zur Generierung funktionalen Mehrwerts mittels additiver Fertigung
Thomas Papke, Dominic Bartels, Michael Schmidt, Marion Merklein, Daniel Gerhard, Jonas Baumann, Indra Pitz
Durch hohe Gestaltungsfreiheit und den Entfall produktspezifischer Werkzeuge gewinnen additive Fertigungsprozesse im industriellen Umfeld immer stärker an Bedeutung. Mit der Ausnutzung der verfahrensspezifischen Vorteile gegenüber konventionellen Fertigungsverfahren kann ein Mehrwert für Bauteile und Produkte generiert werden. Allerdings stellt die Auswahl potenzieller Bauteile, die durch die additive Fertigung einen Mehrwert erhalten können, eine Herausforderung dar. Zu diesem Zweck wurde eine Auswahlsystematik erarbeitet, um das Potenzial zu quantifizieren. Darauf aufbauend wird ein Ansatz vorgestellt, mit welchem beginnend mit der Bauteilauswahl über die Bauteil- und Prozesskettengestaltung eine Bewertung des Mehrwerts möglich ist. Dieser wird abschließend auf ein Strukturbauteil eines Fahrzeugs angewendet.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 4 | Seite 50-54 | DOI 10.30844/I40M_20-4_S50-54
Additive Fertigung metallischer und keramischer Bauteile

Additive Fertigung metallischer und keramischer Bauteile

Einsatz der Materialextrusion insbesondere der Verwendung von Filamenten für Sinterverfahren
Christian Kukla, Stephan Schuschnigg, Clemens Holzer
Die Herstellung von metallischen oder keramischen Komponenten mit der Materialextrusion ist noch wenig bekannt und die im Bereich der Kunststoffe am weitesten verbreitete, der Filamentdruck, wird hier beschrieben. Er basiert auf der Verwendung hochgefüllter Kunststoffe, ähnlich wie sie auch beim Pulverspritzguss (PIM) Einsatz finden. Der Pulveranteil liegt dabei idealerweise im Bereich von rund 60 vol. %. Im folgenden Beitrag werden für dieses Verfahren die einsetzbaren Werkstoffe, die Herstellung der Filamente, das Drucken, Entbindern, Sintern und mögliche Nachbearbeitungsschritte beschrieben.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 4 | Seite 20-24 | DOI 10.30844/I40M_20-4_S20-24
Lithography-based Metal Manufacturing

Lithography-based Metal Manufacturing

Ein additives Fertigungsverfahren zur Herstellung höchstpräziser, kleiner Metallbauteile
Andreas Baum, Chiara Armbruster, Carlo Burkhardt
Additive Fertigungsverfahren, umgangssprachlich auch 3D-Druck genannt, gehören seit einigen Jahren zu den Megatrends der modernen industriellen Fertigung. Vielfältige, branchenspezifische Anforderungsprofile führten so zu einer großen Anzahl an unterschiedlichen additiven Fertigungsverfahren und -verfahrensvarianten mit großer Werkstoffvielfalt. Bei erfolgreicher Identifikation der jeweils geeigneten Technologie ermöglicht deren Einsatz dem Anwender Vorteile wie Funktionsintegration, Leichtbau oder Effizienzsteigerungen. Allerdings stehen viele additive Fertigungsverfahren vor technologischen und vor allem wirtschaftlichen Herausforderungen, die ihren breiten industriellen Einsatz zum aktuellen Zeitpunkt hemmen. Hier bietet die innovative Lithography-based Metal Manufacturing-Technologie (LMM) neue Möglichkeiten und Chancen, insbesondere für die wirtschaftliche Herstellung von kleinen und kleinsten metallischen Präzisionsbauteilen mit hohen Genauigkeitsanforderungen.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 4 | Seite 7-10 | DOI 10.30844/I40M_20-4_S7-10
Industrie 4.0

Industrie 4.0

Der Weg zu einem digitalisierten Produktionsunternehmen
Jürgen Köbler, Tobias Fischer, Benjamin Klerch, Michael Schlecht
Das Zeitalter der Digitalisierung ist geprägt durch einen erhöhten Wettbewerb. Eine Chance bei steigendem Wettbewerb erfolgreich zu bestehen, liegt daher nur in der durchgängigen Digitalisierung von Produktionsunternehmen. Dieser Beitrag widmet sich der Gestaltung einer dreistufigen generischen Unternehmensmodellplattform Industrie 4.0, die die Durchgängigkeit von Prozessen vom Kunden bis zum Lieferanten auf allen Unternehmensebenen in den Mittelpunkt stellt. Es folgt eine Übersicht der Transformationsschritte zur Bewertung und Gestaltung des Fortschritts auf dem Weg zum digitalisierten Produktionsunternehmen.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 3 | Seite 57-60 | DOI 10.30844/I40M_20-3_S57-60
Lernen mit Assistenzsystemen

Lernen mit Assistenzsystemen

Vor lauter Aufgaben den Prozess nicht sehen?
Gergana Vladova, Philip Wotschack ORCID Icon, Patricia de Paiva Lareiro, Norbert Gronau ORCID Icon, Christof Thim
Der Beitrag beschreibt die Konzeption und Durchführung und bietet einen Einblick in die ersten Ergebnisse einer Untersuchung mit experimentellem Design in einer simulierten Prozessumgebung im Forschungs- und Anwendungszentrum Industrie 4.0 in Potsdam. Im Mittelpunkt stehen Anlernprozesse im Bereich der Einfacharbeit (Helfertätigkeiten) und ihre Gestaltung durch den Einsatz digitaler Assistenzsysteme. In der Arbeitsforschung finden sich Hinweise darauf, dass mit dem Einsatz dieser Systeme Prozesswissen verloren geht, im Sinne einer guten Kenntnis des gesamten Arbeitsprozesses, in den die einzelnen Tätigkeiten eingebettet sind. Das kann sich als Problem erweisen, vor allem wenn unvorhersehbare Situationen oder Fehler eintreten. Um die Rolle von Prozesswissen beim Einsatz von digitalen Assistenzsystemen zu untersuchen, wird im Experiment eine echte Fabriksituation simuliert. Die Probanden werden über ein Assistenzsystem Schritt für Schritt in ihre Aufgabentätigkeit angelernt, einem ...
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 3 | Seite 16-20 | DOI 10.30844/I40M_20-3_S16-20
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