Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 114 Issue 3

Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb

Volume 114 Issue 3

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Digitale Zwillinge bieten Flexibilität

March 27, 2019

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Inhalt

March 27, 2019

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Konzept eines Expertensystems zur automatisierten Layout- und Transportmittelplanung

Christian Kutzner, Malte Stonis, Peter Nyhuis March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung In den derzeitigen Ansätzen der Fabrikplanung werden im Prozess der Layoutplanung die Einflüsse von Transportsystemen nicht berücksichtigt. Die Transportmittelauswahl sowie die Transportnetzplanung finden nachgelagert zur Layoutplanung statt. Die Betrachtung der Auswirkungen, die aus der Transportsystemauswahl auf die Gestaltung des Fabriklayouts resultieren, erfolgt somit erst zum Ende des Fabrikplanungsprozesses. Die Selektion bestimmter Transport-systeme kann demzufolge umfangreiche Anpassungen am Layout nach sich ziehen. In diesem Beitrag wird ein Konzept für ein Experten-system aufgezeigt, welches neben der Transportsystemauswahl auch die Transportnetzplanung in den Prozess der Layoutplanung einbindet. Das Expertensystem soll auf Basis von Fuzzy Logic das Expertenwissen zur Auswahl von Transportsystemen interpretieren und das spätere Fabriklayout, ebenso wie die Transportnetze, auf Grundlage von definierten Eingangsdaten automatisiert generieren.

Potenziale datenbasierter Produktallokationen

Bastian Verhaelen, Katharina Thomas, Benjamin Häfner, Gisela Lanza, Günther Schuh March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung Die Technologie der Datensammlung und -analyse hat sich in den letzten Jahren vor allem durch die revolutionäre Entwicklung von Indus-trie 4.0 in der Produktion stark verändert. Viele verschiedene Messsysteme und Sensoren nehmen Daten zu jedem Zeitpunkt der Produktion auf und speichern diese in den jeweiligen proprietären Datenspeichersystemen. Durch Middleware werden diese Daten vernetzt und können mittels einer Datenanalyse für Produktallokationen nutzbar gemacht werden. Im Folgenden wird eine Methodik vorgestellt, mit der Data-Analytics-Verfahren für Produktallokationen in globalen Produktionsnetzwerken angewendet werden können.

Next Level Production Networks

Thomas Friedli, Günther Schuh, Gisela Lanza, Dominik Remling, Andreas Gützlaff, Florian Stamer March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung Die Technologien von Industrie 4.0 bieten global produzierenden Unternehmen die Chance, Entscheidungen zur Netzwerkgestaltung zu verbessern und die Steuerung der Produktion weltweit zu synchronisieren. Dadurch werden eine nachhaltige Steigerung des Wertschöpfungsgrads in der Produktion und die Nutzung von Kostenvorteilen ermöglicht. In der Praxis zeigt sich jedoch, dass die Umsetzung ein langer Weg ist. Durch die Unterteilung der Vision eines transparenten und agilen Netzwerks in gestaffelte und parallelisierte Teilprojekte lässt sich jedoch auf allen Arbeitsebenen direkter Mehrwert für Mitarbeiter und Unternehmen erzielen, der gleichzeitig zur Gesamtentwicklung beiträgt. Der vorliegende Beitrag zeigt hierzu konkrete Schritte aus den Bereichen Strategie, Gestaltung und Management von Produktionsnetzwerken auf.

Erfolgsprognose für Produktivitätsmethoden

Constantin Grabner, Peter Klein, Hermann Lödding March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung Spätestens mit Bekanntwerden des Toyota Produktionssystems ist ein methodisches Verbesserungsvorgehen zum Industriestandard geworden. Unternehmen bewerten das Aufwand-Nutzen-Verhältnis der Methoden jedoch teilweise kritisch. Angesichts dieser Beurteilung stellt sich die Frage, wie sich der Erfolg von Produktivitätsmethoden vorhersagen lässt. Dieser Beitrag beschreibt ein Vorgehen, um die Auswirkung von Verbesserungsmethoden auf die Arbeitsproduktivität vorherzusagen.

Standortgerechter Produktionsanlauf im Netzwerk

Bastian Verhaelen, Stefan Treber, Benjamin Häfner, Gisela Lanza March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung Vielen kleinen und mittleren Unternehmen bedarf es eines effizienten Managements des Produktionsanlaufs, um ihre globale Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen. Dieser Beitrag stellt einen Ansatz vor, mithilfe einer Standortanalyse und eines Planungs- und Steuerungsmodells den Produktionsanlauf an verschiedenen Standorten effizient durchzuführen. Hierzu werden gegebene Rahmenbedingungen eines Produktionsanlaufs an global verteilten Standorten analysiert und mit Hilfe einer Methodik einem Referenzprozess zugeordnet, um eine Anpassung an wechselnde globale Einflussfaktoren, wie z. B. Faktorkos-ten oder Marktentwicklungen, zu gewährleisten.

Zustandsüberwachung von Vorschubantrieben mithilfe eingebetteter Sensoren

Johannes Ellinger, Maximilian Benker, James Rowe, Robin Kleinwort, Michael F. Zäh, Sebastian Unsleber March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung Um spanende Werkzeugmaschinen möglichst profitabel betreiben zu können, muss der aktuelle Verschleißzustand der Maschinen hinreichend genau bekannt sein. Dies kann durch kontinuierliche Zustandsüberwachung erreicht werden. Neuartige, direkt in die Komponenten des Antriebsstranges von Werkzeugmaschinen integrierte Sensoren bieten die Möglichkeit, dies auf einfache und kostengünstige Weise durchzuführen. Als Indikator für Verschleiß kann dabei direkt das dynamische Verhalten des Antriebsstranges herangezogen und so eine hohe Anlagenverfügbarkeit sichergestellt werden.

Ganzheitlicher Gestaltungs- und Umsetzungsansatz für Good und Smart Governance

Hartmut F. Binner March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung Das Thema „Governance“ tritt immer dann in das Bewusstsein der Öffentlichkeit, wenn in den Medien wieder über ein gravierendes Fehlverhalten von hochrangingen Managern berichtet wird. Hierbei wird häufig die Frage gestellt, welche Instrumente eingesetzt werden müssen, um solch eine eklatante Misswirtschaft zu verhindern. Hierauf gibt es auch Antworten von Governance-Experten, die aber häufig nur einen bestimmten Aspekt in den Mittelpunkt stellen. Dies sind beispielsweise die Wertekultur und das Leitbild, die Einhaltung der Compliance oder das Vorhandensein eines Lenkungs- und Regelsystems. Es fehlt in der Regel allerdings ein ganzheitlicher Ansatz, der diese Erfolgsfaktoren für Good Governance in ihren Wechselwirkungen zu einem Gesamtoptimum zusammenführt. Nachfolgend wird ein solcher Ansatz unter Bezugnahme auf das MITO-Modell erläutert.

Messunsicherheitsbestimmung komplexer Prüfprozesse

Tobias Müller, Christoph Voigtmann, Robert H. Schmitt March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung Die steigende Komplexität der Prüfprozesse im industriellen Umfeld stellt produzierende Unternehmen aufgrund fehlender Hilfestellungen vor Herausforderungen bei der Messunsicherheitsbestimmung. Dieser Beitrag stellt vor, wie mittels der Richtlinie VDI/VDE 2600 – 2, die im VDI/VDE-GMA Fachausschuss 1.21 unter Leitung des Lehrstuhls für Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement am WZL der RWTH Aachen erarbeitet wurde, diesen Herausforderungen begegnet werden kann.

Kennzahlenbasierte Bewertung technischer Energieflexibilitäts-potenziale in der Produktion

Florian Löber, Daniel Moog, Robin Langner, Eberhard Abele March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung Der zunehmende Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung stellt die Energieversorgung in Deutschland vor große Herausforderungen. Insbesondere steigt durch den Ausbau regenerativer Energieträger wie Sonnen- und Windkraft die Volatilität in der Stromerzeugung. Durch Ausnutzung dieser volatilen Energieverfügbarkeit bietet sich produzierenden Unternehmen die Möglichkeit, Energiekosten durch einen an die Erzeugungssituation angepassten Energiebezug einzusparen. Wesentlich für die Umsetzung einer energieflexiblen Betriebsweise der Versorgungs- und Produktionstechnik ist die Erfassung und Bewertung bestehender Flexibilitätspotenziale. In diesem Beitrag wird eine quantitative Erfassungs- und Bewertungsmethodik für technische Energieflexibilitätspotenziale industrieller Anlagen und Fabriken sowie ein dazugehöriges praxisorientiertes Softwaretool präsentiert.

Zukunftsperspektiven der Additiven Fertigung

Christoph Besenfelder, Stephanie Niehues, Henriette Pracht March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung 3D-Druck bietet viele Chancen für die Produktion und eröffnet neue Geschäftsfelder. Neben den Chancen gibt es aber auch viele Herausforderungen, die für ein erfolgreiches Implementieren der innovativen Technologie gemeistert werden müssen. Additiv gefertigte Teile werden bereits erfolgreich in der Automobilbranche und in der Luftfahrt eingesetzt. Der produktive Einsatz der Additiven Fertigung, besonders im Bereich der KMU, findet zurzeit aufgrund von Integrationsproblemen noch keine weite Verbreitung. Zwei elementare Fragen die in diesem Zusammenhang auftreten sind, welche Schritte müssen getan werden, um einen 3D-Drucker optimal in eine Wertschöpfungskette zu integrieren? Welche Zukunftsperspektiven bietet der Einsatz dieser Technologie?

Bedarfsgerechte Kommunikation in der Fertigung

Marcus Niebecker March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung Stets über den aktuellen Status in der Fertigung informiert sein, ist ein wichtiges Ziel von Produktionsunternehmen. Der PROXIA RSS-Manager (Really Simple Syndication) erweitert das Nachrichtensystem, um die Funktionalität „Eigene RSS-Feeds“ – auf Grundlage von Vorkommnissen in der Produktion – erstellen zu können. So können Mitarbeiter zeitnah über definierte Ereignisse, wie z. B. Störungen einer Maschine oder eines Auftrags, informiert werden und direkt adäquate Maßnahmen einleiten.

Six Sigma 4.0

Franziska Schäfer, Andreas Mayr, Andreas Hess, Christian Zeiselmair, Heiner Otten, Jörg Franke March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung Der vorliegende Beitrag vergleicht Six-Sigma- und Data-Mining-Methoden im Hinblick auf das Null-Fehler-Management in Produktionsprozessen. Darauf aufbauend wird ein Six-Sigma-4.0-Prozessmodell abgeleitet, das die Stärken beider Ansätze vereint und somit einen Handlungsleitfaden für Verbesserungsprojekte im Rahmen der Indus-trie 4.0 bereitstellt. Das vorgestellte Six-Sigma-4.0-Modell wird im Zuge eines Verbesserungsprojekts im Bereich der Elektronikproduktion validiert.

Elektromotorenproduktion 4.0

Andreas Mayr, Benjamin Lutz, Michael Weigelt, Tobias Gläßel, Johannes Seefried, Dominik Kißkalt, Jörg Franke March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung Industrie 4.0 geht mit einer Vielzahl an Technologien einher, die großes Potenzial für die Elektromotorenproduktion von morgen bieten. Vor allem datengetriebene Ansätze, die sich der Methoden des maschinellen Lernens (ML) bedienen, rücken zunehmend in den Fokus. Im Rahmen dieses Beitrags wird gezeigt, wie sich die daraus ergebenden Potenziale systematisch erschließen lassen. Nach einem kurzen Überblick über bestehende ML-Ansätze in der Elektromotorenproduktion wird anhand des Referenzmodells CRISP-DM beispielhaft eine ML-basierte Qualitätsüberwachung für das Laserschweißen von Hairpins entwickelt.

Adaptive Parametereinstellung für Fertigungsprozesse

Sonja Straßer, Herbert Jodlbauer, Lukas Schimpelsberger March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung In Fertigungsprozessen ist die Auswahl der optimalen Prozessparameter eine schwierige Aufgabe und meist stark von der Erfahrung qualifizierter Mitarbeiter abhängig. Könnte man Prozessparameter automatisiert individuell auf jeden Bauteil abstimmen, so werden die Qualität der gefertigten Teile weiter erhöht und der Ausschussanteil reduziert. Durch passende Machine-Learning-Methoden wird es möglich, ein Modell aus Produktionsdaten zu erstellen, um damit Einstellparameter optimal vorherzusagen.

Leitsysteme 4.0

Sven Jung, Alexander Schnichels, Robert H. Schmitt, Bernd Kuhlenkötter, Christopher Prinz March 27, 2019

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Abstract

Kurzfassung Herkömmliche Produktionsleitsysteme erweisen sich immer häufiger als zu unflexibel, um der zunehmenden Komplexität innerhalb der Produktion gewachsen zu sein. Die Industrie 4.0 bietet hier neue Möglichkeiten für bessere Abläufe und eine dadurch steigende Effizienz. Dieser Beitrag charakterisiert die Anforderungen an ein modernes Leitsystem und beschreibt eine Methodik, mit der Unternehmen die individuellen Potenziale der Industrie 4.0 für ihren Anwendungsfall identifizieren können.

Vorschau

March 27, 2019

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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.