Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 115 Issue 3

Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb

Volume 115 Issue 3

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Journal Overview

Bewertung der Häufigkeit von Planungsläufen im Übergang zur digitalen Fabrik

Dominik Frey, Günther Schuh, Jan Reschke March 20, 2020 Page range: 107-110

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Abstract

Kurzfassung Produzierende Unternehmen sind heute nicht in der Lage, zu bewerten, in welcher Häufigkeit Datenerfassung und Planungsläufe unterschiedlicher Planungsebenen durchzuführen sind. Noch immer werden nächtliche Planungsläufe zur Aktualisierung der Plandaten durchgeführt, obwohl technische Möglichkeiten, wie z. B. In-Memory-Datenbanken, eine hochfrequentere Planung ermöglichen. Weil Shop-floor-Daten in Zeiten der digitalen Fabrik sekündlich aufgenommen werden, können zu häufig durchgeführte Planungszyklen zu Turbulenzen in der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) sowie der Fertigung führen. Derzeit existiert kein wissenschaftlicher Ansatz, der eine Bewertung der Häufigkeit von Planungsläufen in der PPS ermöglicht. In diesem Beitrag werden notwendige Grundlagen für eine systematische Bewertung der Häufigkeit von Planungsläufen sowie erste Gestaltungsansätze skizziert.

Bildung von Produktfamilien als Planungsgrundlage auf Basis von Clusteralgorithmen

Martin Gaida, Uwe Günther, Philipp Wilsky, Ralph Riedel March 20, 2020 Page range: 111-114

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Abstract

Kurzfassung Der Beitrag zeigt auf, wie der manuelle Prozessschritt der Typenvertreterbildung während eines Fabrikplanungsprojekts mittels Clustering-Algorithmen automatisiert werden kann. Hierfür werden der Prozess der Typenvertreterbildung systematisch analysiert und die Anforderungen an den Clustering-Algorithmus abgeleitet. Anhand dieser werden verschiedene Algorithmen ausgewählt und in zwei Beispielen angewendet. Durch den Vergleich der Resultate kann ein geeigneter Algorithmus ausgewählt werden. Auf dieser Basis wird der resultierende Gesamtprozess für die Typenvertreterbildung visualisiert.

Interaktionsorientierte Organisationsgestaltung

Martin Kunath, Herwig Winkler March 20, 2020 Page range: 115-118

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Abstract

Kurzfassung Für die Organisationsgestaltung in Unternehmen werden oft gleichartige Tätigkeiten lokal zusammengefasst, um die Geschäftsprozesse effizient abzuwickeln. Die auftragsbezogene Interaktion und Koordination erfolgt jedoch funktionsübergreifend. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Leistungen projektbezogen auszuführen sind. Der Beitrag zeigt, wie aus Sicht der Fabrikplanung der Entwurf von interaktionszentrierten Organisationskonzepten gelingt.

Kapazitätsplanung skalierbarer Produktionssysteme

Jens Niemann, Andreas Schlegel, Matthias Putz March 20, 2020 Page range: 119-122

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Abstract

Kurzfassung Elektromobilität ist durch hohe Nachfrageunsicherheiten und volatile Volumenprognosen geprägt. Um diese zu bewältigen, werden skalierbare Produktionssysteme eingesetzt. In dem Beitrag wird einerseits eine Methode zum Einsatz der Skalierbarkeit entwickelt und andererseits der Einfluss der Produktionsautomatisierung auf die Skalierbarkeit untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass bei einem niedrigeren Automatisierungsgrad ein frühzeitiger und hoher Einsatz der Skalierbarkeit zu ökonomischeren und flexibleren Produktionen führt. Dieser Effekt nimmt mit steigendem Automatisierungsgrad ab.

Simulation hochautomatisierter Serienproduktion

Tobias Lechler, Maximilian Zerreis, Sarah Sitz, Maximilian Reinhard, Jörg Franke March 20, 2020 Page range: 123-126

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Abstract

Kurzfassung Der Ramp-Down einer hochautomatisierten Serienproduktion ist mit einer Reihe kostenkritischer Herausforderungen und Planungsunsicherheiten verbunden. Die ereignisdiskrete Materialflusssimulation bietet ein Werkzeug zur Bewältigung dieser Herausforderungen, indem sie mögliche Ramp-Down-Szenarien im Voraus auf Wirtschaftlichkeit prüft und Kosteneinsparungspotenziale aufzeigt. Als Entscheidungsgrundlage kann die Simulation gezielt Fehler verhindern und die Produktivität im Serienauslauf steigern. Die Potenziale eines solchen Vorgehens werden anhand eines Beispiels aus der hochautomatisierten Serienproduktion aufgezeigt.

Technologieauswahlmodell zur Produktivitätsermittlung und -bewertung

Teresa Barth, Frederike Kutschera, Robin Jenisch, Maximilian Lödige, Melissa Prünte, Linda Wagner, Daniel Palm, Anja Braun, Peter Ohlhausen March 20, 2020 Page range: 127-130

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Abstract

Kurzfassung Der Anteil mittelständischer Unternehmen, die Standorte im Ausland unterhalten, nimmt seit einigen Jahren zu. Oft finden Auslandsaktivitäten dieser Art in Niedriglohnländern statt. Dort ergeben sich u.a durch die infrastrukturellen Gegebenheiten und durch die verfügbaren Personalressourcen diverse Herausforderungen, insbesondere für die Produktivitätsermittlung und -bewertung innerhalb der Produktion. Dieser Beitrag soll für diese Herausforderungen geeignete Technologien und eine mögliche Vorgehensweise für deren Auswahl vor dem Hintergrund der ländertypischen Herausforderungen aufzeigen.

Resiliente soziotechnische Prozesse im industriellen Internet der Dinge

Verena Henrich, Susann Struwe, Sandro Koch, Jonas Hansert, Thomas Schlegel March 20, 2020 Page range: 131-135

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Abstract

Kurzfassung Im Internet der Dinge sind Prozesse, durch den ständig wechselnden und nicht kontrollierbaren realen Ausführungskontext, unweigerlich mit a priori unbekannten Eingangsgrößen konfrontiert. Das Forschungsprojekt RESPOND untersucht daher Methoden und Werkzeuge zur Modellierung und Ausführung von resilienten Prozessen im Internet der Dinge, um ein flexibles und dynamisches Produktionssystem im industriellen Internet der Dinge zu schaffen, das seinen Zustand selbst überwacht und auf Fehler und Probleme reagieren kann.

Lohnt sich ein Manufacturing Execution System?

Ernst-August Stehr March 20, 2020 Page range: 136-139

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Abstract

Kurzfassung Viele Unternehmen überlegen ein Manufacturing Execution System (MES) zur Unterstützung von Industrie 4.0 einzuführen. Die Kosten können durch ein Angebot vom Anbieter erfragt werden, der monetäre Nutzen ist jedoch oft unklar. Dieser Beitrag bietet eine Methodik, um mit wenigen Tagen Aufwand den Nutzen eines MES abzuschätzen und damit eine fundierte Entscheidung zu treffen.

Systematischer Changemanagementprozess

Hartmut F. Binner March 20, 2020 Page range: 140-143

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Abstract

Kurzfassung Die Digitalisierung bietet einr herausragende Chance, die bestehenden funktionsorientierten arbeitsteiligen Organisationsstrukturen durch ein digitales Businessmodell mit optimal auf den Kunden ausgerichteten End-to-End-Prozessen zu ersetzen, statt suboptimale Geschäftsprozesse zu digitalisieren. Hierfür ist ein ganzheitlicher Businessmodell-Transformations-Gestaltungsansatz erforderlich. Das MITO-Businessmodell gibt regelkreisbezogen die notwendigen Strukturen vor.

Digital vernetztes, automatisiertes 3D-Scanning mit CAD-Rückführung

Stephan Mönchinger, Elisabeth Brandenburg, Rainer Stark March 20, 2020 Page range: 144-147

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Abstract

Kurzfassung Reverse Engineering (RE), teilweise missverständlich als Kopieren von Konkurrenzprodukten verstanden, gehört zu den Engineering-Werkzeugen, deren Bedeutung in den kommenden Jahren weiter stark zunehmen wird. Obwohl seit geraumer Zeit im Einsatz, beruhen eine Vielzahl von Tätigkeiten, die zur Erzeugung von Modellen bestehender Bauteile dienen, auf manuellen, stark Know-how abhängigen Prozessen. Die Weiterverwendung der Modelle, wie z. B. in CAM-Systemen, geschieht ebenso manuell und beinhaltet zur Erzeugung des NC-Codes eine Vielzahl von repetitiven Aufgaben für den Anwender. Das hier beschriebene scanbasierte System widmet sich der automatisierten Scandurchführung, Modellaufbereitung und Bereitstellung für Folgeprozesse. Der Herausforderung dafür, kostengünstige Scanhardware zu verwenden, konnte hier Rechnung getragen werden. In einem übergreifenden automatisierten Reparaturprozess kann diese Scaneinheit bauteilunabhängig eingesetzt werden.

Automatisierung des Virtualisierungsprozesses im Anlagenbau

Victor Häfner, Anne-Christine Benedix, Polina Häfner March 20, 2020 Page range: 148-152

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Abstract

Kurzfassung Mit dem Einsatz Virtueller Realität wird schon seit jeher eine immense Optimierung des Produktentwicklungsprozesses versprochen. Die Umsetzung einer immersiven Visualisierung scheitert aktuell oftmals an fehlenden Grundvoraussetzungen wie durchgängiger Digitalisierung oder geeigneten Softwarelösungen. Dieser Beitrag stellt einen wissensbasierten Lösungsansatz vor, mit dem aus heterogenen Planungsdaten aus MCAD, ECAD und PLC-Programmierung ein funktionales Modell automatisiert erstellt werden kann.

Ermittlung des zukünftigen Energiebedarfs von Industrie-unternehmen

Alexander Emde, Alexander Sauer, Lisa Märkle, Benedikt Kratzer March 20, 2020 Page range: 153-157

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Abstract

Kurzfassung Durch die Liberalisierung des deutschen Elektrizitätsmarktes haben sich für Endverbraucher mehr Anreize ergeben, aktiv am Strommarkt mitzuwirken. Es können neue Einnahmequellen sowie Einsparmöglichkeiten erschlossen werden. Besonders im Bereich der industriellen Produktion ist es möglich, große Potenziale für Lastverschiebungen umzusetzen. Kurzzeitige Prognosen zur Vorhersage des Energieverbrauchs werden immer wichtiger, um dadurch frühzeitig mögliche Maßnahmen zur Energieflexibilisierung einleiten zu können. Dieser Beitrag soll einen Überblick über verschiedene Prognoseverfahren geben, auf deren Grundlage anschließend ein Prognosemodell zur kurzfristigen Lastprognose entwickelt wird. Durch eine Analyse der Last eines Referenzjahres werden signifikante Einflussfaktoren auf den Energiebedarf identifiziert, woraufhin eine Kombination aus zwei Prognosemethoden ein Modell zur Vorhersage liefert.

Die Natur als Inspiration

Dominik T. Matt, Michael Riedl, Erwin Rauch March 20, 2020 Page range: 158-161

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Abstract

Kurzfassung Das Paradigma der biologischen Transformation besteht darin sich die Natur als Vorbild für technische Systeme zu nehmen. Diesem Ansatz wird großes Potenzial zugeschrieben, neue und innovative Lösungsansätze für die Produktionssysteme in der Fabrik der Zukunft zu generieren. Es stellt sich in der Praxis jedoch die Frage, wie Unternehmen von diesem Ansatz am besten profitieren können und welchen Handlungsempfehlungen sie konkret folgen sollen.

Zerspanung von Hochleistungswerkstoffen mit ultrasonisch modulierter Schnittgeschwindigkeit

Armin Reif, Philipp Rinck, Sebastian Sitzberger, Rolf Rascher, Michael F. Zäh March 20, 2020 Page range: 162-165

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Abstract

Kurzfassung Die steigenden Anforderungen an die Festigkeit und die Qualität von Bauteilen und die damit verbundene Verwendung hochfester Materialien erfordert die Weiterentwicklung neuer wirtschaftlicher Zerspanungstechniken. Durch eine werkzeugseitige Schwingungsüberlagerung können bei der Bearbeitung von schwer zerspanbaren Werkstoffen die Zerspankräfte und der Werkzeugverschleiß reduziert sowie die Oberflächenqualität verbessert werden.

Abschätzung der Wirtschaftlichkeit für MRK-Anwendungen

Peter Rally, Oliver Scholtz March 20, 2020 Page range: 166-170

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Abstract

Kurzfassung Für Mensch-Roboter-Kollaborationen (MRK), bei denen der Mitarbeiter direkt neben dem Roboter arbeitet – wie es bei Anwendungsfällen in der bisher rein manuellen Montage häufig der Fall ist – fallen neben den Investitionen in den Roboter noch weitere wesentliche Kostenpositionen an. Im Forschungsprojekt ROKOKO wurde eine einfache Methode zur Abschätzung der erforderlichen Gesamtinvestitionen sowie der Anzahl an Tätigkeiten, die der Roboter in der Taktzeit übernehmen kann, für Anwendungsfälle in der Montage erarbeitet.

Standards für das Internet der Dinge

Marc P. Jensen, Dieter Uckelmann March 20, 2020 Page range: 171-174

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Abstract

Kurzfassung Die digitale Transformation von Unternehmen wird nicht zuletzt durch das Internet der Dinge unterstützt. Eine besondere Herausforderung für die vernetzte Produktionswirtschaft ist eine übergeordnete Verknüpfung der einzelnen IT-Systeme und ein standardisierter Austausch von Daten zwischen den Akteuren. Nebenher entstehen immer größere Datenmengen. Für Unternehmen birgt dieser Informationsschatz ein großes Potenzial, wenn diese Daten im richtigen Kontext interpretiert und zusammengefügt werden können. Forschung und Industrie haben bereits verschiedene Technologien entwickelt und unterschiedliche Ansätze vorgestellt. Jedoch stellen die unterschiedlichen Anforderungen der einzelnen IoT-Domänen einen einheitlichen Informationsaustausch und standardisierte Datenmodelle noch immer vor Hindernisse.

Digital Lean Lighthouse Factory – Nachhaltig effiziente Produktion

Günther Schuh, Stefan Kozielski, Wolfgang Weber, Andreas Gützlaff, Frederick Sauermann, Shari Wlecke, Jan Maetschke March 20, 2020 Page range: 175-177

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Abstract

Kurzfassung Die Waschmittelproduktion der Henkel AG & Co. KGaA am Standort Düsseldorf wurde im Januar 2020 vom World Economic Forum und McKinsey für ihre intelligente Vernetzung und ihre Nachhaltigkeitsinitiative als Digital Lean Lighthouse Factory ausgezeichnet. Grundlage für diese Auszeichnung ist der Fokus auf die Mitarbeiter als Transformationsgestalter, die Nutzung von Daten aus dem Digital Backbone und eine konsequente Umsetzung von systematisch identifizierten Potenzialen.

Der Industrie-4.0-Leitfaden für kleine und mittlere Unternehmen

Bernhard Axmann, Harmoko Harmoko March 20, 2020 Page range: 178-181

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Abstract

Kurzfassung Im ersten Teil der dreiteiligen Veröffentlichung wurde in der ZWF-Ausgabe (2020) 1/2 das Thema „Daten” erläutert. Hierbei ging es um die Datenqualität, Datenaustausch, Datenverarbeitung, und Datenspeicherung. Das zweite Thema ist die „Software und Verarbeitungsprozess”, die ausfolgenden Kategorien bestehen: Produktdesign und -entwicklung, intelligente Materialplanung, intelligente Produktion, intelligente Wartung. Diese spiegeln die einzelnen Geschäftsprozesse wieder, welche digitalisiert werden sollen. Im dritten Teil soll im Heft 2020–04 auf die Themen externe Logistik und Hardware eingegangen werden

Vorschau

March 20, 2020 Page range: 182-182

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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.