Inhalte der Online-Ausgabe 4-2024

Mit digitalen Technologien zur nachhaltigen Wertschöpfung

G. Schuh; D. Palm – Lehrstuhl für Produktionssystematik an der RWTH Aachen, FIR Forschungs­­institut für Rationalisierung e. V., Werkzeug­maschinenlabor WZL der RWTH Aachen, Fraunhofer-Institut für Produktions­technologie IPT; Logistikmanagement an der Hochschule Reutlingen, Reutlinger Zentrum Industrie 4.0, Fraunhofer-Institut für Produktions­technik und Automatisierung IPA, Stuttgart

Zur Erreichung der geforderten Klimaneutralität kommt dem Industriesektor als einer der fünf emissionsintensivsten Sektoren eine große Bedeutung zu. Die zentrale Aufgabe ist es, Wirtschaftlichkeit und Ressourcenminimierung zu vereinen und Fabriken zum Ort nachhaltiger Wertschöpfung zu entwickeln. Zugleich fördern moderne Technologien die Entwicklung neuer Produkte und innovativer Geschäfts­modelle, wodurch Fabriken an wandelnde Anforderungen anpassbar gestaltet werden müssen. Zukünftig wird sich dieser Trend intensivieren und folglich die Themen der industriellen Agenda bestimmen. Bereits heute strukturieren führende Produktionsunternehmen ihre Wertschöpfungsnetzwerke daher aus einer ganzheitlichen Betrachtungs­weise heraus: Das Supply Chain Management, die Fabrikplanung sowie die Produktions­planung und -steuerung (PPS) werden dabei nicht als isolierte Disziplinen verstanden, sondern als eng verzahnte Elemente, die sich gegenseitig beeinflussen und verstärken sollten. Eine derart integrierte Optimierung der Wertschöpfungssysteme führt dabei nicht nur zum ökonomischen Vorteil, sondern ermöglicht genauso, die ökologische Bilanz signifikant zu verbessern. S. 112

Herausforderungen bei der Data-Science-Anwendung

M. Riesener, E. Schukat, S. Wang, A. Obladen – WZL der RWTH Aachen

Die effiziente Planung von Fabriken gewinnt in einem immer dynamischeren Wettbewerbsumfeld an entscheidender Bedeutung. Die automatisierte Generierung von Planungsinformationen aus Produktionsdaten bietet eine Möglichkeit, Fehler in der Fabrikplanung zu ver­meiden, den Fabrikplanungsprozess zu beschleunigen und die Effizienz der Fabrikplanung somit zu steigern. Die Herausforderungen bei der Umsetzung solcher Ansätze werden nachfolgend untersucht und geeignete Lösungsmaßnahmen abgeleitet. S. 113

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-04-5

5G-Campusnetze: Kommunikationstechnologie für mobile Roboter?

T. Lackner, J. Hermann, C. Kuhn, D. Palm – ESB Business School Hochschule Reutlingen

Mobile Roboter sind entscheidend für die automatisierte Intralogistik der Industrie 4.0. Eine sichere drahtlose Anbindung an Flottenmanager oder Steuerungssysteme ist essenziell. Private 5G-Campusnetz­werke mit lizenzierten Frequenzen gelten als vielversprechende Lösung. Aus diesem Grund beleuchtet der Beitrag die Grundlagen der 5G-Technologie für mobile Roboter sowie die aktuelle Leistungsfähigkeit von privaten 5G-Campusnetzwerken anhand erhobener Messungen. S. 121

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-04-13

Flexible BPMN-Steuerung für Robotersysteme

S. Kreuter, P. Hold; S. Schlund; J. Abicht, M. Heinrich, T. Wiese – Fraun­hofer Austria Research GmbH, Wien; Technische Universität Wien; Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, Dresden

Bei der Programmierung und Steuerung von Robotersystemen fehlen Standardisierungen, wodurch Experten bei Änderungen in den Randbedingungen mit Zeit- und Personalaufwand nachprogrammieren. Um den Programmieraufwand zu senken, wird ein Software-Framework zur BPMN-basierten Programmierung und Orchestrierung von skillbasierten Robotersteuerungen vorgestellt. Ein Bildverarbeitungs-Modul unterstützt bei der Parametrierung der Skills. S. 128

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-04-20

Stärken von Cobots und Menschen kombinieren

A. Braun, S. Löffler – Hochschule Reutlingen ESB Business School

Das Konzept der zirkulären Wertschöpfung beschreibt ein nachhaltiges Wirtschaftssystem. Innerhalb solcher nachhaltigen Wirtschaftssysteme wird in geschlossenen Kreisläufen gedacht und gehandelt, um das wirtschaftliche Wachstum vom Ressourcenverbrauch zu entkoppeln.   S. 136

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-04-28

Faktoren für einen langfristigen Einsatz von IT-Systemen

N. Fjodorovs, T. Schröer; P. Harder, M. Stonis – FIR e. V. an der RWTH Aachen; IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

Zur Untersuchung der Veränderungsfähigkeit von IT-Systemen produzierender Unternehmen wurden zwölf Interviews mit Anwender- und Anbieterunternehmen von IT-Systemen durchgeführt. Durch eine methodische Auswertung der Interviews konnten Faktoren identifiziert werden, die die Einsatzdauer von IT-Systemen beeinflussen. Die Auswertung zeigt, dass neben der technischen Beschaffenheit insbesondere menschliche und organisatorische Aspekte für einen langfristigen Einsatz von IT-Systemen entscheidend sind. S. 143

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-04-35

Nachverfolgbarkeit als zentrales Element zirkulärer Wertschöpfung

N. Künster, F. Dorka, M. Bücheler, D. Palm – Hochschule Reutlingen ESB Business School

Die Nachverfolgbarkeit von Objekten über deren gesamten Lebenszyklus hinweg, ist eine wichtige Voraussetzung für die effiziente Steuerung zirkulärer Wertschöpfung. Damit diese Nachverfolgbarkeit auch in komplexen und dynamischen Wertschöpfungsketten mit konsistenten Daten gewährleistet werden kann, ist eine durchgängige und eindeutige Identifikation von Objekten erforderlich. Dieser Beitrag stellt die Herausforderungen einer solchen Identifikation dar und Lösungsansätze vor.   S. 150

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-04-42

Echtzeitnahe Dokumentation von Treibhausgas­emissionen auf Basis der Verwaltungsschale

M. Maier, J. Siegert; C. Schillinger; M. Hentsch, D. Palm – Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb IFF Universität Stuttgart; Verfahrens- und Umwelttechnik Centrum für Digitalisierung, Führung und Nachhaltigkeit Schwarzwald gGmbH, Freudenstadt; Hochschule Reutlingen ESB Business School

Dieser Beitrag stellt eine Methodik zur echtzeitnahen Erfassung und Dokumentation von Treibhausgasemissionen in komplexen Wertschöpfungsnetzwerken vor. Die Methodik orientiert sich konzeptionell an relevanten Normen und Ansätzen im Kontext der Treibhausgasbilanzierung. Sie gestattet eine systematische produktionssynchrone, (teil-)autonome Erfassung der Treibhausgasemissionen von Produktions- und Logistikprozessen auf Basis produktbezogener Verwaltungsschalen. S. 156

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-04-48

Integration von PZT-Dick­schichten zur minimalinvasiven Kraftmessung

L. Hamm, M. Riemer, M. Panesso, W. Zorn – Fraunhofer-Institut IWU, Dresden

Erfolgt die vollautomatisierte Fertigung umgeformter Blechbauteile mit Folgeverbundwerkzeugen, lassen sich die Einzeloperationen nur schwer überwachen, da der notwendige Bauraum für herkömmliche Sensorik fehlt. Dieser Beitrag stellt eine Sensorik vor, die Platz sparend integriert werden kann und gleichzeitig eine Kraftverteilung statt nur einer Kraftkomponente misst. S. 164

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-04-56