Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 100 Issue 1-2

Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb

Volume 100 Issue 1-2

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Neuigkeiten aus dem Berliner Kreis

March 16, 2017

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Einführung der Digitalen Fabrik bei KMU

Uwe Dombrowski, Hauke Tiedemann, Sebastian Quack March 16, 2017

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Abstract

Kurzfassung Durch die modernen und innovativen Werkzeuge der Digitalen Fabrik kann nicht nur eine drastische Verkürzung der Entwicklungs- und Planungszeiten erreicht werden, vielmehr „vermischen“ sich beide Vorgänge mit dem Ergebnis steilerer, schnellerer und stabilerer Produktionsanläufe. Die Einführung und Nutzung der Werkzeuge der Digitalen Fabrik kann von kleinen und mittelständischen Unternehmen ohne großen Aufwand und externe Unterstützung meist nicht bewältigt werden. In diesem Beitrag wird eine Methodik zur Einführung des erforderlichen Wissens und der benötigten Planungswerkzeuge der Digitalen Fabrik bei kleinen und mittelständischen Unternehmen beschrieben.

Digitale Fabrik und ihre Vernetzung mit der realen Fabrik

Rolf Dieter Schraft, Sabine Bierschenk March 16, 2017

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Abstract

Kurzfassung Die Digitale Fabrik gilt als das große Leitthema in den nächsten Jahren und rückt immer mehr in den Mittelpunkt des Interesses. In diesem Zusammenhang lassen sich zur Kostensenkung, zur maßgeschneiderten Gestaltung und Einführung und zum Betrieb der Digitalen Fabrik drei Hauptaufgaben identifizieren: Die Schaffung von Integrationsplattformen als Kern von Digitale-Fabrik-Lösungen, die Entwicklung von Digitale-Fabrik-Lösungen für kleine und mittelständische Unternehmen sowie die Kopplung der Digitalen mit der realen Fabrik. Besonders die Kopplung von realer und Digitaler Fabrik kann als die Aufgabe der Zukunft betrachtet werden. In diesem Beitrag wird gezeigt, dass unter anderem mittels Agententechnologie eine integrale Lösung dieser Aufgabe grundsätzlich einfach möglich ist.

Erschließung der Potenziale der Digitalen Fabrik in heterogener Systemlandschaft

Horst Meier, Michael Homuth March 16, 2017

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Abstract

Kurzfassung Zur Bewältigung von in schneller Folge anstehenden komplexen Planungsaufgaben hat in modernen Industriebetrieben die Vision der Digitalen Fabrik große Verbreitung gefunden. Bisher liefern die Werkzeuge der Digitalen Fabrik nur Teilmodelle. Da eine Gesamtintegration der Simulationsmodelle nicht wahrscheinlich erscheint, wird es in Zukunft darauf ankommen, dass die Ergebnisse der Teilmodelle untereinander integrierbar sind. Es gilt, die Potenziale der Digitalen Fabrik in heterogener Systemlandschaft zu nutzen.

Frühzeitige Produktbeeinflussung und Prozessabsicherung

Raimund Menges March 16, 2017

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Abstract

Kurzfassung Wer in nennenswertem Umfang Fertigungskosten senken und die Produktivität steigern will, muss ganz vorne im Produktentstehungsprozess ansetzen und das Produkt möglichst frühzeitig auf „fertigungsgerecht“ trimmen. Die frühzeitige Produktbeeinflussung und die digitale Planungsabsicherung müssen bereits in der Produktdesignphase beginnen. Wesentliche Elemente sind die frühe, konsequent Geometrie-basierte Prozessplanung und der frühe 3D-Entwurf der Vorrichtungen. Voraussetzung für die Bewältigung dieser Aufgaben sind leistungsfähige Werkzeuge zur Automatisierung von Planungsaufgaben, basierend auf einer Standardisierung von Methoden, Prozessen und Betriebsmitteln. Nur wer die Bedeutung des frühen detaillierten Planens und Bewertens erkennt, wird bei der spürbaren Senkung seiner Produktkosten Erfolg haben. Dazu müssen jedoch Planungskapazitäten in den heute gängigen Workflows nach vorne verlagert werden. Die Digitale Fabrik liefert die dazu benötigten Werkzeuge. Wie das Beispiel des profitabelsten Automobilherstellers der Welt, Toyota, zeigt, lässt der Lohn dieser Investition nicht lange auf sich warten.

Simulationsunterstützte Optimierung in Agilen Fertigungssystemen

Jürgen Fleischer, Andreas Stepping, Jan Wieser March 16, 2017

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Abstract

Kurzfassung Für Werkzeugmaschinenhersteller als Systemlieferanten ist es eine wesentliche Wettbewerbsvoraussetzung, komplette kundenspezifische Anlagen anzubieten. Die einzelnen Zulieferer optimieren jedoch zunehmend nur ihre Komponenten hinsichtlich Kosten, Prozesszeit und Verfügbarkeit. Daher bleibt das Gesamtoptimum über die Prozesskette des Fertigungssystems oft unberücksichtigt. Im vorliegenden Artikel wird der Fokus auf die Förder-, Handhabungs-, Spann- und Greiftechnik in Agilen Fertigungssystemen gelegt. Hier bestehen durch fehlende ganzheitliche Betrachtungen über Lieferantengrenzen hinweg noch ungenutzte Potenziale.

Zur Flexibilisierung von Produktstrukturen der Zulieferindustrie

Siegfried Wirth, Marcel Schmieder March 16, 2017

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Abstract

Kurzfassung Die zurzeit begrenzte Wandlungsfähigkeit der Wertschöpfungsstrukturen in der Zulieferindustrie mit variantenreicher Serienproduktion ist im Interesse der Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen zu erhöhen. Mittels Einsatz einer entwickelten Transformationsmethode, die auf einem Kompetenzzellen-basierten Vernetzungsansatz beruht, sollen in diesem Beitrag Möglichkeiten der Flexibilisierung von Produkt-, Prozess- und Produktionssystemstrukturen aufgezeigt und mit einem praktischen Beispiel nachgewiesen werden.

Wandlungsfähigkeit auf Abruf

Jean-Claude Blumenau, Thomas Kotz March 16, 2017

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Abstract

Kurzfassung Bekannte Vorgehensweisen zur Planung wandlungsfähiger Produktionssysteme stellen den Planer in der Massenfertigung vor das klassische Dilemma, dass mit zunehmender Flexibilität des Produktionssystems in der Regel die Stückkosten steigen. Ein Lösungsansatz besteht darin, Produktionssysteme skalierbar zu gestalten, um damit die benötigte Flexibilität wie auch Kapazität zeitnah und bedarfsoptimiert zu implementieren. Neben der methodischen Vorgehensweise bei der Gestaltung liegt ein weiterer Schwerpunkt in der lebenszyklusübergreifenden monetären Bewertung wandlungsfähiger Produktionssysteme. In diesem Beitrag wird ein Tool für Fertigungsplaner vorgestellt, das im Rahmen der Digitalen Fabrik eingesetzt wird, um bereits in frühen Planungsphasen alternative Grobkonzepte zu vergleichen und sich unter den aktuellen Randbedingungen für eine zielführende Richtung zu entscheiden. An einem Beispiel wird außerdem verdeutlicht, wie sich dieses Tool konkret anwenden lässt.

Wertstromdesign in der variantenreichen Produktion

Hans Halmosi, Benno Löffler, Lars Vollmer March 16, 2017

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Abstract

Kurzfassung Als Hilfsmittel und Navigationsinstrument für die Einführung von Lean Production dient die Methode „Wertstromdesign“, die sich konsequent auf den Fluss von Informationen und Material konzentriert, ohne sich im Detail zu verlieren. Diese Methode bietet zwar eine Reihe von Vorteilen, benötigt aber für die variantenreiche Produktion Ergänzungen. Das Konzept der sogenannten Variantenwertströme umfasst eine Vorgehensweise zur Strukturierung der Produktion nach Lean-Prinzipien sowie die zugehörigen Konzepte für die Produktionssteuerung und die simulationsunterstützte Erarbeitung variantenreicher Wertstromszenarien. Dieser Beitrag soll eine Übersicht über das Wertstromdesign geben, die Methode der Variantenwertströme darstellen, mit deren Hilfe die Anwendung des Wertstromdesigns in der variantenreichen Produktion signifikant erleichtert wird, und seine Nutzenpotenziale an Praxisbeispielen verdeutlichen.

Methode zur Unterstützung der Anforderungsklärung in fremd-disziplinär bestimmten Projekten

Udo Lindemann, Christoph Jung, Andreas Feyrer March 16, 2017

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Abstract

Kurzfassung In interdisziplinären Projekten bestehen große Schwierigkeiten bei der Klärung von Anforderungen. Unterschiedliche Wissensstände, Denkweisen und Begriffswelten zwischen den technischen und nichttechnischen Disziplinen machen es oftmals schwierig, Anforderungen richtig zu definieren bzw. sie überhaupt erst zu erkennen. Hierzu ist eine intensive Kundeneinbindung notwendig. Wie in diesem Beitrag dargestellt wird, sind aber die zur Verfügung stehenden Methoden nicht in dem Maße aufeinander abgestimmt, wie es diese Form der interdisziplinären Zusammenarbeit erfordert, und bringen deshalb häufig nicht den erhofften Erfolg. Ziel des hier vorgestellten methodischen Ansatzes ist es, den Ingenieur speziell in interdisziplinären Projekten zu unterstützen sowie Anforderungen iterativ, systematisch und prozessbegleitend unter kontinuierlicher Kundeneinbindung zu klären. Dieses Vorgehen wird grundsätzlich und im Rahmen eines praktischen Beispiels näher erläutert.

VR-unterstützte Entwicklung von Werkzeugmaschinen

Reimund Neugebauer, Dieter Weidlich, Silke Kolbig, Torsten Polzin March 16, 2017

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Abstract

Kurzfassung Mit dem Einsatz von Virtual Reality (VR)-Technologien im Konstruktionsprozess ergibt sich ein innovativer und vielversprechender Ansatz, Forderungen nach kürzeren Entwicklungszeiten, kundenindividuelleren Systemlösungen oder Minimierung von Investitionsrisiken nachkommen zu können. Allerdings sind die Potenziale dieser Schlüsseltechnologie sowohl hinsichtlich der eingesetzten VR-Basis-technologien als auch der Integration in bestehende CAx-Systeme längst noch nicht vollständig erschlossen. Der vorliegende Beitrag stellt eine neue Methode zur durchgängigen Nutzung von VR-Technologien im Konstruktionsprozess von Werkzeugmaschinen vor. Das unter der Bezeichnung VRAx® in der Entwicklung befindliche VR-basierte System zur durchgängigen, fachübergreifend konsistenten und transparenten Konzeption und Konstruktion von Werkzeugmaschinen vereint dabei neue konstruktionsmethodische Ansätze zur immersiven Modellierung von Werkzeugmaschinen mit neuen hard-und softwaretechnischen Lösungen aus dem Bereich der VR-Basis-technologien. Mit diesem System wird aufgezeigt, wie Virtual Reality erstmals produktiv zur immersiven Modellierung als aktives Entwicklungs- und Konstruktionsmedium eingesetzt werden kann.

Virtual Reality zur Unterstützung von Änderungen in der Produktion

Jan C. Aurich, Martin Rößing, Zhonglei Gu March 16, 2017

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Abstract

Kurzfassung Die Häufigkeit von Änderungen in der Produktion hat in den vergangenen Jahren durch die sich kontinuierlich verändernden Marktbedarfe deutlich zugenommen. Der Umgang mit solchen Änderungen und die systematische Unterstützung der damit verbundenen Prozesse sind zu einem wichtigen Erfolgsfaktor geworden. Im vorliegenden Beitrag wird daher ausgehend von einem standardisierten Prozess zur Abwicklung von Änderungen in der Produktion ein Konzept zur systematischen Unterstützung von Änderungsprozessen mittels VR-basierter Technologien vorgestellt. Dabei richtet sich ein besonderer Fokus auf das im Zusammenhang mit Änderungen entstehende Wissen. Ziel ist eine Beschleunigung von Änderungsprozessen bei gleichzeitiger Steigerung der Planungsqualität, um schneller auf die sich ändernden Marktbedarfe reagieren zu können.

NC-Programmerstellung als internetbasierte Dienstleistung

Dietmar Kreppenhofer, Carsten Hochmuth, Marko Friedemann March 16, 2017

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Abstract

Kurzfassung Die Qualität der NC-Programme für die Fräsbearbeitung von komplexen Geometrien im Werkzeug- und Formenbau erfordert viel Know-how. Außerdem beeinflusst sie in hohem Maß die Fertigungskosten und die Durchlaufzeiten bei der Herstellung von Ur- und Umformwerkzeugen. Durch Outsourcing der NC-Programmierung an einen externen NC-Programmierexperten kann sich der Werkzeug- und Formenbauer ein hohes Verbesserungspotenzial zu Nutze machen, das unter anderem auf der Anwendung neuester Zerspanwerkzeuge und einer auf die Bearbeitungsaufgabe abgestimmten Frässtrategie basiert. Ein konkreter Bearbeitungsvergleich macht deutlich, dass sich durch die Kenntnis und Anwendung effektiver Bearbeitungsstrategien signifikante Rationalisierungspotenziale erschließen lassen.

Modernste Traktorenmontage durch ein einheitliches System

Rainer Bauer March 16, 2017

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Abstract

Kurzfassung Rollout in Europa: Der weltgrößte Landmaschinenhersteller Deere & Company ersetzt derzeit europaweit viele seiner gewachsenen Hard-und Softwareplattformen durch ein einheitliches System – die integrierte Unternehmenssoftware von SAP. Vorreiter ist das Mannheimer Traktorenwerk, dem Siemens Business Services als Partner für die IT-Dienstleistung durch ein erstes Teilprojekt bereits zu mehr Flexibilität und Transparenz verhalf. Dieses Projekt hat Vorbildcharakter und soll nun auch an den anderen Standorten von John Deere Schule machen. Wesentlicher Erfolgsfaktor ist die intensive Kommunikation unter allen Beteiligten.

Vorschau

March 16, 2017

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ZWF – Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb provides expert articles on recent developments in production engineering as well as on industrial service processes. The magazine addresses companies’ executives and specialists in research and development.
The main emphasis is put on the efficiency of production processes and cost reduction. Attention is also dedicated to manpower as being a key factor for the successful implementation of new production technology. Modern and efficient plant management increasingly requires a holistic approach, which is the canon for the editorial work of ZWF. Published in German only.
All articles are subject to thorough, independent peer review.