Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 111 Issue 3

Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb

Volume 111 Issue 3

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Journal Overview

Steigerung der Energieflexibilität von Fabriken

Eric Unterberger, Johannes Glasschröder, Gunther Reinhart April 19, 2017

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Abstract

Kurzfassung Die Energieflexibilität von Fabriken muss aufgrund des Ausbaus erneuerbarer Energien und der wachesenden Nachfrage zur Anpassung des Energiebedarfs gesteigert werden. Zu diesem Zweck gilt es Flexibilitätspotenziale zu erkennen und gezielt auszubauen. Diese können anschließend in der Betriebsphase zur Steuerung des Energiebedarfs eingesetzt werden. Im vorliegenden Beitrag soll auf die Steigerung der Energieflexibilität eingegangen und ein Vorgehen vorgestellt werden.

Kooperative Werksstrukturen nutzen

Peter Burggräf, Yvonne Bäumers, Tobias Adlon, Johannes Wagner April 19, 2017

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Kurzfassung Neu gegründete Unternehmen, die gewöhnlich begrenzte Kapitalreserven besitzen, stehen vor der Frage, wie sie schnell und zugleich mit geringem Investitionsaufwand produzieren können. Mit dieser Motivation wurde am WZL der RWTH Aachen ein Planungsvorgehen zur Nutzung kooperativer Werksstrukturen entwickelt. Dieses beschreibt im Kern den systematischen Abgleich von benötigten und im Umfeld vorhandenen Ressourcen. Identifizierte Lücken im Produktionsprozess warden anschließend investitionsminimal oder durch die gezielte Einbindung von Zuliefern geschlossen. Veranschaulicht wird das Planungsvorgehen in diesem Beitrag am Beispiel eines jungen E-Mobil-Herstellers

Fabrikbewertung durch mathematische Modellierung

Sören Wesebaum, Florian Mach April 19, 2017

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Kurzfassung Eine Fabrikplanung wird derzeit entweder aufwandsarm und qualitativ durch Experten oder quantitativ durch ein Simulationsmodell bewertet. Eine Bewertung mittels Simulationsmodell ist jedoch sowohl teuer als auch zeitintensiv und für kleine und mittelständische Unternehmen eine große Belastung. Dieser Beitrag beschreibt das Vorgehen eines Forschungsprojekts und die Auswahl von Bewertungsfeldern, die zukünftig eine aufwandsarme und zugleich quantitative Fabrikbewertung ermöglichen soll.

Digitale Fabrikplanung für zukunftssichere und Industrie 4.0-fähige Produktionssysteme

Thorben Kerkenberg April 19, 2017

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Kurzfassung Die Anforderungen an moderne Produktionsstätten steigen im Zeitalter der digitalen Vernetzung zunehmend. Zur Beherrschung dieser Komplexität wurden in den vergangenen Jahren viele Ansätze und Methoden entwickelt, um zukunftssichere Fabriken zu planen. Die Vernetzung dieser Lösungselemente mündet in der Industrie 4.0. Von einer Digitalen Fabrik der Zukunft wird erwartet, diese Lösungselemente vollumfänglich zu integrieren. Dieser Beitrag beschreibt, welche Herausforderungen bei der Planung auftreten und wie man diese bewältigen kann.

Auswertung mehrachsiger Belastungszustände zur Lebensdauerprognose von gentelligenten Bauteilen

Melissa Quirico, Maximilian Winkens, Peter Nyhuis April 19, 2017

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Kurzfassung Industrie 4.0 erhöht die Verfügbarkeit instandhaltungsrelevanter Daten, wodurch sich neue Potenziale für die Gestaltung von Instandhaltungsstrategien und -prozessen ergeben. Belastungsdaten aus der Nutzungsphase eines Bauteils können beispielsweise für eine bauteilstatus-getriebene Instandhaltung ausgewertet werden, die eine Lebensdauerprognose und somit einen optimierten Verbrauch des Nutzungsvorrats sowie Kosteneinsparungen ermöglicht.

Flexible Prozessstandardisierung

Alexander Schubel, Markus Schneider, Christian Seel April 19, 2017

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Kurzfassung In modernen Produktionssystemen sind effiziente und standardisierte Produktionslogistikabläufe zu gestalten. Dabei hat der produzierende Mittelstand noch erhebliche Schwierigkeiten mit einer systematischen Produktionslogistikplanung. Als Lösung wird die Planungsmethode der „Produktionslogistikgestaltung auf Basis konfigurierbarer Referenzprozessmodelle“ entwickelt. Der erste praktische Einsatz der Methode zeigt einen reduzierten Planungsaufwand, ein systematisches Planungsvorgehen und die Minderung der Prozessvarianten in der Produktionslogistik.

Agentensysteme als Befähiger für Materialflusssimulationen

Christian Block, Friedrich Morlock, Dieter Kreimeier, Bernd Kuhlenkötter April 19, 2017

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Kurzfassung Die Digitale Fabrik wird für vielfältige Anwendungen in der Produktion verwendet. Materialflusssimulationen innerhalb der Digitalen Fabrik bieten den Vorteil, dass die Planung von Produktionssystemen durch Simulationen in frühen Phasen bewertet und optimiert warden kann. Trotz der Vorteile von Materialflusssimulationen erschweren die aufwändige Modellerstellung, Datenaufnahme sowie stetige Aktualisierung die Anwendung in der Industrie. In diesem Beitrag sollen Agentensysteme zur Vernetzung von Simulationsmodellen mit realen Daten aus der Produktion vorgestellt werden. Hierdurch erfolgt ein automatischer echtzeitfähiger Datenaustausch, der eine Automatisierung von Materialflusssimulationen ermöglicht.

System zum proaktiven Bestandsmanagement

Steffi Hoppenheit, Christian M. Büssow, Willibald A. Günthner April 19, 2017

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Kurzfassung Volatilität ist im Jahr sechs nach der Wirtschaftskrise ein sich weiter verstärkender globaler Wirtschaftsfaktor. Bestände werden dann schnell zum Ausgleichen von reaktiven, teilweise ineffizienten Prozessen genutzt, um Schwankungen in der Produktion und des Kundenverhaltens in Einklang zu bringen. Diesem allzuleichten Bestandsaufbau hat sich die Knorr-Bremse Nutzfahrzeugsparte (KB) entgegen gestellt. Teil dieser Orientierung zu einer Supply Chain mit agilen Prozessen ist die Forschungskooperation mit dem Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik der Technischen Universität München zur Einführung einer proaktiven, analytischen Bestandssteuerung. Das entwickelte System soll nach erfolgreicher Pilotierung konzernweit Anwendung finden.

Werkstoffflexibilität im Produktionssystem

Matthias Pernicka, Joachim Starke, Daniel Liebau, Andreas Hirsch April 19, 2017

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Kurzfassung Zunehmende Leichtbauanforderungen im Automobilbau führen zu einem Werkstoffmix in der Fahrzeugkarosserie und damit zu neuen Herausforderungen im Produktionssystem. Faserverstärkte Kunststoffe versprechen deutliche Gewichtsvorteile, haben jedoch signifikanten Einfluss auf die bestehenden Produktionsabläufe. Dieser Beitrag befasst sich mit der Integration von Kunststoffbauteilen in Brownfield-Strukturen und stellt eine neuartige Methode zur werkstoffflexiblen Anpassung automobiler Produktionssysteme vor.

Neue Wege durch Service Prototyping

Christian van Husen, Miriam Sämann, Abdul Rahman Abdel Razek, Matthes Elstermann, Polina Häfner, Jivka Ovtcharova April 19, 2017

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Abstract

Kurzfassung Service Prototyping dient primär dazu, Dienstleistungen im Entwicklungsstadium erlebbar zu machen. Das Projekt dimenSion strebt somit an, ein praxisorientiertes Verfahren bereitzustellen, das auch von KMU mit einem guten Aufwand/Nutzen-Verhältnis eingesetzt werden kann und den Erfolg entwickelter Dienstleistungen absichert. Durch den Einsatz von Service Prototyping sollen Unternehmen dabei unterstützt werden, ihre Entscheidungsfindung zu verbessern und Alternativen besser bewerten zu können.

Methodik zur wertstromdurchgängigen Bauteilkennzeichnung

Joachim Metternich, Andreas Wank, Tobias Meudt, Vojtech Antos, Felix Geßner, Clemens Habedank, Franziskus Halbig, Hannes Volz April 19, 2017

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Kurzfassung Eine Grundvoraussetzung von Industrie 4.0 ist der Einsatz von Bauteilen als Informationsträger entlang des Wertstroms. Hierfür ist eine durchgängige Identifikation von Bauteilen in der Produktion unabdingbar. Die Auswahl der richtigen Kennzeichnungstechnologie und -strategie gestaltet sich jedoch aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen der Bauteile und der Produktionsprozesse schwierig. Um trotz dieser Komplexität eine optimale Kennzeichnungstechnologie zu identifizieren, wird im folgenden Beitrag ein Ansatz für ein systematisches Vorgehen dargestellt.

Montagegerechte Produktgestaltung im Produktentwicklungsprozess

Wilfried Jungkind, Ingo Helmrich April 19, 2017

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Kurzfassung Neben der Prozessoptimierung müssen Unternehmen, insbesondere KMU, Produkte optimieren, um ihre Wettbewerbsfähigkeit abzusichern. Der montagegerechten Produktgestaltung kommt in diesem Zusammenhang besondere Bedeutung zu. In diesem Beitrag wird skizziert, wie die betriebliche Funktion des Industrial Engineering mit einem neu entwickelten REFA-Standardprogramm den Produktentwicklungsprozess unterst¨tzen kann.

Digitalisierung der Fabrik – Industrie 4.0

Bernhard Axmann April 19, 2017

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Abstract

Kurzfassung Die Digitalisierung der Fabrik hat nach der CIM-Ära in den 1980er und 90er Jahren durch die Initiative Industrie 4.0 neuen Schwung erhalten. Es wird auf breiterer Front in Industrie und Forschung über die Errungenschaft, den aktuellen Status und die Zukunftschancen der Digitalisierung der Fabrik diskutiert. Dieser Beitrag erinnert uns an die Motivation zur Digitalisierung, zeigt aktuelle Herausforderungen auf und diskutiert Lösungen zu Software, Daten und Organisation in der Fabrik.

Zustandsüberwachung in der Cloud

Eckart Uhlmann, Abdelhakim Laghmouchi, Eckhard Hohwieler, Claudio Geisert April 19, 2017

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Kurzfassung Aufgrund der hohen Verfügbarkeitsanforderungen an Produktionsmaschinen wächst das Interesse an zustandsbasierter Instandhaltung. Der Einsatz von Zustandsüberwachungssystemen (Condition Monitoring-Systemen) zur Steigerung der Verfügbarkeit von Maschinen und zur Reduktion der Instandhaltungskosten spielt dabei eine entscheidende Rolle und hat in den letzten Jahren zugenommen. Da am Markt verfügbare und auf Industriesensoren basierende Lösungen meist anwendungsspezifisch, kostenintensiv und in der Inbetriebnahme aufwändig sind, wurde am Fraunhofer IPK ein Konzept für die Zustandsüberwachung in der Cloud entwickelt, das mithilfe von Einplatinen-Computern und MEMS-Beschleunigungssensoren (Mikro-Elektro-Mechanisches-System) als Sensorknoten eine preisgünstige und einfach zu handhabende Alternative darstellt.

Digitale Revolution – Erfolgreiche Umsetzung über Organisation 4.0

Hartmut F. Binner April 19, 2017

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Abstract

Kurzfassung Die Vernetzung der Geschäftsprozesse innerhalb des organisationsspezifischen End-to-End-Prozesses durch die neuen webbasierten Informationstechnologien ist nicht nur eine Herausforderung für das verantwortliche Management innerhalb des Unternehmens, sondern auch für die IT-Dienstleister, die gemeinsam mit weiteren IT-Lösungsanbietern integrierte IT-Lösungen realisieren müssen. Die Verbindung von klassischen IT-Komponenten mit cloudbasierten Industrie 4.0-Komponenten ermöglicht herausragende Potenzialverbesserungen. Notwendig ist ein ganzheitlicher Organisationsgestaltungsansatz als Ordnungsstruktur für die Prozessdigitalisierung.

Optimale Produktion mit Blick aufs Ganze

Dieter Schoppe April 19, 2017

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Abstract

Kurzfassung Auf dem Weg zu Industrie 4.0 richten viele Industrieunternehmen ihre Aufmerksamkeit auf die Produktionsplanung. Hier bietet der Markt bereits ausgereifte Systeme, die es schaffen, unter Berücksichtigung der individuellen Produktionsstrukturen zugleich feingranular mit langem Horizont zu planen und dennoch flexibel auf kurzfristige Änderungen zu reagieren. Sie erlauben einen intensiven Blick auf die einzelnen Prozesse und erschließen so immer wieder neues Optimierungspotenzial. Damit bilden sie ein wesentliches Element für die Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette im Rahmen von Industrie 4.0.

Vorschau

April 19, 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.