Industrielle Produktion im Wandel
Die Auswirkungen von globalen Krisen, Klimawandel und Energieknappheit stellen die industrielle Fertigung vor akute Herausforderungen. Sie motivieren unter dem Aspekt der Ökonomie ein fortlaufendes Engagement in Themenkomplexen wie der Umsetzung einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft, voranschreitenden Digitalisierung sowie Fokussierung auf energieeffiziente Produktionsprozesse. Problemstellungen werden themenübergreifend sowohl von Wirtschaft als auch Wissenschaft adressiert, mit dem gemeinsamen Ziel, einen resilienten Industriesektor in Zeiten globalen Wandels sicherzustellen. Resultierende innovative Technologien, Methoden und Geschäftsmodelle fördern eine nachhaltige und digital integrierte Produktion zur Sicherung der zukünftigen Wettbewerbsfähigkeit des Wirtschaftsstandorts Deutschland.
Forschungsthemen in der Batteriezellenfertigung gewinnen in letzter Zeit weiter an Bedeutung, da insbesondere im Bereich der E-Mobilität Batteriesysteme auf Basis von Lithium-Ion Zellen als primärer Energiespeicher Einsatz finden. Die zielgerichtete Anwendung von Methoden der Industrie 4.0 sowie der Digitalisierung führt in diesem Bereich zu einer höheren Flexibilität und Robustheit der gesamten Produktion mit dem Ziel, die Produktivität und Produktqualität weiter zu steigern. Die Umsetzung geht allerdings häufig mit großen Herausforderungen einher, weshalb im Fachbeitrag „Industrie 4.0 in der Batteriezellproduktion“ ein Lösungsansatz zur systematischen Stärkung beschrieben wird. Aufgrund der hohen Nachfrage an Batteriezellen ist in Unternehmen eine Produktivitätssteigerung und eine flexible Ausrichtung der Produktionslinie auf sich ändernde Anforderungen unabdingbar. Hierfür wird in dieser Ausgabe ein Anlagen- und Automatisierungskonzept präsentiert, das einen effizienten Produktionsanlauf von Batteriekalandern zulässt.
In modernen Produktionsstätten erfolgt bei Werkzeugmaschinen eine stetige Zunahme der Digitalisierung. Durch das Detektieren von In-Prozess Echtzeitdaten und das Abspeichern dieser, haben Unternehmen langfristig Zugriff auf historische Prozessdaten, wodurch ein großer Mehrwert für die Prozessüberwachung und -optimierung entsteht. Die zielorientierte Kombination aus Prozessdaten und Methoden der künstlichen Intelligenz führt dabei zu Wettbewerbsvorteilen für Unternehmen. In vielen technologischen Feldern haben sich solche Methoden bereits etabliert, während im produktionstechnischen Umfeld die Hürden mitunter noch zu hoch zu sein scheinen. Besonders für kleine und mittelständische Unternehmen ist der Aufbau einer dafür benötigten Infrastruktur eine Herausforderung. Der Fachbeitrag „Effiziente Implementierung von KI-Anwendungen“ widmet sich dieser Problemstellung und präsentiert Potenziale und Lösungsansätze. Produktivitätssteigerungen im Fertigungsumfeld lassen sich des Weiteren durch den Einsatz von Simulationsalgorithmen erreichen. Besonders auf dem Gebiet der Ultrapräzisionsbearbeitung werden höchste Ansprüche an die Genauigkeit der Werkzeugmaschine gestellt. Entstehende Wärmeenergie beispielsweise an Lagersätzen, muss gezielt abgeführt werden, um eine gleichbleibende Bauteilgüte zu gewährleisten. Der Beitrag „Simulativer Vergleich tubularer Peltierelemente“ legt dar, wie unter Zuhilfenahme moderner Simulationsansätze die Effektivität von Kühlkreisläufen realisiert werden kann.
In dieser Ausgabe der wt Werkstattstechnik online erwarten Sie weitere interessante Beiträge aus der Produktionstechnik. Die Schwerpunkte der Ausgabe bilden Themen aus den Bereichen Werkzeugmaschinen und Produktionsanlagen, Smart Services, Verfügbarkeit sowie Produktivitätssteigerung als Service.
Prof. Dr. h. c. Dr.-lng. Eckart Uhlmannleitet das Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF) der Technischen Universität Berlin. Foto: IWF
