Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 107 Issue 7-8

Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb

Volume 107 Issue 7-8

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Journal Overview

Heute wissen, was morgen ankommt

March 30, 2017 Page range: 481-481

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Risikomanagement produktionstechnischer innovationen

Günter Spur, Gerd Eßer, Gordon Brykczynski March 30, 2017 Page range: 485-488

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Unsicherheitsanalyse eines Wärmetauschers anhand der UMEA-Methodik

March 30, 2017 Page range: 489-490

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Entwicklung eines 5D-Koordinatenmessgeräts

Uwe Heisel, Manuel Schön, Thomas Stehle March 30, 2017 Page range: 493-496

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Abstract

Kurzfassung Immer kleiner werdende Fertigungstoleranzen und steigende Anforderungen seitens der Kunden stellen die spanende Fertigung vor große Herausforderungen. Zwar verfügen moderne Werkzeugmaschinen heutzutage über hochgenaue Vorschubsysteme, welche das Werkzeug präzise positionieren, dennoch kommt es durch Verschleiß, Formfehlern in den Antriebs-, Führungs- und Lagerkomponenten oder kraftbzw. temperaturbedingte Formabweichungen zu einer bestimmten Positionierunsicherheit. Eine falsche Position des Tool Center Points (TCP) führt unmittelbar zu einer Abweichung der Soll-Geometrie des Werkstücks, was sich wiederrum direkt auf die Qualität des herzustellenden Produkts auswirkt. Um die Fehler einer Werkzeugmaschine einfach und schnell erfassen zu können, findet am Institut für Werkzeugmaschinen der Universität Stuttgart die Entwicklung eines neuartigen 5D-Koordinatenmessgeräts statt.

Parameteridentifikation für die Dämpfungsbeschreibung

Knut Großmann, Holger Rudolph, Hannes Weishart March 30, 2017 Page range: 497-502

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Abstract

Kurzfassung Für eine strukturdynamische Analyse von Werkzeugmaschinen sind effiziente Modellierungstechnologien von eminenter Bedeutung. Ein Strukturmodell soll das Verhalten der Werkzeugmaschinenkomponenten in hinreichender Qualität abbilden können. Insbesondere im Bereich der Dämpfungsbeschreibung gibt es jedoch noch große Defizite. Dieser Beitrag demonstriert am Beispiel einer Hauptspindel die Leistungsfähigkeit von in [1] beschriebenen Methoden zur Bestimmung modaler Dämpfungsmaße aus gemessenen Nachgiebigkeitsfrequenzgängen. Diese Dämpfungsmaße werden dann zur Identifikation von Parametern für einen lokalen Dämpfungsansatz herangezogen.

Simulationsgestützte Bewertung von Werkzeugmaschine-Intralogistik-Systemen

Eberhard Abele, Manuel Wolff, Markus P. Rößler March 30, 2017 Page range: 503-507

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Abstract

Kurzfassung Neben Produkteigenschaften, Kosten und Stückzahlvorgaben treten bei der Werkzeugmaschinenauswahl zunehmend Anforderungen in den Vordergrund, die sich aus der schlanken Gestaltung von Materialflüssen ableiten. Die Wahl eines bestmöglichen Werkzeugmaschine-Intralogistik-Systems wird zu einer komplexen Aufgabe, weil eine Vielzahl von Kriterien zu berücksichtigen ist. Mittels Simulation können Kenngrößen bzgl. verschiedener alternativer Systemkonfigurationen ermittelt werden.

Hochdynamische Vorschubantriebe für Werkzeugmaschinen

Bernd Kuhfuß, Volker Piwek March 30, 2017 Page range: 508-512

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Abstract

Kurzfassung Der Beitrag beschreibt den Einsatz von Lineardirektantrieben in Werkzeugmaschinen zur Erfüllung hochdynamischer Antriebsaufgaben anhand von drei unterschiedlichen Ausführungen in Forschung und industrieller Anwendung. Zur Beurteilung von Dynamik und Präzision einer Vorschubachse muss das gesamte System, bestehend aus elektrischem Antrieb inklusive Umrichter, Wegmesssysteme und Geberrückführung sowie den Linearführungen, berücksichtigt werden. Die Reibungsverhältnisse im Führungssystem haben signifikanten Einfluss auf das dynamische Verhalten der Vorschubachse und insbesondere auf das Dämpfungsverhalten. Je nach Anwendung steht die Nutzung unterschiedlicher Eigenschaften, wie z. B. erreichbare Dynamik oder die günstigen regelungstechnischen Eigenschaften des Direktantriebs, im Vordergrund.

Lokale Dämpfungsmodellierung an Werkzeugmaschinenstrukturen

Klemens Niehues, Michael F. Zäh March 30, 2017 Page range: 513-517

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Abstract

Kurzfassung Für die Prognose des Dämpfungsverhaltens von Werkzeugmaschinen fehlt es an lokalen Dämpfungsmodellen, welche die lokal auftretenden Dämpfungsphänomene hinreichend genau abbilden. Am Beispiel eines aufgestellten Maschinenbettes wird eine Methode vorgestellt, welche auf dem Superpositionsprinzip von Dämpfungsgraden beruht und zur Identifikation lokaler Dämpfungsparameter eingesetzt werden kann. Anhand einer Eigenfrequenz konnten für das Anwendungsbeispiel die Dämpfungsgrade sieben weiterer Strukturmoden mit einer maximalen, relativen Abweichung von 15,8 Prozent berechnet werden.

Entwurf eines innovativen Spindelmotors zur Erhöhung der Prozessstabilität von Frässpindeln

Berend Denkena, Wladimir Bickel, Jakub Emmrich, Bernd Ponick March 30, 2017 Page range: 518-521

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Abstract

Kurzfassung Insbesondere im High Speed Cutting (HSC) kann das Potenzial von Werkzeugmaschinen oftmals nicht vollständig genutzt werden, da Schwingungseffekte an der Hauptspindel die Produktivität mindern. Am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) und Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik (IAL) der Leibniz Universität Hannover wird eine neue aktive Methode zur Erhöhung der Prozessstabilität beim Fräsen erforscht. Mit Hilfe eines in das Aktivteil eines Motorspindelantriebs integrierten elektromagnetischen Aktors können hochdynamische Dämpfungskräfte auf die Spindelwelle aufgebracht werden. Insbesondere bei steifen Werkzeug-/ Aufnahmesystemen, wie z. B. dicken, kurz auskragenden Werkzeugen, lässt sich dadurch die Prozessproduktivität deutlich steigern. Dieser Beitrag widmet sich dem Entwurf des innovativen Aktivteils zur Dämpfung von Spindelschwingungen.

Wechselbares Werkzeugspindelmodul für eine Desktopbearbeitungsmaschine

Jan C. Aurich, Michael Walk March 30, 2017 Page range: 522-527

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Abstract

Kurzfassung In diesem Beitrag wird die Entwicklung eines wechselbaren Präzisions-Werkzeugspindelmoduls (PWSM) mit integrierter mechanischer Schnittstelle und Spindelhalter vorgestellt. Es wird gezeigt, dass sich auf Grund des speziellen Aufbaus die Verlagerung des Tool Center Points durch thermische Einflüsse minimieren lässt und das PWSM durch die Schnittstelle von der Z-Achse und somit vom gesamten Maschinensystem thermisch entkoppelt wird. Weiterhin wird das PWSM messtechnisch charakterisiert und mit einer konventionellen Spindelhalterung verglichen.

Fräsbearbeitung dünnwandiger Werkstücke

Johannes Löhe, Michael F. Zäh March 30, 2017 Page range: 528-532

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Abstract

Kurzfassung Bei der Fräsbearbeitung komplexer dünnwandiger Werkstücke treten durch prozessbedingte mechanische und thermische Struktureinflüsse Bauteilverformungen auf, welche die Qualität des Fertigungsergebnisses herabsetzen können. Das Ziel dieses Forschungsprojekts ist, die Verzugsursachen zu modellieren, deren Auswirkungen zu simulieren und darauf basierend eine Kompensationsstrategie zu erarbeiten.

Präzisionsfräsen mit Industrierobotern

Ulrich Berger, Marcel Halbauer, Christian Lehmann, Dirk Euhus, J. Philipp Städter March 30, 2017 Page range: 533-536

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Abstract

Kurzfassung Auf Grund ihres großen Arbeitsraums und ihrer Flexibilität bieten Industrieroboter konzeptionell eine gute Basis für die spanende Bearbeitung, insbesondere von großen Bauteilen. Auf Grund ihrer geringen Steifigkeit und den daraus resultierenden schlechten Ergebnissen bei der Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität sind praktische Anwendungen in der Industrie aber noch selten. In diesem Beitrag wird ein modularer Ansatz vorgestellt, um die Absolutgenauigkeit von Industrierobotern unter dem Einfluss von Prozesskräften zu verbessern.

Rundpunkt-Clinchen mit rotierenden Werkzeugen

Wolfram Volk, Hartmut Hoffmann, Daniel Rill March 30, 2017 Page range: 537-540

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Abstract

Kurzfassung Das Clinchen mit runden Stempeln und Matrizen zählt zu den wirtschaftlichsten Fügeverfahren für Blechwerkstoffe. Um die Taktzeit zu verringern und das Clinchen damit auch für das Fügen von Endlosprofilen im Durchlaufverfahren einsetzen zu können, bieten sich rotierende Werkzeugaktivelementen an. In diesem Beitrag wird die simulationsunterstütze Entwicklung eines Verfahrens zum Rundpunkt-Clinchen mit rotierenden Werkzeugen beschrieben.

Analyse und Optimierung von Werkzeugmaschinen und Fertigungsprozessen

Eckart Uhlmann, Holger Bochnig, Jiangmin Hu, Ivan Ivanov, Fabio Meister, Jan Mewis, Lukas Prasol, Patrick Rasper, Sebastian Richarz, Alexander Ziefle March 30, 2017 Page range: 541-545

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Abstract

Kurzfassung Die Forschungsaktivitäten des Fachbereichs Werkzeugmaschinen am Produktionstechnischen Zentrum Berlin (PTZ) konzentrieren sich auf die Entwicklung innovativer Produktionsverfahren, die Analyse und Optimierung von Maschinenstrukturen, die Nachhaltigkeit von Werkzeugmaschinen, die sicherheitsgerechte Konstruktion von Werkzeugmaschinen sowie die Integration von Sach- und Dienstleistungen in der Werkzeugmaschinenbranche.

Minimalsteuerung – Ein innovatives Steuerungskonzept für die Großserienfertigung

Christian Brecher, Michael Servos, Wolfram Lohse March 30, 2017 Page range: 547-552

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Abstract

Kurzfassung In einem am Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen durchgeführten Forschungsprojekt wird derzeit untersucht, in welcher Form sich eine möglichst kostengünstige numerische Steuerung mit eingeschränktem Funktionsumfang für Werkzeugmaschinen in der Großserienfertigung realisieren lässt. Zu diesem Zweck wurde eine modulare Referenzarchitektur entwickelt, mit welcher der Funktionsumfang flexibel auf die Bedürfnisse spezifischer Unternehmen reduziert werden kann, ohne Einschränkungen im Produktionsbetrieb zu verursachen. Anhand einer prototypischen Realisierung der Steuerungsumgebung werden die technologischen und wirtschaftlichen Herausforderungen des Vorhabens bewertet.

Prozessüberwachung für zertifizierte Fertigungsprozesse in der Luftfahrtindustrie

Fritz Klocke, Dražen Veselovac, Sascha Gierlings, Thomas Auerbach March 30, 2017 Page range: 553-557

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Abstract

Kurzfassung Der vorliegende Artikel beleuchtet die aktuelle Situation der Fertigung von sicherheitskritischen Bauteilen in der Triebwerksindustrie. Entscheidend für die Bauteilqualität ist in erster Linie die Oberflächenintegrität. Diese wird in der Produktion derzeit mit Hilfe klassischer nicht-zerstörender Prüfverfahren verifiziert. Neue Ansätze bedienen sich der Prozessüberwachung, die ein großes Potenzial im Bereich der prozessbegleitenden Qualitätssicherung bietet. Ein erster Prototyp für eine industrienahe Lösung zur Prozessüberwachung beim Bohren wird in diesem Artikel vorgestellt.

Maßnahmen in der Produktion optimal bewerten

Michael Grigutsch, Marco Kennemann, Peter Nyhuis March 30, 2017 Page range: 558-562

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Abstract

Kurzfassung Auf Grund des starken Preisdrucks in westlichen Industrienationen und der damit einhergehenden Globalisierung der Produktion rückt die Logistik immer stärker in den Fokus der Unternehmen. Durch Investitionen in logistische Maßnahmen werden die Unternehmen befähigt, sich durch eine Steigerung der logistischen Leistungsfähigkeit gegenüber den Konkurrenten am Markt zu behaupten. Um eine fundierte und quantitativ nachvollziehbare Entscheidungsbasis zu schaffen, benötigen Unternehmen ein geeignetes Modell, um Maßnahmen in der Produktion sowohl logistisch als auch monetär bewerten zu können. Ziel des auf dem Sonderforschungsbereich 489 aufbauenden Transferprojekts T7 ist nun, ein allgemeingültiges Modell zur logistischen und monetären Bewertung von Maßnahmen in der Produktion zu entwickeln.

Angebotsabwicklung bei Instandhaltungsdienstleistungen

Uwe Dombrowski, Marcel Winnefeld, André Giese March 30, 2017 Page range: 563-568

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Abstract

Kurzfassung In der wettbewerbsintensiven MRO-Branche (Maintenance, Repair Overhaul) wachsen, verschärft durch die Wirtschaftskrise, der Kostendruck sowie die Kundenanforderungen hinsichtlich Transparenz und Vergleichbarkeit von Dienstleistungen. Angebote für Instandhaltungsverträge mit einer Laufzeit von mehreren Jahren sind mit geringen Durchlaufzeiten und mit einem individuellen Detaillierungsgrad zu erstellen. Gleichzeitig erhöht sich durch den steigenden Kostendruck die Notwendigkeit zur exakten Kalkulation unter Berücksichtigung der Vertragsrisiken. Instandhaltungsunternehmen stellt dies vor die besondere Herausforderung, technisches Know-how mit betriebswirtschaftlichen Aspekten zu verbinden und in kürzester Zeit aus der Organisation abrufen zu können. Der vorliegende Beitrag beschreibt ein Vorgehensmodell der IAP GmbH sowie dessen Anwendung am Beispiel eines Industrieprojekts und stellt damit einen Weg zur Optimierung der Angebotskalkulation vor.

Die Bausteine einer perfekten Produktion

Jochen Schumacher March 30, 2017 Page range: 569-572

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Abstract

Kurzfassung Der Wettbewerb lässt den Unternehmen kaum noch Spielraum für ungenutzte Potenziale in der Produktion. Sie sind dadurch gezwungen, die Effizienz ihrer Produktion weiter zu steigern. Analysen zeigen, dass die meisten Betriebe noch über erhebliche Wirtschaftlichkeitspotenziale verfügen. So lassen sich häufig Bestände und Durchlaufzeiten um 30 bis 50 Prozent reduzieren und damit das Working Capital verringern. Die Folge ist, dass der Prozesswirkungsgrad (PWG) steigt, ebenso die Liquidität. Aber auch im Bereich der Maschinen- und Anlagenproduktivität liegen – gemessen am OEE-Index – oft noch Potenziale von 10 bis 15 Prozent brach. Das Ziel ist die perfekte Produktion. Darauf können Unternehmen systematisch hinarbeiten: Der Weg dorthin führt über fünf in diesem Beitrag beschriebene Bausteine.

Vorschau

March 30, 2017 Page range: 578-578

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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.
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