bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Vorgehen zur kostentechnischen Beurteilung wandlungsfähiger Gestaltungsalternativen
Authors: Zwißler Frank , Gebhardt Marcel
Published: May 2017

Kurzfassung

Extern induzierte Turbulenzen erzeugen einen Wandlungsdruck. Um auf diesen in kurzer Zeit reagieren zu können, ist eine wandlungsfähige Ausrichtung des gesamten Auftragsabwicklungsprozesses notwendig. Mit dieser Forderung geht auch unmittelbar die Frage nach der betriebswirtschaftlichen Vorteilhaftigkeit einher. Der Beitrag liefert vor diesem Hintergrund eine Vorgehensweise für ein Kostenmanagement wandlungsfähiger Gestaltungsalternativen, um die vorteilhafte Alternative unter variierenden Wandlungstreiberszenarien identifizieren zu können.
Differenzierte Kommunikationsplanung in Planungsprojekten
Authors: Petraus Bernd , Riedel Ralph , Müller Egon
Published: May 2017

Kurzfassung

In diesem Beitrag wird ein neuartiger Ansatz vorgestellt, mit Hilfe dessen die Projektorganisation bei Planungsprojekten unterstützt werden kann. Der Ansatz zielt auf eine modellbasierte Beschreibung von Kommunikation auf Basis von Matrizen. Das resultierende Modell kann direkt zur Projekt- und insbesondere zur differenzierten Kommunikationsplanung zum Einsatz kommen oder beispielsweise als Basis einer Computer Supported Collaborative Work (CSCW)-Anwendung dienen. Im Artikel wird die innere Logik des Modells dargelegt.
Trends im Elektromaschinenbau
Authors: Peter Manuel , Blanc Florian Sell-Le , Fleischer Jürgen
Published: May 2017

Kurzfassung

Die aktuelle Vielfalt an Konzepten für Elektrotraktionsantriebe und deren Anwendungsszenarien resultieren in einer vielfältigen Bandbreite ausgereifter Produkte, welche in Klein- und Mittelserie hergestellt werden. Mit steigenden Anforderungen der Industrieantriebe bezüglich Energieeffizienz und der Elektrifizierung des automobilen Antriebsstrangs ergeben sich neue Herausforderungen für den Elektromaschinenbau. Ansätze der Produktionsforschung werden mit den genannten Anforderungen verglichen und daraus Trends abgeleitet.
Ein STEP- und STEP-NC-basiertes PLM-System
Authors: Brecher Christian , Königs Michael , Lohse Wolfram
Published: May 2017

Kurzfassung

Unternehmen beschränken sich bei der Zusammenstellung ihres Maschinenparks auf eine geringe Anzahl unterschiedlicher Steuerungen und auf möglichst ein CAD/CAM-System, um Kosten für redundante CAM-Planungen und Post-Prozessoren einzusparen. Schießen sich mehrere KMU zusammen, um durch gekoppelte Kapazitäten größere Aufträge annehmen zu können, ist eine redundante Planung allerdings meist unvermeidlich. Im Rahmen eines aktuellen Forschungsprojektes am Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen wird daher eine PLM Software für europäische KMU des Werkzeugmaschinenbaus entwickelt, um Limitierungen hinsichtlich der Informationserstellung und des Informationsaustauschs aufzuheben. Darüber hinaus sollen bereits auf einer Maschine eingefahrene NC-Programme auf andere Maschinen mit ähnlichen Eigenschaften transferiert werden können, um redundante Planungen ganz zu vermeiden. Diese Rückführung erlaubt zusätzlich eine Berücksichtigung von Werkstatt-Optimierungen in NC-Programmen bei zukünftigen CAM-Planungen. Technologien im Fokus sind Drehen, Fräsen und WEDM.
Die Entwicklung der Offenheit im Lebenszyklus von Produktionsnetzwerken
Authors: Wulf Stefanie , Redlich Tobias , Krenz Pascal , Wulfsberg Jens P.
Published: May 2017

Kurzfassung

Die erfolgreiche Vernetzung einzelner produzierender Unternehmen in mehrschichtigen Produktionsnetzwerken, welche eine kollektive Leistungssteigerung durch die Bündelung verschiedenster Ressourcen anstreben, basiert auf einem grundlegenden Verständnis hinsichtlich der spezifischen Eigenschaften jener Netzwerke. Oftmals werden die Herausforderungen einer erfolgreichen Ausgestaltung von Produktionsnetzwerken jedoch nicht zeitgerecht erkannt. Der vorliegende Beitrag und das darin vorgestellte Lebenszyklusmodell soll dazu beitragen, das grundlegende Verständnis hinsichtlich der Implementierung der Offenheit, als zentralen Erfolgsfaktor von Wertschöpfungskooperationen, notwendigerweise zu erweitern, um daraus zeitlich angepasste, phasenspezifische Maßnahmen zur aktiven Gestaltung der Offenheit innerhalb von Produktionsnetzwerken ableiten zu können.
Integriertes Bauteildatenmodell für Industrie 4.0
Authors: Anderl Reiner , Strang Daniel , Picard André , Christ Alexander
Published: May 2017

Kurzfassung

Der Technologiefortschritt durch Industrie 4.0 ermöglicht die Nutzung von Bauteilen als Informationsträger und deren Vernetzung mit cyber-physischen Produktionssystemen. In dem Beitrag wird der Ansatz für ein integriertes Bauteildatenmodell für den Wertschöpfungsprozess Produktion vorgestellt. Die Basis bildet der Theta-Ansatz zur Repräsentation von Bauteilen als cyber-physische Objekte. Zudem wird eine exemplarische Anwendung im Rahmen von cyber-physischen Produktionssystemen beschrieben.
Dimensionierung wandlungsfähiger Fabriken
Authors: Erlach Klaus , Foith-Förster Petra
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Anpassung von Fabrikstrukturen an häufige Veränderungen im Produktionsprogramm ist eine der großen Herausforderungen für produzierende Unternehmen. Oft reicht die vorhandene Flexibilität nicht aus, um Bedarfsänderungen nachzukommen. Die Fabrik muss sich also strukturell wandeln können, weshalb ein wirtschaftlich sinnvolles Maß an Wandlungsfähigkeit vorzusehen ist. Der Artikel stellt ein Planungsvorgehen vor, mit dem die minimale und maximale Größe eines Werkes als strategischer „Wandlungsrahmen“ festgelegt werden kann.
Produktivitätskennzahlen in der Fabrikplanung
Authors: Weidemann Björn , Sender Jan
Published: May 2017

Kurzfassung

Die qualitative und quantitative Bestimmung von Kapazitäten ist eine Grundfragestellung der Fabrikplanung. In dem Prozess der Kapazitätsbilanzierung sind Zeitdaten für Produktionsprozesse von entscheidender Bedeutung. Oftmals müssen in der Grobplanungsphase Prozesszeiten ohne detaillierte Produkt- und Ressourcendaten generiert und auf deren Basis Kapazitätsplanungen durchgeführt werden. Dieser Artikel beschreibt einen praktischen Ansatz, wie der Planer auf Basis von Produktivitätskennzahlen Prozesszeiten im frühen Planungsstadium generieren kann.
Teilentladungsmessungen bei konstanter Teilentladungsenergie
Authors: Schneider Michael , Franke Jörg
Published: May 2017

Kurzfassung

Die komplexen Vorgänge beim Entstehen einer Teilentladung sind in der Hochspannungstechnik weitestgehend erforscht. Die Messungen von Teilentladungen und die Korrelation der Teilentladungsvorgänge mit der Degradation der verschiedenen, eingesetzten Isolationsmaterialien in elektrischen Antrieben werden in diesem Beitrag thematisiert. Zusammenhänge zwischen der tatsächlich umgesetzten Teilentladungsenergie und der verminderten Isolationsfestigkeit werden anhand von Messungen eruiert.
Robotergestützte Montage von Elektromotorstatoren
Authors: Kühl Alexander , Höft Annika , Franke Jörg
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Anzahl der automatisierten Prozesse in der Produktion elektrischer Antriebe nimmt stetig zu. Bisher bestehen flexible Ansätze in der Montage, der Prüfung und der Fixierung von Magneten oder auch spezielle direkte Wicklungsmethoden. Der vorliegende Beitrag präsentiert Forschungsansätze für die roboterbasierte Montage von Elektromotorstatoren. Ausgehend von einem nutgrundisolierten Stator werden die Prozessschritte Wicklungs- und Deckschiebermontage konzeptioniert und umgesetzt.
Smart Product Variety
Authors: Schuh Günther , Rudolf Stefan , Riesener Michael , Brüchmann Sören
Published: May 2017

Kurzfassung

Produzierende Unternehmen stehen zunehmend vor der Herausforderung, der marktseitigen Forderung nach immer kundenindividuelleren Produktvarianten gerecht zu werden. Indirekte Mehrkosten für die Einführung neuer Varianten werden jedoch oft nicht verursachungsgerecht verrechnet und führen zur Quersubventionierung „exotischer“ Varianten. Am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen wurde daher eine Methodik entwickelt, welche die Minimierung und die verursachungsgerechte Ermittlung indirekter Kosten für neue Produktvarianten vereint. Diese ganzheitliche Methodik ermöglicht eine verbesserte Zusammenarbeit zwischen Vertrieb, Produktmanagement und Entwicklung bei der Preis- und Kostengestaltung. In einer frühen Phase der Auftragsabwicklung können die tatsächlich anfallenden indirekten Kosten einer neuen Produktvariante mit deutlich geringerem Aufwand als bisher bestimmt werden. Kernelement der Methodik ist der Rückschluss von der Produktähnlichkeit auf die anfallenden indirekten Kosten.
miniGPS: Betreibermodelle für wachstumsorientierte KMU
Authors: Bergmann Ulf , Wagenhaus Gerd
Published: May 2017

Kurzfassung

Die in Sachsen-Anhalt eher kleinbetrieblich geprägte Industriestruktur bietet insbesondere Unternehmen mit hohem Autonomiegrad und eigener Produktverantwortung geeignete Ansatzpunkte für eine wachstumsorientierte Entwicklung. Neben klassischen Effizienzbemühungen, wie aus der Groß-/ Serienfertigung bekannt, steht hierbei die Bewältigung der Übergangsphase von der handwerklich geprägten hin zur industriellen Organisationsstruktur im Mittelpunkt. Forscher der Universität Magdeburg entwickeln hierfür passende Betriebskonzepte.
Messverfahren zur Erfassung der Gratbildung beim Bohren von CFK
Authors: Schneider Marco , Becker Dina , Pfeifroth Tobias
Published: May 2017

Kurzfassung

Auf Grund der hohen Anforderungen an die Bearbeitungsqualität von CFK-Bauteilen in der Industrie, ist die richtige Wahl zwischen genauen und schnellen Messverfahren zur Erfassung spezifischer Bearbeitungsfehler von großer Bedeutung. In dieser Studie wurde die Gratbildung gebohrter CFK-Proben anhand der Tastschnitt- und Lasertriangulationsverfahren sowie mit dem konfokalen Mikroskop vermessen und bewertet. Die Ergebnisse der einzelnen Messverfahren wurden untereinander hinsichtlich des Einrichtungs- und Einstellungsaufwands, sowie der Messdauer, Ergebnisqualität und Funktionalität des Meßsystemes für den industriellen Einsatz verglichen.
Störgrößenmanagement-Systematik
Authors: Meyer Gerrit , Knüppel Konja , Schmidt Maurice , Nyhuis Peter
Published: May 2017

Kurzfassung

Mit zunehmender Komplexität und Vernetzung der Produktionsprozesse steigt das Aufkommen von Störgrößen. Infolgedessen versuchen Unternehmen verstärkt, ein effizientes Störgrößenmanagement zu installieren. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wird deshalb eine Systematik entwickelt, mit deren Hilfe KMU befähigt werden, Störgrößen leichter und schneller zu identifizieren sowie Maßnahmen zur Behebung und Prävention abzuleiten. Der Aufbau der Systematik wird in diesem Fachbeitrag beschrieben.
System Lifecycle Management
Authors: Eigner Martin , Apostolov Hristo , Dickopf Thomas , Schäfer Patrick , Faißt Karl-Gerhard
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Modellierung heutiger technischer Produkte umfasst das Modellieren interdisziplinärer Produktsysteme. Die Erweiterung des Betrachtungshorizonts im Kontext einer nachhaltigen Produktentwicklung bringt neue Artefakte mit sich, die sowohl die Komplexität erhöhen, als auch eine Rückverfolgbarkeit der neuen Artefakte im Produktlebenszyklus bis zu initialen Anforderungen erschweren. Dieser Beitrag stellt System Lifecycle Management (SysLM) als Schlüsselkonzept vor, welches gestützt auf Methoden des Model-Based Systems Engineering zur Lösung der aufkommenden Probleme am Beispiel eines nachhaltigen Entwicklungsprozesses beiträgt.
Drallfreie Bearbeitung mittels Start-Stopp-Drehverfahren
Authors: Zhang Ran , Schubert Andeas , Zeidler Henning
Published: May 2017

Kurzfassung

Bei der Endbearbeitung von rotationssymmetrischen gehärteten Präzisionskomponenten wird das Außenrundschleifen zunehmend durch das Hartdrehen ersetzt. Dies ist jedoch mit einer Drallbildung auf der Werkstückoberfläche verbunden. Bei der Nutzung eines gedrehten Wellenabsatzes als Dichtungsgegenlauffläche besitzt die Drallstruktur eine Förderwirkung auf den Schmierstoff und kann somit eine permanente Leckage einer solchen Dichtstelle verursachen. Aus diesem Grund wurde ein neues Verfahren zur Erzeugung einer drallfreien Oberfläche entwickelt, welches als „Start-Stopp-Drehen“ bezeichnet wird. Auf der Basis experimenteller Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass die Erzeugung förderneutraler Oberflächen mit diesem Verfahren möglich ist.
Disposition im Zeitalter von Industrie 4.0
Authors: Kemmner Andreas , Capellmann Andreas
Published: May 2017

Kurzfassung

Industrie 4.0 ist in aller Munde. Was nutzt aber eine bis ins Detail vernetzte Produktionswirtschaft, wenn schwankende Bedarfe sofort bedient werden sollen und der Handel keine Lager mehr betreibt? Ein stets volles Fertigwarenlager beim Hersteller kann auch keine Lösung sein. Wie kann man aber die Wertschöpfung entlang der Supply Chain so disponieren, dass man eine hohe Lieferbereitschaft bei niedrigsten Beständen erhält?
Licht ins Dunkle
Authors: Fischer Jörg W.
Published: May 2017

Kurzfassung

Organisatorische Gestaltung des Informationsmanagements im PLM, so wie dies seit Jahren unter dem Schlagwort Lean Management in der Produktion selbstverständlich ist, findet heute nicht statt. Viele Unternehmen glauben, dass dies während der Implementierung von PDM-oder PLM-Systemen von selbst geschieht. Dies ist nicht der Fall! Die zunehmende IT-Durchdringung des PEP wird die Anzahl der zu handhabenden Produktinformationen noch verstärken. Was diesbezüglich an Anforderungen auf die Firmen zukommen wird, übersteigt das, was wir heute kennen, bei weitem. Es ist folglich dringender denn je, sich mit der Gestaltung des Informationsmanagements im PLM zu beschäftigen und die dort auftretenden Effekte methodisch zu durchdringen.
AutoID-Konzept für ein cloud-basiertes Werkzeugmanagement
Authors: Röschinger Marcus , Kipouridis Orthodoxos , Lechner Johannes , Günthner Willibald A.
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Industrie 4.0 zielt auf eine stärkere Vernetzung von Produktions- und Logistikprozessen ab. Dafür werden durchgängige Konzepte zur automatischen Identifizierung von Systemelementen benötigt. In diesem Beitrag wird daher ein Vorgehen für die Erstellung von geeigneten AutoID-Konzepten zur Steigerung der Flexibilität und Effizienz der Prozesse vorgeschlagen. Die Vorgehensweise zur Konzepterstellung wird anhand eines cloudbasierten Werkzeugmanagementsystems verdeutlicht.
Die Strategie der Offenheit in der Industriellen Wertschöpfung
Authors: Wulf Stefanie , Redlich Tobias , Wulfsberg Jens P.
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Gestaltungsprinzipien Flexibilität und Wandlungsfähigkeit werden von produzierenden Unternehmen sowohl auf strategischer, taktischer als auch operativer Unternehmensebene mit dem Ziel der Steigerung der unternehmerischen Wettbewerbsfähigkeit implementiert. Der vorliegende Beitrag untersucht in diesem Zusammenhang welche Gültigkeit jene Erfolgsfaktoren im Zeitalter der Informationsgesellschaft besitzen. Unter Berücksichtigung eines neuen ökonomischen Wertschöpfungsverständnisses erfolgt die Ergänzung bisheriger strategischer Erfolgsfaktoren um das Prinzip der Offenheit und eine Anpassung bestehender Wettbewerbsstrategien hinsichtlich der Strategie der Offenheit.
„Was ist eigentlich Industrie 4.0?“
Authors: Tschöpe Sebastian , Aronska Kateryna , Nyhuis Peter
Published: May 2017

Kurzfassung

Industrie 4.0 ist in aller Munde und verspricht eine Vielzahl von Innovationen in den kommenden Jahren. Enorme Mengen von Geldern werden in Vorhaben zum Thema Industrie 4.0 investiert und die Industrie organisiert sich in Spezialclustern und –netzwerken, um geeignet mit dem Thema umgehen zu können. Ein eindeutiges Verständnis davon, was Industrie 4.0 eigentlich ist, blieb bis heute allerdings aus. Dieser Artikel stellt die Ergebnisse einer quantitativen Datenbankanalyse zu Identifikation von Kernthemen des Forschungstrends Industrie 4.0 vor.
Klassifizierung unscharfer Planungsdaten in der Fabrikplanung
Authors: Hawer Sven , Ilmer Philipp , Reinhart Gunther
Published: May 2017

Kurzfassung

Unscharfe Planungsdaten führen in vielen Fabrikplanungsprojekten zu Verzögerungen, Fehlplanungen und zusätzlichen Kosten. Daher ist eine genauere Untersuchung der Unschärfen nötig. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse umfassender Experteninterviews ausgewertet, um ein Klassifizierungskonzept für Unschärfen zu erarbeiten und unscharfe Daten in der Fabrikplanung zu identifizieren.
Effiziente Auswahl von Methoden
Authors: Bellmann Vivian Katharina , Meyer Gerrit
Published: May 2017

Kurzfassung

Der Einsatz prozessverbessernder und kompetenzsteigernder Methoden zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit führt nicht immer zum gewünschten Ergebnis, da die Methodenauswahl häufig unstrukturiert erfolgt. In einem Forschungsprojekt wird deshalb eine Systematik zur effizienten Auswahl von Methoden zur Prozessverbesserung und gleichzeitigen Steigerung der Mitarbeiterkompetenzen entwikkelt. In diesem Beitrag wird beschrieben, welche Kennzahlen und Kompetenzen in diesem Kontext zu betrachten sind.
Energieprognose mittels Methods-Energy Measurement
Authors: Bornschlegl Martin , Bregulla Markus , Franke Jörg
Published: May 2017

Kurzfassung

Eine frühzeitige Berücksichtigung des Energieverbrauchs im Planungsprozess ist sowohl ökologisch als auch ökonomisch sinnvoll. Dazu sind allerdings aussagekräftige Daten nötig, welche zu diesem Zeitpunkt oftmals noch nicht bereit stehen. Aus diesem Grund wurde der Methods-Energy Measurement-Ansatz konzipiert, damit eine ganzheitliche energetische Betrachtung der Fertigungsanlage über ihren Lebenszyklus im Planungsprozess erfolgen kann.
Standortentscheidungen systematisch herleiten
Authors: Reuter Christina , Prote Jan-Philipp
Published: May 2017

Kurzfassung

Für mittelständische Unternehmen wird die effiziente Ausrichtung des Produktionsnetzwerkes immer bedeutsamer. Es gilt, eine Standortentscheidung systematisch herzuleiten und sorgsam zwischen Chancen und Risiken abzuwägen, um die vollen Potenziale globaler Wertschöpfung nutzbar zu machen. Viele Unternehmen haben negative Erfahrungen besonders mit Standortverlagerungen in klassische Niedriglohnländer gemacht. Gründe sind vor allem in einem unsystematischen Entscheidungsprozess sowie einem überzogenen Fokus auf günstige Faktorkosten zu sehen. Potenzielle Faktorkostenvorteile müssen jedoch systematisch ins Verhältnis zu den übrigen Kostenauswirkungen, Risiken und sonstigen vermeidlich „weichen“ Einflussfaktoren gesetzt werden. Im vorliegenden Beitrag wird ein Vorgehensmodell vorgestellt, um die Auswirkungen von Standortentscheidungen systematisch bewerten zu können und Risiken durch eine frühzeitige Implementierung in den Planungsprozess zu minimieren.
Industrie 4.0 als soziotechnisches Spannungsfeld
Authors: Block Christian , Freith Sebastian , Kreggenfeld Niklas , Morlock Friedrich , Prinz Christopher , Kreimeier Dieter , Kuhlenkötter Bernd
Published: May 2017

Kurzfassung

Im Kontext der zu erwartenden Veränderungen im Umfeld des produzierenden Gewerbes in Deutschland bezüglich der Industrie 4.0 beschäftigt sich der vorliegende Beitrag mit der Rolle des Mitarbeiters im Rahmen einer vernetzten Produktion und identifiziert die daraus entstehenden soziotechnischen Spannungsfelder. Die Betrachtung bezieht sich hierbei auf alle vorhandenen Unternehmensebenen. Auf den Ebenen werden die einzelnen Aspekte Technik, Organisation und Personal betrachtet, um somit einen ganzheitlichen Ansatz zu realisieren.
Industrie 4.0: Shopfloor Management im Wandel
Authors: Sanders Adam , Wulfsberg Jens
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Entwicklung zur Industrie 4.0 hat erhebliche Auswirkungen auf die zukünftigen Tätigkeitsfelder der Produktionsmitarbeiter. Diese Veränderungen ziehen notwendige Anpassungen für die Mitarbeiterführung in der Fertigungsumgebung nach sich. In diesem Beitrag werden die Folgen der IT-Durchdringung der Fertigung auf das Arbeitsumfeld der Mitarbeiter analysiert und darauf aufbauend Handlungsempfehlungen abgeleitet. Diese konstituieren die Grundlage für ein erfolgreiches Shopfloor Management in einer Smart Factory.
Die Bedeutung von Data-Mining im Kontext von Industrie 4.0
Authors: Eickelmann Michel , Wiegand Mario , Konrad Benedikt , Deuse Jochen
Published: May 2017

Kurzfassung

Moderne Informations- und Kommunikationstechnologien ermöglichen die umfassende Speicherung großer Datenmengen, ihre Auswertung wird jedoch oftmals nicht hinreichend fokussiert. Insbesondere die effektive Nutzung des in den Informationsspeichern vorhandenen Wissens zur prädiktiven Entscheidungs- und Planungsunterstützung ist von höchster Bedeutung. Dieser Beitrag beschreibt am Beispiel drei unterschiedlicher, anwendungsspezifischer Ansätze der Wissensentdeckung die zunehmende Relevanz des Data-Mining im Produktlebenszyklus.
Kräfte- und Belastungsermittlung
Authors: Schneider Michael , Zahner Michael , Franke Jörg
Published: May 2017

Kurzfassung

Der Paketierprozess von Elektroblechpaketen wird derzeit mittels unterschiedlicher Verfahren realisiert, die hinsichtlich ihrer mechanischen Belastbarkeit und auftretenden Eisenverlusten divergieren. Anhand einer umfassenden Verifikation der während der Handhabung des Blechpakets auftretenden Spannungen im Blechpaket, wird in diesem Beitrag die Einsatzmöglichkeit von Stanzpaketier-, Klebe- und Backlackverfahren zur Herstellung energieeffizienter Endprodukte eruiert.
Konfigurationsmanagement für rekonfigurierbare Produktionssysteme
Authors: Hees Andreas , Lipp Leon , Braunreuther Stefan , Reinhart Gunther
Published: May 2017

Kurzfassung

Produktionssysteme müssen in Zeiten von Industrie 4.0 schnell rekonfigurierbar sein und an die Anforderungen des Marktes angepasst werden können. Im vorliegenden Beitrag wird daher ein Konfigurationsmanagement für die Produktionsplanung von rekonfigurierbaren Produktionssystemen dargestellt. Dieses ermöglicht die Abbildung, die Zuordnung und die Auswahl von Konfigurationen in der Produktionsplanung.
Industrie 4.0 – Funk in der Fabrik
Authors: Jondral Friedrich K.
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Digitalisierung der Welt schreitet mit den Entwicklungen zum Internet der Dinge und Dienste unaufhaltsam voran. Mit der Initiative Industrie 4.0 setzt die Bundesregierung Impulse für Wachstum, Beschäftigung und Innovation. Nachdem zunehmend Verfahren der Informationstechnik zur Automatisierung der Produktion eingesetzt werden, verspricht die weitere Entwicklung den Übergang zu cyberphysikalischen Systemen in der Fertigung. Hierbei wird vermehrt Funkübertragung zum Einsatz kommen. Den sich daraus ergebenden Herausforderungen ist dieser Beitrag gewidmet.
Modellbasierte Restrukturierung von Fabriken
Authors: Lübkemann Jens , Nyhuis Peter
Published: May 2017

Kurzfassung

Um sich schnell an Veränderungen anpassen zu können, ist es für Unternehmen entscheidend, rasch die von einer Veränderung betroffenen Elemente einer Fabrik zu erkennen. Hierzu wird derzeit am Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA) ein Modell entwickelt, das es erlaubt, die Einflüsse von Veränderungen auf die strukturellen Elemente einer Fabrik zu identifizieren.
Industrie 4.0 beginnt mit der Disposition 4.0
Authors: Kemmner Götz-Andreas , Sames Gerrit
Published: May 2017

Kurzfassung

Industrie 4.0-Konzepte brauchen eine Disposition 4.0-Strategie, denn ohne diese Supply Chain orientierte horizontale Integration können sie keine wirtschaftliche Produktion begründen. Im Gegensatz zu vielen technischen Industrie 4.0-Konzepten ist die Disposition 4.0 keine Vision mehr, sondern bei ersten Technologieführern schon gelebte Realität und sie führt schnell zu wirtschaftlichen Erfolgen.
Kern des System Lifecycle Management
Authors: Eigner Martin , Muggeo Christian , Apostolov Hristo , Schäfer Patrick
Published: May 2017

Kurzfassung

Wie entwickeln sich Unternehmensprozesse in Bezug auf Digitalisierung, Interdisziplinarität, Integration und Kollaboration? Wie werden aus heutiger Sicht die Herausforderungen an eine moderne, interdisziplinäre und integrierte Entwicklung smarter Produktsysteme und Dienstleistungen gelöst? Ist das Industrial Internet (inkl. Industrie 4.0 und Internet der Dinge und Dienst) noch immer der zentrale Megatrend aus Engineering-Perspektive? Und wird, wenn reale und virtuelle Welt verschmelzen, die Digitalisierung auch Innovationen eines nachhaltigen Wirtschaftens ermöglichen? Dieser Beitrag beleuchtet das zukunftsträchtige Trendthema und bietet fundierte Einblicke in die vernetzte Engineering-Welt von morgen.
Neue Wege durch Service Prototyping
Authors: van Husen Christian , Sämann Miriam , Razek Abdul Rahman Abdel , Elstermann Matthes , Häfner Polina , Ovtcharova Jivka
Published: May 2017

Kurzfassung

Service Prototyping dient primär dazu, Dienstleistungen im Entwicklungsstadium erlebbar zu machen. Das Projekt dimenSion strebt somit an, ein praxisorientiertes Verfahren bereitzustellen, das auch von KMU mit einem guten Aufwand/Nutzen-Verhältnis eingesetzt werden kann und den Erfolg entwickelter Dienstleistungen absichert. Durch den Einsatz von Service Prototyping sollen Unternehmen dabei unterstützt werden, ihre Entscheidungsfindung zu verbessern und Alternativen besser bewerten zu können.
Ortsunabhängige Mitarbeitereinbindung in der Fertigung
Authors: Langer Tino , Stoldt Johannes , Bolev Dimitri , Putz Matthias
Published: May 2017

Kurzfassung

Als Überwacher, Entscheider und Krisenmanager rückt der Mensch immer mehr ins Zentrum flexible Produktionssysteme. Zur ortsunabhängigen Einbindung von Mitarbeitern in die Steuerung von Fertigungsprozessen stehen mit der vierten Industriellen Revolution zukünftig neue technische und organisatorische Möglichkeiten zur Verfügung. Um deren Einsatz fundiert planen zu können, bedarf es geeigneter Hilfsmittel. Der vorliegende Beitrag stellt dafür ein Vorgehensmodell, einen Basisleitfaden und einen Bewertungsansatz vor.
Wirtschaftlichkeitsbewertung einer prozessmodularen E-Motorenfertigung
Authors: Sachs Carolina , Burandt Stefanie , Herrmann Florian
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Elektrifizierung des Antriebstrangs von Kraftfahrzeugen steht im Fokus zahlreicher Vorhaben. Nach der erfolgreichen Produktion elektrifizierter Antriebe im Prototypen- bzw. Kleinserienbereich steht die Industrie unter anderem vor der Herausforderung, diese wirtschaftlich in die Massenfertigung zu überführen. Der vorliegende Beitrag stellt eine Bewertungsmethodik vor, mit deren Hilfe Investitionsentscheidungen in verschiedenen Produktionsbereichen zuverlässig unterstützt werden können. An dem Modul „Herstellung Welle“ des Elektromotors wird das Vorgehen exemplarisch vorgestellt.
Innovative Geschäftsmodelle der Digitalisierung
Authors: Bogner Eva , Körner Niklas , Abersfelder Sandra , Franke Jörg
Published: May 2017

Kurzfassung

Innovative Geschäftsmodelle ermöglichen es, neue Chancen zu nutzen und nachhaltigen Erfolg sicherzustellen. Eine Analyse der produzierenden Industrie anhand von Geschäftsmodellmustern zeigt, dass es vor allem spezifische Kombinationen einzelner Muster gibt, die von den untersuchten Unternehmen erfolgsversprechend eingesetzt werden und zu einer deutlichen Abhebung gegenüber dem Wettbewerb führen.
Prozessbegleitende Werkstoffübergangsdetetektion
Authors: Denkena Berend , Dahlmann Dominik , Brühne Tilmann , Witt Matthias
Published: May 2017

Kurzfassung

Monomaterialbauteile stoßen zunehmend an ihre werkstoff- und fertigungsspezifischen Grenzen. Werkstoffkombinationen, die den lokal unterschiedlichen Bauteilanforderungen gerecht werden, rücken daher zunehmend in den Fokus. Für eine wirtschaftliche zerspanende Bearbeitung dieser hybriden Bauteile ist es notwendig, die Prozessparameter – während der Bearbeitung – an die einzelnen Werkstoffe anzupassen. Am Beispiel einer Drehbearbeitung werden zunächst die Potenziale verschiedener Signale zur autonomen prozessbegleitenden Identifikation des Werkstoffübergangs untersucht.
Weckruf für Unternehmen
Authors: Bauernhansl Thomas
Published: May 2017

Kurzfassung

Kleine und mittlere Unternehmen aus dem Produktionsbereich sind gegenüber Industrie 4.0 noch viel zu zurückhaltend. Der WGP-Standpunkt Industrie 4.0 [1], dessen einleitende Kapitel hier gekürzt und leicht angepasst wiedergegeben werden, ist ein Weckruf für die Unternehmen, die sich noch nicht ausreichend mit Industrie 4.0 beschäftigen, weil sie die Dringlichkeit nicht spüren und die Potenziale noch nicht erkannt haben. Der Standpunkt ist gemeinsam von der Professoren der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik WGP erarbeitet worden, um ein gemeinsames Verständnis für dieses Zukunftsthema zu entwickeln. Autor des vorliegenden Textes, der Beginn einer ZWF-Reihe zum Industrie 4.0, ist Thomas Bauernhansl.
Ex-ante Quantifizierung indirekter Änderungskosten
Authors: Gebhardt Marcel , Schmied Christian , Mörtl Markus
Published: May 2017

Kurzfassung

Unternehmen können direkte Änderungskosten relativ exakt ex-ante quantifizieren. Neben direkten sind jedoch auch indirekte Bereiche in Änderungsprozesse involviert. Änderungsinduzierte Aktivitäten in diesen Bereichen führen zur Entstehung indirekter Änderungskosten. Bis dato existieren keine Methoden, die verlässliche Schätzungen indirekter Änderungskosten erlauben. Der Beitrag befasst sich daher mit der Entwicklung heuristischer Verfahren zur ex-ante Quantifizierung indirekter Änderungskosten.
Kostengünstige Energiemessungen
Authors: Gebbe Christian , Glasschröder Johannes , Reinhart Gunther
Published: May 2017

Kurzfassung

Um die Energieeffizienz von Maschinen zu steigern, ist eine Kenntnis des elektrischen Energieverbrauchs auf Komponentenebene notwendig. Dazu wird normalerweise an jeder Komponente ein Messsensor installiert, was jedoch hohe Hardware- und Installationskosten verursacht. Eine alternative Messmethode ist das sogenannte Non-intrusive Load Monitoring, welches in Privathaushalten bereits erfolgreich eingesetzt wird. In diesem Beitrag wird untersucht, wie geeignet die Methode für in der Fertigungsindustrie eingesetzte Maschinen ist.
Update 4.0 für den Mittelstand
Authors: Dücker Jana , Gödel Celina , Ovtcharova Jivka
Published: May 2017

Kurzfassung

Im deutschen Mittelstand ist eine gezielte Identifikation von Potenzialen hinsichtlich Industrie 4.0 langfristig notwendig, um aufgrund verkürzter Innovationszyklen und zunehmender Produktkomplexität im internationalen Wettbewerb Schritt zu halten. Das auf den Ergebnissen einer Expertenbefragung entwickelte Update-4.0-Konzept soll dazu dienen, in Bezug auf interne und externe Produktionscharakteristika eines mittelständischen Unternehmens Potenzialfelder von Industrie 4.0 zu identifizieren.
Entwicklungstendenzen für die Produktionsarbeit von morgen
Authors: Vernim Susanne , Wehrle Peter , Reinhart Gunther
Published: May 2017

Kurzfassung

Aktuelle gesellschaftliche und technologische Entwicklungen, denen im Rahmen des Zukunftsprojekts Industrie 4.0 große Aufmerksamkeit zukommt, bewirken Veränderungen in den Anforderungen der Produktionsarbeit und den Bedürfnissen des dort tätigen Personals. Im vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse einer Analyse der Hauptentwicklungstreiber von Industrie 4.0 in der Produktion hinsichtlich ihres Zusammenspiels vorgestellt und Thesen entwickelt, inwiefern sich die Arbeit dadurch verändern kann. Abschließend wird ein ganzheitliches Bild des Produktionsmitarbeiters der Zukunft vorgestellt.
Konzepte zur Effizienzsteigerung von Variantenfließlinien bei hohen Variantenanzahlen
Authors: Siedelhofer Christian , Henke Thomas , Konrad Benedikt , Deuse Jochen , Litterscheidt Jochen
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Nachfrage nach individuellen Produkten erfordert von Unternehmen das Angebot eines breiten Produktspektrums. Zwar sind Variantenfließlinien gängige Praxis, jedoch stellt der Umgang mit weiter zunehmenden Taktzeitspreizungen und volatilen Kundenabrufen eine große Herausforderung dar. In dem Beitrag werden zwei Konzepte vorgestellt, die aufbauend auf Methoden des Data Mining sowie des flexiblen Mitarbeitereinsatzes die Linieneffizienz von Variantenfließlinien erhöhen.
Kompetenzmodell für die operative Logistik in der Arbeitswelt 4.0
Authors: Straub Natalia , Kaczmarek Sandra , Hegmanns Tobias , May Dominik , Haertel Tobias , Möllmann Adrian , Zaremba Boris
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Umsetzung der Industrie 4.0 findet im Shopfloor statt, und der Erfolg dessen ist maßgeblich von der Qualifizierung der operativen Fachkräfte abhängig. Das betriebliche Kompetenzmanagement steht daher heute mehr denn je vor der Herausforderung die Transformation der betrieblichen Prozesse zu antizipieren, um die Kompetenzentwicklungsprozesse proaktiv zu gestalten. In diesem Beitrag werden sowohl ein domänenspezifisches Kompetenzmodell, das den Status quo und die zukünftigen Kompetenzanforderungen für Mitarbeiter in der operativen Logistik beschreibt, dargestellt als auch dessen Anwendung am Beispiel „Ersatzteilelogistik“ aufgezeigt.
Blockchains für Produktion und Logistik
Authors: Petersen Moritz , Hackius Niels , Kersten Wolfgang
Published: May 2017

Kurzfassung

Blockchain ist eine neue Technologie, mit deren Hilfe Transaktionen dezentral, manipulationssicher und transparent für alle Mitglieder eines Netzwerks abgewickelt werden können. Besonders im Finanzsektor wird Blockchain derzeit als disruptive Schlüsseltechnologie gehandelt, deren Anwendungsmöglichkeiten jedoch weit über die Branche hinausgehen. Um das Potenzial von Blockchain für Produktion und Logistik zu verdeutlichen, werden in diesem Beitrag exemplarische Anwendungsfälle vorgestellt.
Keine Industrie 4.0 ohne den Digitalen Schatten
Authors: Schuh Günther , Walendzik Pia , Luckert Melanie , Birkmeier Martin , Weber Anja , Blum Matthias
Published: May 2017

Kurzfassung

Der Begriff “Digitaler Schatten“ steht für ein hinreichend genaues, digitales Abbild der Prozesse, Informationen und Daten eines Unternehmens. Dieses Abbild wird benötigt, um eine echtzeitfähige Auswertebasis aller relevanten Daten zu schaffen, um hieraus letztendlich Handlungsempfehlungen abzuleiten. Die Bildung des Digitalen Schattens ist damit ein zentrales Handlungsfeld von Industrie 4.0 und stellt die Grundlage für alle weitergehenden Aktivitäten dar.
Der neue Blick auf Verschwendungen im Kontext von Industrie 4.0
Authors: Meudt Tobias , Leipoldt Christoph , Metternich Joachim
Published: May 2017

Kurzfassung

Das grundlegende Verbesserungsvorgehen der Schlanken Produktion besteht darin, Verschwendungen in Produktionsprozessen systematisch zu erkennen und anschließend Verbesserungsmaßnahmen abzuleiten. Im Kontext von Industrie 4.0 wird von einigen Autoren versucht, die aus der Schlanken Produktion bekannten Verschwendungsarten direkt auf informationslogistische Prozesse zu übertragen. Hierbei wird vielfach ignoriert, dass der Umgang und die Aufbereitung von Informationen eine spezielle Betrachtungsperspektive erfordern. Dieser Beitrag zeigt, wie Verschwendungen im Umgang und der Nutzung von Informationen systematisch zu analysieren sind. Darauf aufbauend lassen sich prozessübergreifende Verbesserungspotenziale ableiten.
Entwicklungen beim Presshärten
Authors: Schönherr Julia , Landgrebe Dirk , Polubinski Swetlana
Published: May 2017

Kurzfassung

Aus den heutigen Fahrzeugkarosserien sind höchstfeste Strukturbauteile nicht mehr wegzudenken. Hierfür hat sich als effektive Fertigungstechnologie vor allem das Presshärten etabliert. Seit Jahren ist in diesem Themengebiet ein starker Innovationsdruck zu verzeichnen, der bereits im Jahr 2014 im Rahmen einer Patentstudie zum Presshärten aufgezeigt wird (vgl. [1]). Nachfolgend wird ein Update zum damaligen Beitrag vorgestellt, der die Entwicklungen beim Presshärten vergleichend aufzeigt und bewertet. Dabei werden die wesentlichen Innovationsfelder des Presshärtens erläutert, technisch interessante Erfindungsgedanken vorgestellt, die Branchensituation beleuchtet sowie der Verlauf der weiteren Entwicklungen prognostiziert.
Ganzheitliche Produktionssysteme und Industrie 4.0
Authors: Dombrowski Uwe , Richter Thomas
Published: May 2017

Kurzfassung

Derzeit wird Industrie 4.0 im Rahmen der Effizienzsteigerung in produzierenden Unternehmen forciert. Um die Industrie 4.0 erfolgreich umzusetzen, müssen zunächst die Prozesse effizient gestaltet und die Kunden-Lieferanten-Beziehung eindeutig definiert sein. Ein Ganzheitliches Produktionssystem (GPS) verfolgt das Ziel einer effizienten und kundenorientierten Prozessgestaltung und kann somit als Befähiger für die erfolgreiche Implementierung von Industrie 4.0 dienen.
Industrie 4.0 in der Materialbereitstellung
Authors: Blöchl Stefan J. , Schneider Markus , Stolz Karina
Published: May 2017

Kurzfassung

Produzierende Unternehmen sind mit steigenden Anforderungen hinsichtlich Flexibilität, Wandlungsfähigkeit und Produktivität konfrontiert. Industrie-4.0-Technologien werden in Wissenschaft und Industrie als möglicher Lösungsweg diskutiert. Dieser Beitrag stellt eine empirische Analyse vor, welche die aktuellen Herausforderungen bei der Planung und Implementierung von Industrie-4.0-Technologien in Prozesse der Materialbereitstellung aufzeigt.
Sichere und akzeptierte Kollaboration von Mensch und Maschine
Authors: Görke Matthias , Blankemeyer Sebastian , Pischke Dennis , Oubari Assem , Raatz Annika , Nyhuis Peter
Published: May 2017

Kurzfassung

Durch die Fähigkeit moderner Robotersysteme kollaborativ mit dem Menschen in einem Arbeitssystem zu interagieren, ergibt sich eine Vielzahl von Potenzialen, wie z. B. die Reduktion der Montagezeiten, die Unterstützung von Mitarbeitern zur Erhaltung ihrer Leistungsfähigkeit oder die Erhöhung der Kapazitätsflexibilität durch den bedarfsgerechten Einsatz solcher Systeme. Hindernisse bei der Einführung von kollaborativen Montagesystemen (KMS) sind sowohl der damit verbundene hohe Planungsaufwand als auch die grundsätzliche Frage nach der Akzeptanz durch den Anwender. Dieser Beitrag erörtert, wie Unternehmen bei der Planung und Integration kollaborativer Montagesysteme unterstützt werden können.
Schwingungsdiagnostische Untersuchung von Straßenbahn-Antriebskomponenten
Authors: Wolf Maik , Rudolph Mathias , Köllner Johannes
Published: May 2017

Kurzfassung

Zur Durchführung einer zustandsabhängigen Instandhaltungsstrategie an Straßenbahnen sind Informationen zum momentanen technischen Zustand von Antriebskomponenten essentiell. Im Rahmen eines aktuell laufenden Kooperationsprojektes wird gezeigt, wie die messtechnische Erfassung von schwingungsdiagnostischen Signalen mithilfe von Sensornetzwerken erfolgen kann. Auf Basis einer komplexen Vorgehensweise für eine automatisierte Entscheidungsfindung werden geeignete Parameter bestimmt und mit scharfen und unscharfen Methoden ausgewertet.
Toleranzmanagement im Kontext von Industrie 4.0
Authors: Wartzack Sandro , Schleich Benjamin , Aschenbrenner Alexander , Heling Björn
Published: May 2017

Kurzfassung

Das Toleranzmanagement umfasst alle Tätigkeiten zur Steuerung geometrischer Bauteilabweichungen entlang des Produktlebenszyklus und ist daher von großer Bedeutung für produzierende Unternehmen. Gewohnte Wertschöpfungsketten befinden sich jedoch angesichts der vierten industriellen Revolution im Umbruch. Der Beitrag gibt daher einen Überblick über die Chancen und Herausforderungen für das Toleranzmanagement im Kontext von Industrie 4.0 und stellt mögliche Lösungsansätze vor.
Effect of aging on microstructure and mechanical properties of ZnAl15Cu1 alloy for wrought applications
Authors: Rollez Didier , Pola Annalisa , Montesano Lorenzo , Brisotto Mariangela , De Felicis Daniele , Gelfi Marcello
Published: May 2017

This study investigates the aging behavior of the recently developed ZnAl15Cu1 alloy and its change of mechanical properties with time. Samples obtained from drawn bars were artificially aged at 80 and 220°C for up to several weeks. The mechanical properties were monitored periodically by hardness testing, until a plateau was reached. The microstructural evolution was studied by optical and scanning electron microscope analyses. Bidimensional X-ray diffraction, transmission electron microscopy and selected area electron diffraction experiments were carried out to study the recrystallization phenomena. Nanoindentation measurements were also performed to determine the hardness of the single constituents. It was demonstrated that the aging causes a drop of about 30% in hardness with time. This reduction was related to the recrystallization of the Zn-rich phase network, occurring at both the studied temperatures.
Observations of freeze layer formation during heat balance shifts in cryolite-based smelting bath
Authors: Liu Jingjing , Taylor Mark , Dorreen Mark
Published: May 2017

The responses of a cryolite-based bath to shifts in heat input/output balance have been investigated in previous work. The effect of such heat balance shifts on bath superheat and on the frozen ledge, protecting the cell walls, is of most interest and has been investigated primarily in an experimental analogue to a smelting cell. In this paper, the microstructure and morphology of the freeze itself, as a function of the applied heat balance shift is investigated. Different layers were detected in the freeze, showing that both the freeze morphology and the phases present vary depending on bath conditions. The phase composition change was also analysed and compared with the bulk bath in different thermal states, created when the heat balance was shifted. Based on the investigation, a freeze growth mechanism is proposed.
Research and analysis of stress distribution in multilayers of coated tools
Authors: Murčinková Zuzana , Baron Petr , Tiňo Lukáš , Pollák Martin , Murčinko Jaromír
Published: May 2017

The paper analyses stress distribution in mono/multi-layers of coated tools. It presents an analysis performed on mono-layer, double-layer and multi-layer coatings using numerical models to detect the developed stress distribution and the most stressed zones in these mostly 1–10 micron layers. With such thin layers, experimental detection of stress distribution would be very difficult. Moreover, coating thickness is distributed differently on flat surfaces from on shaped features in coated tools. This non-uniform coating results solely from the technology applied and such uneven deposition of the coating is critical in terms of how the tools themselves function. The paper provides an analysis of stresses in thinner or accumulated layers of coating on the rounded edge, for example in cutting. This analysis was initiated by ProTech Coating Service, Ltd., which manufactures physical vapour deposition coatings for cutting and forming tools.
Atomic mobility in liquid and fcc Al–Si–Mg–RE (RE = Ce, Sc) alloys and its application to the simulation of solidification processes in RE-containing A357 alloys
Authors: Lu Zhao , Tang Ying , Zhang Lijun
Published: May 2017

This paper first provides a critical review of experimental and theoretically-predicted diffusivities in both liquid and fcc Al–Si–Mg–RE (RE = Ce, Sc) alloys as-reported by previous researchers. The modified Sutherland equation is then employed to predict self- and impurity diffusivities in Al–Si–Mg–RE melts. The self-diffusivity of metastable fcc Sc is evaluated via the first-principles computed activation energy and semi-empirical relations. Based on the critically-reviewed and presently evaluated diffusivity information, atomic mobility descriptions for liquid and fcc phases in the Al–Si–Mg–RE systems are established by means of the Diffusion-Controlled TRAnsformation (DICTRA) software package. Comprehensive comparisons show that most of the measured and theoretically-predicted diffusivities can be reasonably reproduced by the present atomic mobility descriptions. The atomic mobility descriptions for liquid and fcc Al–Si–Mg–RE alloys are further validated by comparing the model-predicted differential scanning calorimetry curves for RE-containing A357 alloys during solidification against experimental data. Detailed analysis of the curves and microstructures in RE-free and RE-containing A357 alloys indicates that both Ce and Sc can serve as the grain refiner for A357 alloys, and that the grain refinement efficiency of Sc is much higher.
Application of Gradient Descent Continuous Actor-Critic Algorithm for Bilateral Spot Electricity Market Modeling Considering Renewable Power Penetration
Authors: Zhao Huiru , Wang Yuwei , Zhao Mingrui , Sun Chuyu , Tan Qingkun
Published: May 2017

The bilateral spot electricity market is very complicated because all generation units and demands must strategically bid in this market. Considering renewable resource penetration, the high variability and the non-dispatchable nature of these intermittent resources make it more difficult to model and simulate the dynamic bidding process and the equilibrium in the bilateral spot electricity market, which makes developing fast and reliable market modeling approaches a matter of urgency nowadays. In this paper, a Gradient Descent Continuous Actor-Critic algorithm is proposed for hour-ahead bilateral electricity market modeling in the presence of renewable resources because this algorithm can solve electricity market modeling problems with continuous state and action spaces without causing the “curse of dimensionality” and has low time complexity. In our simulation, the proposed approach is implemented on an IEEE 30-bus test system. The adequate performance of our proposed approach—such as reaching Nash Equilibrium results after enough iterations of training are tested and verified, and some conclusions about the relationship between increasing the renewable power output and participants’ bidding strategy, locational marginal prices, and social welfare—is also evaluated. Moreover, the comparison of our proposed approach with the fuzzy Q-learning-based electricity market approach implemented in this paper confirms the superiority of our proposed approach in terms of participants’ profits, social welfare, average locational marginal prices, etc.
Design Optimization of a District Heating Network Expansion, a Case Study for the Town of Kiruna
Authors: Vesterlund Mattias , Toffolo Andrea
Published: May 2017

The urbanization of new areas beyond the existing perimeter of a town implies the expansion of several infrastructures, including the district heating network. The main variables involved in the design of the district heating network expansion are the layout of the new pipes, their diameters, and the capacity of the new heat production sites that are required to satisfy the increased demand of room heating and hot tap water. In this paper, a multi-objective evolutionary algorithm is applied to the minimization of the costs related to the expansion of the district heating network of the town of Kiruna, in northern Sweden. The results show that the spectrum of the optimal design compromises between investment costs for the new pipes and the new heat generation site on one side, and operating costs due to overall fuel consumption and pumping power in the network on the other. The presented methodology is a tool meant for the decision makers in the company who own the district heating network, to evaluate all the possible best design alternatives before making a decision.