Inhalte der Online-Ausgabe 6-2024

Der Systemgedanke als Verbindung von Arbeits­organisation und Engineering

O. Riedel – Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW), Universität Stuttgart; Lehrstuhl Produktionstechnische Informationstechnologien, Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO)

Wettbewerbsvorteile in der Produktion unter Mensch-Technik-, Mensch-Maschine- und Mensch-Umwelt-Systeme haben gemeinsame Struktureigenschaften: Sie nehmen Informationen und Signale aus ihrer Umgebung auf, verarbeiten oder speichern diese und geben letztendlich Informationen oder Signale als Ergebnis der Verarbeitung in die Umgebung wieder ab. Es ist dieses Systemverständnis, was es uns erlaubt, die Wirkungsweise und Eigenschaften von solchen komplexen Systemen zu verbessern. Betrachten wir diese Systeme aus einer menschzentrierten Perspektive, stehen zumeist arbeits­wissenschaftliche Fragestellungen, etwa Human-Computer Interaction oder Arbeitsumgebungsgestaltung, im Fokus. Dabei geht es um die optimale Abstimmung des Arbeitssystems mit seiner technologischen und räumlichen Arbeitsinfrastruktur an die Bedürfnisse der Mit­arbeitenden.   S. 253

Modellbasiertes und visuelles Änderungsmanagement

B. Schneider, M. Bues, B. Wingert, M. Kürümlüoglu, O. Riedel – Fraunhofer IAO, Stutgart

Zunehmend komplexe, technische Systeme steigern die Anzahl der involvierten Disziplinen und die Komplexität in der Entwicklung. Der vorgeschlagene Lösungsansatz soll die Identifikation der Aus­wirkungen von Änderungen sowie die interdisziplinäre Erarbeitung einer optimalen Lösung unterstützen. Hierzu werden die Lösungs­elemente Industrial Metaverse, digitaler Zwilling und Advanced Systems Engineering miteinander verbunden. Als Anwendungsbeispiel dient das Änderungsmanagement. S. 254

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-6

Advanced Systems Engineering Assessment

B. Schneider, S. Schüle, M. Kürümlüoglu, O. Riedel – Fraunhofer IAO, Stuttgart

Steigende externe Anforderungen, die zunehmende Komplexität von Systemen und neue Anforderungen an die interdisziplinäre Zusammenarbeit stellen Unternehmen vor Herausforderungen. Das Advanced Systems Engineering (ASE) beschreibt Methoden und Technologien für die Handhabung dieser Herausforderungen. Mit einem Assessment können Unternehmen analysiert und eine nahtlose Integration der Methoden und Technologien sowie eine strukturierte Transformation hin zu ASE-Unternehmen erreicht werden. S. 259

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-11

Model-based DevOps für digitale Zwillinge

J. Zhang, A. Wortmann, O. Riedel – ISW, Uni Stuttgart

Der digitale Zwilling ist ein wesentlicher Bestandteil der Digitalisierung in der Industrie 4.0. Das Zwillingssystem besteht aus physischer und virtueller Repräsentation in Zusammensetzung mit einem komplexen Softwaresystem, wofür ein aufwendiger Engineering-­Prozess nötig ist. Dieser Prozess soll durch einen modellbasierten DevOps-Ansatz mittels Modellabstraktion unterstützt werden. Dieser Beitrag gibt einen Einblick in die Forschung und die Herausforderungen der modellbasierten DevOps. S. 268

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-20

Nachhaltige Geschäftsmodelle durch digitale Zwillinge

A. Werner, F. Schuseil, N. Zimmermann, M. Hämmerle, O. Riedel – Fraunhofer IAO, Stuttgart

Produzierende Unternehmen werden seit jeher mit einer steigenden Anzahl an und Komplexität von Anforderungen konfrontiert, was durch Nachhaltigkeitsanforderungen seitens Legislative, Kunden und Investoren verstärkt wird. Diese neuartigen Anforderungen sollten nicht als Bürde betrachtet werden. Stattdessen lassen sich ökologisch nachhaltige Geschäftsmodelle erschließen. In diesem Beitrag wird ein geschäftsmodellorientierter Entwicklungsansatz für digitale Zwillinge in der Industrie präsentiert.   S. 276

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-28

Erweiterte und virtuelle Realität in der Instandhaltung

N. Brandt, D. Littfinski, O. Riedel – ISW, Uni Stuttgart

Dieser Beitrag befasst sich mit der Integration von Mixed-Reality-Technologien in die industrielle Instandhaltung. Anhand von Anwendungsfällen werden die Vorteile der Bereitstellung von kontext­sensitiven Instandhaltungsinformationen aufgezeigt. Abschließend wird ein Lösungskonzept für die Instandhaltung mittels Mixed Reality diskutiert. Ziel ist es, die Effizienz der Instandhaltung durch die Integration von Augmented-Reality- und Virtual-Reality-Technologien zu steigern. S. 285

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-37

Zukunftsfähigkeit von KMU in der VUKA-Welt

T. Jahangirkhani, L. Wecken, S. Wulf, P. Nyhuis – Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA), Universität Hannover

Um die Zukunftsfähigkeit von produzierenden Unternehmen in der VUKA-Welt zu sichern, müssen frühzeitig konkrete Maßnahmen erkannt und umgesetzt werden. Diese können in verschiedenen Bereichen wie Resilienz und Ressourceneffizienz liegen und weisen komplexe Interdependenzen untereinander auf. Die Auswahl geeigneter Maßnahmen ist anspruchsvoll, besonders für KMU. Sie benötigen Unterstützung, um ihre individuellen Anforderungen zu bewerten und Maßnahmen zu definieren. S. 292

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-44

Flächenbedarfsschätzung in der Montage

J. Kuthe, V. Alieksieiev, T. Jansen, H. Lödding; J. Fölsch, P. Metzmacher – Technische Universität Hamburg, Institut für Produktionsmanagement und -technik; AIRBUS Operations GmbH, Hamburg; Hochschule für angewandte Wissenschaften Hamburg

Dynamische Märkte, knappe Flächen und eine zunehmende Automatisierung haben die Bedingungen in der Fabrikplanung gewandelt und die Anwendbarkeit etablierter Methoden reduziert. Gerade in der frühen Phase der Fabrikplanung ist es erforderlich, die Flächen­­bedarfe auf Grundlage unvollständiger Informationen zuverlässig abzuschätzen. Der Beitrag präsentiert eine Methode zur Flächen­bedarfsbestimmung in der Stückgutproduktion und validiert sie am Beispiel der Flugzeugindustrie. S. 298

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-50

Wirkung von Präsenz auf Kreativität und Innovation

M. Bockstahler, C. Müller, S. Rief – Fraunhofer IAO, Stuttgart

In der heutigen Arbeitswelt ändert sich die Häufigkeit und Art der persönlichen Begegnung durch die zunehmende Hybridität. Gleich­zeitig bleibt das physische Büro für das Innovationsgeschehen in Organisationen bedeutend. Eine empirische Untersuchung dieses Spannungsfelds und die Ergebnisse zum Zusammenhang von Präsenz, Kreativität und Innovation werden hier auszugsweise dargestellt. Festgestellt und unter hybriden Bedingungen validiert wurden viel­fältige Einflussfaktoren auf Kreativität und Innovation und eine Clusteranalyse ergab vier voneinander abgegrenzte Innovations- und Präsenzgruppen. S. 307

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-59

Strategische New Work-Implementierung

A. Hoberg – Fraunhofer IAO, Stuttgart

Der Beitrag analysiert, wie die strategische Einführung von New Work-Konzepten als effektive Antwort auf bestehende externe Herausforderungen dienen kann. Mittels Experteninterviews an acht Fraunhofer-Instituten wurden Gestaltungsprinzipien, Implementierungsansätze und strategische Wertbeiträge analysiert. Der Beitrag zeigt, dass eine enge Verknüpfung von New Work mit strategischen Zielen und eine individuelle Anpassung entscheidend sind. New Work fördert eine zukunftsorientierte, resiliente Organisationskultur – essentiell in dynamischen Zeiten. S. 315

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-67

Intelligente AR-basierte Assistenzsysteme

M. Quandt, M. Kreutz, M. Freitag; H. Stern – BIBA Bremer Institut für Produktion und Logistik an der Universität Bremen; Fachbereich Produktionstechnik, Universität Bremen

Die Nutzbarmachung der Potenziale von intelligenten AR-Assistenzsystemen zur Entscheidungsunterstützung in der Intralogistik ist eng mit ihrer bedarfsgerechten Gestaltung entsprechend der technologischen Möglichkeiten dieser Systeme und der prozessspezifischen Anforderungen verbunden. Dieser Beitrag beleuchtet diese Potenziale und befasst sich mit der Ableitung und Entwicklung eines Testaufbaus zur Vorbereitung einer studien­basierten Untersuchung verschiedener derartiger Gestaltungsvarianten. Daraus folgt die Erstellung eines Leitfadens, der prozessabhängig gezielte Empfehlungen enthält. S. 325

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-77

Die „fehlende Mitte“ der Arbeitsforschung

U.-E. Haner, M. Braun, K. Hölzle – Fraunhofer IAO, Stuttgart

Eine bibliometrische Analyse von 208 Konferenzbeiträgen bestätigt eine umfassende Erörterung von konstitutiven Konzepten der Arbeitswissenschaft, wie Menschzentrierung und Interdisziplinarität. Die Analyse zeigt aber das Fehlen eines Kernbegriffs, der eine integrative Wirkung in der Arbeitsforschung ausüben und ihre fachliche Außendarstellung schärfen könnte. Zudem wurde eine Lücke zwischen potenzial- beziehungsweise ressourcenorientierten und risikoorientierten Forschungsschwerpunkten identifiziert, was hier als die „fehlende Mitte” der Arbeits­forschung bezeichnet wird. S. 334

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-86

Der Regelkreis der Bedienbarkeit

L. Lange, M. Moritz, S. Buxbaum-Conrade, T. Redlich, J. P. Wulfsberg – Helmut-Schmidt-Universität/UniBw H New Production Institute Laboratorium Fertigungstechnik

In einer qualitativen, explorativen Studie wurden Aspekte erfasst, welche die Bedienbarkeit von Werkzeugmaschinen beeinflussen. Hierzu wurden Interviews und Beobachtungen mit Entwicklern, Ausbildern und Bedienern von Werkzeugmaschinen durchgeführt. ­Die erarbeiteten Aspekte wurden anschließend systematisch analysiert, kategorisiert und in direkte und indirekte Einflüsse untergliedert. Hieraus wurde das hier vorgestellte Modell des Regel­kreises der Bedienbarkeit von Werkzeugmaschinen abgeleitet. S. 344

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-96

Integrierte Arbeitsplanung und Produktionssteuerung

J. B. Maier, H.-H. Wiendahl – Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart; Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb IFF, Universität Stuttgart

Produzierende Unternehmen betrachten Arbeitsplanung und Produktionssteuerung häufig sequenziell und damit voneinander entkoppelt. Doch ihre integrierte Betrachtung verspricht in bestimmten Anwendungsfällen Verbesserungen durch eine Flexibilitätssteigerung. Zu ihrer Identifikation stellt dieser Beitrag ein Vorgehen zur Bewertung anwendungsfallspezifischer Anforderungsmuster an eine integrierte Arbeitsplanung und Produktionssteuerung vor. S. 351

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-103

Case Study OLSK Small Laser

G. Di Martino, J. C. Mariscal-Melgar, L. Lange, M. Omer, T. Redlich, J. P. Wulfsberg, D. Ingrassia – Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg

Die Bedeutung von Open-­Source-Methoden wird durch die zunehmende Dezentralisierung der digitalen Fertigung verstärkt. In diesem Beitrag wird der „OLSK Small Laser V2“ mit Schwerpunkt auf Zugänglichkeit und Kosteneffizienz untersucht. Reproduzierbarkeit ist der Schlüssel, wobei eine detaillierte Dokumentation und ein Design, das Anpassungen und Reparaturen erlaubt, die Nachhaltigkeit fördern. Der Beitrag gibt einen Überblick über die Funktionen und die Designphilosophie des OLSK Small Laser V2. S. 360

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-112

Bauteilverzug im Metal Binder Jetting

H. Blunk, B.-F. Dettmar; A. Seibel – Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT, Hamburg; Institut für Produktionstechnik und -systeme, Leuphana Universität Lüneburg

Ergänzend zu konventionellen sinterbasierten Verfahren wie dem Metal Injection Molding ermöglicht der Metal Binder Jetting-Prozess eine wirtschaftlichere Fertigung von Sinterbauteilen bei geringerer Stückzahl. Aufgrund unterschiedlicher Grünteileigenschaften liegen andere tribologische Eigenschaften und somit ein abweichender Bauteilverzug vor. Darüber hinaus ist derzeit nicht bekannt, wie sich dieser mit dem Zustand der Sinterunterlagen ändert. Ziel dieses Beitrags ist es daher, entsprechende Analysen vorzustellen und Handlungsempfehlungen aufzuzeigen. S. 367

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-119

Demonstratoren im Industrie 4.0-Kontext

L. Dörr, S. J. Oks, C. Lehmann; J. Trezl; T. Reichenstein, S. G. Koustas – HHL Graduate School of Management Leipzig; Technische Universität Chemnitz; Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Industrie 4.0 bringt neben vielen Potenzialen auch eine erhebliche Komplexitätssteigerung mit sich. Um dieser effektiv zu begegnen, bieten Demonstratoren einen wertstiftenden Beitrag. Ihr Einsatz erlaubt eine nutzerzentrierte Systementwicklung mit einhergehender Komplexitätsreduktion durch Modellierung und Simulation. Dieser Beitrag untersucht ihre Potenziale am Beispiel des Projektes „Con­SensE“ mit Fokus auf Sensortechnologien und deren Nachrüstung. S. 373

doi.org/10.37544/1436-4980-2024-06-125