bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Aeroakustisch optimierte Kreissägeblätter/Simulation-based optimization of the aeroacoustic behavior of circular saw blades
Authors: Güzel Kamil , Stehle Thomas , Möhring Hans-Christian
Published: January 2021

Neben der Einhaltung von gesetzlichen Grenzwerten gibt es insbesondere auch wirtschaftliche Gründe, geeignete Maßnahmen zur Lärmminderung in handwerklichen und industriellen Betrieben durchzuführen. Neben direkten Genesungskosten entstehen in lärmbelasteten Bereichen höhere Lohnkosten sowie höhere Ausfallraten, was eine geringere Produktivität bedingt. Insbesondere beim Kreissägen liegen die Geräuschpegel nahezu immer an oder über den zulässigen Grenzwerten. Dieser Beitrag beschreibt das Vorgehen zur Untersuchung des akustischen Verhaltens von unterschiedlichen Kreissägeblattgeometrien auf Basis von Strömungssimulationen und zeigt Potenziale für eine Lärmminderung durch optimierte Zahn- und Spanraumgeometrien auf.

 

In addition to compliance with legal limit values, economic reasons are also responsible, in particular, for carrying out suitable measures for reducing noise in crafts enterprises and industrial companies. In addition to direct recovery costs, higher labor costs and higher failure rates arise, which results in lower productivity. Especially, when circular sawing the noise levels are usually near or above the allowable limits. This article describes the procedure for investigating the acoustic behavior of different circular saw blade geometries based on flow simulations and shows potentials for noise reduction with optimized tooth and chip space geometries.
Additive Fertigung keramischer Schneidstoffe/Additive manufacturing of ceramic cutting materials. Production of indexable inserts for turning using the LCM process
Authors: Weigold Matthias , Scherer Timo , Schmidt Eric , Schwentenwein Martin , Prochaska Thomas
Published: January 2021

Die additive Fertigung von Schneidstoffen hat das Potenzial, leistungsfähigere Zerspanungswerkzeuge zu ermöglichen. Das Lithography-based Ceramic-Manufacturing-(LCM)-Verfahren erlaubt die Fertigung hochbelastbarer Bauteile aus Keramik. Dieser Beitrag stellt zum einen das LCM-Verfahren und zum anderen die Entwicklung additiv herstellbarer Wendeschneidplatten vor. Zuletzt erfolgt die Überprüfung der Funktionstauglichkeit von additiv hergestellten keramischen Wendeschneidplatten in Außenlängsdrehversuchen mit vermicularem Gusseisen (GJV-450).

 

The additive manufacturing of cutting materials has the potential to enable more efficient cutting tools. The Lithography-based Ceramic Manufacturing (LCM) process allows for the production of high-performance ceramic components. This article presents the LCM process as well as the development of indexable inserts that can be produced additively. Finally, the results of external longitudinal turning tests in Compacted Graphite Iron (CGI-450) are presented.
Schwingungsüberlagerte Kreissägewerkzeuge/Ultrasonic-assisted circular sawing
Authors: Raab Michael , Birenbaum Christoph , Stroka Michael
Published: January 2021

Der Beitrag beschreibt einen Ansatz zur simulationsgestützten Nachbildung des Schwingverhaltens dünner scheibenförmiger Werkzeuge bei hochfrequenten Wechselschwingungen. Der Ansatz wurde primär für Kreissägewerkzeuge entwickelt, um diese bereits in der Konzeptphase so zu gestalten, dass diese sich für die ultraschallüberlagerte Zerspanung bei bis zu 20 kHz einsetzen lassen.

 

This article describes a model which helps to recreate the vibration-behavior of thin circular-shaped cutting tools influenced by ultrasonic vibrations. The model is primarily developed for the conception of circular saw-blades to support the geometric adaption for the ultrasonic-assisted-cutting process (UAC) at 20 kHz.
Paradigmenwechsel durch Simulation
Authors: Rauhut Markus
Published: January 2021

Mithilfe von Computer Vision, Computergrafik, maschinellem Lernen und Robotik wird am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM ein virtuelles Framework konzipiert, welches das iterative Design eines Inspektionssystems unterstützt und somit ein fixes Bildaufnahme-Setup als Ausgangspunkt umgeht.
Predictive Maintenance in der Produktion/Predictive Maintenance within the industrial value chain
Authors: Nentwich Corbinian , Benker Maximilian , Ellinger Johannes , Zhai Simon , Kleinwort Robin , Reinhart Gunther , Zäh F. Michael
Published: January 2021

Ungeplante Maschinenausfälle führen zu Stillständen in der Produktion, die große Auswirkungen auf die Wertschöpfungskette eines Unternehmens haben. Der Einsatz von Predictive Maintenance (PdM) entlang dieser Kette erhöht die Maschinenverfügbarkeit und sichert einen reibungslosen Produktionsablauf. Im Rahmen verschiedener Forschungsprojekte am iwb werden Anwendungsfälle für PdM in der Fertigung, der Montage und der Produktionssteuerung betrachtet. Dieser Beitrag beleuchtet individuelle Herausforderungen, Lösungsansätze und Grenzen von PdM im produktionstechnischen Umfeld.

 

Unplanned machine downtimes can have a big impact on the value chain of a company. Predictive Maintenance (PdM) shows the potential to increase machine availability and secures smooth production processes. Different research projects at iwb examine applications of PdM within manufacturing and assembly, as well as the integration of such approaches in production planning. This article highlights individual challenges, solutions and limits of PdM within production.
Über das Potenzial von Secondary Encodern zur Vermessung/Dynamic behaviour of industrial robots – about the potential of secondary encoders for system identification
Authors: Neubauer Michael , Mesmer Patrick , Lechler Armin , Verl Alexander
Published: January 2021

Industrieroboter werden zunehmend für Anwendungen eingesetzt, in denen es wichtig ist, die programmierte Bahn exakt einzuhalten. Hierfür ist vorwiegend das dynamische Verhalten der Roboterachsen entscheidend. Stetig steigende Anforderungen an die dynamische Bahngenauigkeit motivieren die Analyse und Quantifizierung der Achsdynamik. In diesem Beitrag wird ein neuer Ansatz vorgestellt, bei dem das dynamische Verhalten von Roboterachsen mithilfe von Secondary Encodern ermittelt wird.

 

Industrial robots are increasingly used for applications with high requirements on path accuracy. The main factor here is the dynamic behavior of the robot joints. To satisfy rising demands on dynamic path accuracy, it is essential to analyze and quantify the axis dynamics. This paper presents a novel approach to determine the dynamic behavior of robot axes using secondary encoders.
Verzugskompensation beim Schleifen/Distortion compensation during grinding. Computer-aided modelling of distortion compensation strategies
Authors: Schieber Christian , Hettig Matthias-Alexander , Zäh F. Michael , Heinzel Carsten
Published: January 2021

Der Schleifprozess ist bedeutend für die Endbearbeitung von Bauteilen und erzeugt hohe Oberflächengüten. Durch die Wärmeentwicklung an der geschliffenen Oberfläche können Zugeigenspannungen in das Bauteil eingebracht werden, welche wiederum in Bauteilverzügen resultieren. Zur Abbildung dieser unerwünschten Eigenschaften werden im Folgenden mittels der Finite-Elemente-Methode Wirkmechanismen im Bauteil modelliert. Auf Basis der Simulationsergebnisse können nachfolgend mechanische und thermische Richtprozesse ausgelegt werden.

 

The grinding process is a significant finishing process for components and allows for high surface quality. Due to the heat development at the ground surface, tensile residual stresses may be induced into the component, which in turn result in component distortions. In order to determine these unwanted properties, the research work presented here uses the finite element method to model mechanisms of action within the component. Using the simulation results, mechanical and thermal straightening processes can be designed.
Kontinuierliche Planung von Logistikflächen/Continuous planning of logistic areas within factories
Authors: Teucke Michael , Veigt Marius , Engbers Hendrik , Klose Malte , Freitag Michael
Published: January 2021

Da Logistikflächen für innerstädtische Fabriken nur begrenzt verfügbar sind, ist deren bestmögliche Nutzung bedeutsam. Der Einsatz von Softwarewerkzeugen ist in der Neuplanung von Logistikflächen gängige Praxis. Die effiziente Nutzung bestehender Flächen in Anbetracht geänderter Anforderungen wird aber selten kontinuierlich überprüft. Der Beitrag zeigt, wie eine kontinuierliche planerische Restrukturierung von Logistikflächen durch ein digitales Assistenzsystem unterstützt werden kann.

 

Due to limited available space in urban production plants, the best possible use of logistic and storage areas is very important. The use of software tools is common practice for the planning of new logistics areas. However, continuous monitoring of the efficient use of existing areas due to changing requirements is only rarely implemented. This article describes how a continuous restructuring planning of logistics areas can be supported by a decision support system.
Multiagentensysteme in der Agilen Montage/Multi-agent systems in agile assembly – Real-time scheduling of flexible operation sequences on multifunctional assembly stations
Authors: Burggräf Peter , Dannapfel Matthias , Adlon Tobias , Kahmann Hannes , Schukat Esben , Holtwiesche Lucian
Published: January 2021

In der variantenreichen Automobilindustrie gewinnen Montagesysteme mit frei vernetzten und taktzeitunabhängigen Montagestationen stetig an Bedeutung. Durch zunehmende Freiheitsgrade und den damit verbundenen Komplexitätsanstieg stellt sich jedoch die Frage, wie die Anforderungen nach Robustheit und Echtzeitfähigkeit in der Ablaufplanung erfüllt werden können. In diesem Beitrag wird ein Konzept zur Ablaufplanung in der „Agilen Montage“ unter Verwendung von Multiagentensystemen vorgestellt, das auch hinsichtlich der Anwendbarkeit in der Automobilmontage geprüft wurde.

 

Assembly systems with flexibly linked assembly stations independent of cycle times are becomimg more important in the multi-variant automotive industry. Due to increasing degrees of freedom and the associated increase in complexity, the question arises how the requirements for robustness and real-time capability in sequence planning can be met. In this article, a concept for scheduling in the agile assembly using multi-agent systems is presented and examined with regard to its applicability in automotive assembly.
Systematische Methodenauswahl bei der Digitalisierung/Systematic selection of methods for digitization projects – Leveraging established software development methods in the manufacturing industry
Authors: Selmaier Andreas , Martens Benedikt , Sjarov Martin , Kuhn Marlene , Herbert Meike , Franke Jörg
Published: January 2021

Digitalisierungsprojekte sind Softwareprojekte. Sequenzielle Planungsmethoden, wie sie im konventionellen Projektmanagement überwiegend Anwendung finden, eignen sich nur bedingt für diesen Projekttyp, da die anwendungsspezifischen Anforderungen sowie die Abhängigkeiten der Anlagen und IT-Systeme untereinander zu einem erheblichen Anstieg der Gesamtkomplexität führen. In diesem Beitrag wird daher ein Ansatz zur systematischen Auswahl geeigneter Projektmanagementmethoden für Digitalisierungsprojekte vorgestellt, welcher die traditionelle Projektplanung im Produktionsumfeld um iterative Vorgehensweisen aus der Software- entwicklung ergänzt.

 

Digitalization projects are software projects. Less suitable for such projects are sequential planning methods often used in conventional project management, as application-specific requirements and interdependencies of facilities and IT systems considerably increase overall complexity. Therefore, this paper presents an approach for the systematic selection of suitable management methods for digitalization projects, which adds iterative procedures from software development to traditional project planning in the production environment.
Planung automatischer Identifikationstechnologien/Planning of automatic identification technologies – Methodology for the technological and economic selection of Auto-ID technologies
Authors: Wilsky Philipp , Weißflog Luise , Prielipp Riccardo , Bojko Michael , Riedel Ralph
Published: January 2021

Technologien zur automatischen Identifikation (Auto-ID) von Objekten dienen im industriellen Kontext zunehmend als Basis für neuartige Services. Sie sind essenzieller Bestandteil von Nachverfolgungsfunktionen, etwa für Produktionsfortschrittskontrollen und Materialflussoptimierungen. Sie identifizieren und lokalisieren Werkstücke, Produkte und/oder Betriebsmittel. Mit Anwendung und Akzeptanz in den Unternehmen steigt auch die Anzahl an Technologien und Anbietern im Markt. Um den Planungsprozess zum Einsatz dieser Technologien zu strukturieren und Planern einen Leitfaden zur Verfügung zu stellen, wurde ein Verfahren zur Auswahl geeigneter Technologien entwickelt.

 

Technologies for automatic identification (Auto-ID) of objects are increasingly used in industry as a basis for new services. They are essential for tracking functions – for example for production progress monitoring and material flow optimization. They are used for identifying and locating workpieces, products and/or resources. The number of technologies and suppliers in the market increases with application and acceptance in the companies. To structure the planning process for the use of these technologies and provide a guideline for planners, a procedure was developed for selecting suitable technologies.
Digitale Produktion und intelligente Steuerung/Digital Production and Intelligent Production Control – Integrating digital and real-world production for adaptive and automated control
Authors: May Marvin Carl , Kuhnle Andreas , Lanza Gisela
Published: January 2021

Im Rahmen der stufenweisen Umsetzung von Industrie 4.0 erreicht die Vernetzung und Digitalisierung die gesamte Produktion. Den physischen Produktionsprozess nicht nur cyber-physisch zu begleiten, sondern durch eine virtuelle, digitale Kopie zu erfassen und zu optimieren, stellt ein enormes Potenzial für die Produktionssystemplanung und -steuerung dar. Zudem erlauben digitale Modelle die Anwendung intelligenter Produktionssteuerungsverfahren und leisten damit einen Beitrag zur Verbreitung optimierender adaptiver Systeme.

 

In the wake of implementing Industrie 4.0 both integration and digitalization affect the entire production. Physical production systems offer enormous potential for production planning and control through virtual, digital copies and their optimization, well beyond purely cyber-physical production system extensions. Furthermore, digital models enable the application of intelligent production control and hence contribute to the dissemination of adaptively optimizing systems.
Live Soll-Ist-Abgleich mit Augmented Reality
Authors: Graf Holger
Published: January 2021

Automatisierte, Computer-Vision-gestützte Systeme objektivieren die Qualitätskontrolle in der Automobilproduktion. Augmented-Reality-Technologien des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD vereinen reale und digitale Produktionsumgebung und lassen so auf den ersten Blick Abweichungen zwischen Ist und Soll erkennen.
Optionen des automatischen Fahrens in der Produktion/Options of automatic driving in the productio – Methodology for system engineering processing and display of multidimensional processes
Authors: Schönauer Moritz
Published: January 2021

Als Voraussetzung zur Bewertung einer systemtechnischen Problemstellung, wie die des automatischen Fahrens in der Produktion, wird im ersten Beitrag des dreiteiligen Forschungsvorhabens zunächst der morphologische Prototypentest entwickelt. Mit dessen Hilfe soll ein morphologisches Merkmalsschema konzipiert werden. Im Fokus steht die Entwicklung eines ganzheitlichen Überblicks zu Konzepten des automatischen Fahrens in der Produktion, der als Ausgangspunkt für die weiteren Untersuchungen dient.

 

The first contribution of the three-part research project develops the morphological prototype test for evaluating a system-technical problem, such as automatic driving in the production. It will be used to design a morphological scheme. The focus is on developing a holistic overview of concepts of automatic driving in the production, serving as a starting point for further investigations.
Designentscheidungen für OPC-UA-Informationsmodelle/Design Decisions for OPC UA Information Models
Authors: Friedl Sebastian , Heinemann Tonja , Lechler Armin
Published: January 2021

Viele Arbeitskreise im VDMA erarbeiten oder planen eine OPC UA Companion Specification oder haben bereits eine Companion Specification veröffentlicht. Dabei müssen Inhalte konsolidiert und anschließend modelliert werden. Verschiedene Gruppen stehen hier oft vor ähnlichen Designentscheidungen. Solche Fälle, deren Hintergrund und die entsprechenden Designentscheidungen werden in diesem Beitrag von den Autoren, die an der Erstellung der CS für die Wägetechnik oder für Werkzeugmaschinen beteiligt waren, beleuchtet.

 

At the moment, many working groups within the VDMA are thinking about working on or have already released an OPC UA Companion Specification for their specific domain. When writing a CS, many decisions on how to represent the domain specific information are made. These decisions are most often the same for other domains as well. The authors have been working with the specifications for weighing technology respectively machine tools and will present such design decisions.
Phasenwechselmaterialspeicher zur Lastflexibilisierung von Werkzeugmaschinen/Phase change material accumulator for energy flexibility of machine tools
Authors: Helfert Mark , von Hayn Adrian , Wendt Jonas , Dungs Leon , Weigold Matthias
Published: January 2021

Im Rahmen des vom BMWi geförderten Projekts „Phi-Factory“ am Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW) der Technischen Universität Darmstadt wurden, angesichts des steigenden Anteils fluktuierend einspeisender Stromerzeuger, technische Potenziale zur energetischen Flexibilisierung von Produktionsanlagen und Industrieprozessen untersucht. Im Bereich der Kühlung von Werkzeugmaschinen bietet der Einsatz von innovativen Phasenwechselmaterialspeichern die Möglichkeit, Lastflexibilisierung auf Maschinenebene umzusetzen, ohne den Fertigungsprozess zu beeinflussen. Zur experimentellen Untersuchung dieser Speicher wurde ein Demonstrator aufgebaut an dem ein parallel entwickelter „digitaler Zwilling“ validiert wurde.

 

Within the framework of the BMWi-funded project „Phi-Factory“ at the Institute for Production Management, Technology and Machine Tools (PTW) of the Technical University of Darmstadt, technical potentials for the energetic flexibilization of production plants and industrial processes were investigated in view of the increasing share of renewable energy sources. In the field of cooling of machine tools, the use of innovative phase-change material storage systems offers the possibility of implementing energy flexibility at machine level without influencing the production process. For the experimental investigation of these storages, a demonstrator was built on which a parallel developed „digital twin“ was validated.
Einfluss der Schleifscheibenanstellung auf die Oberflächenqualität/Influence of grinding wheel angle on surface quality. Utilization of different machining angles to improve productivity when machining free form surfaces
Authors: Denkena Berend , Krödel Alexander , Wilckens Michael
Published: January 2021

Eine steigende Nachfrage an komplex geformten Bauteilen fordert neue, produktivere Fertigungsverfahren sowohl für die Luftfahrt wie auch für die Medizintechnik. Die Bahnplanung für diese Bauteile kann durch die gezielte Verwendung von Bearbeitungswinkeln verbessert werden. Bisher ist der Einfluss sich ändernder Winkel während der Bearbeitung auf die Oberflächenqualität des Bauteils jedoch unzureichend untersucht. Dieser Artikel zeigt vorteilhafte Winkelbereiche für zwei beispielhafte Maschinen und Werkzeuge auf.

 

An increasing demand for complex shaped parts requires new methods for increasing the productivity in machining of those parts. The path planning for free form grinding can be improved by fitting the surface curvature of the workpiece to the shape of engagement of the tool. So far, there has been little investigation concerning the effects of the yaw angle on the surface quality. This paper shows beneficial yaw angles for a set of process parameters on two different machines and tools.
Schärfprozess beim Doppelseitenplanschleifen/Sharpening process during double face grinding - Influencing factors for sharpening in double face grinding with planetary kinematics
Authors: Lichtschlag Linus , Uhlmann Eckart
Published: January 2021

Die Herstellung der Schneidfähigkeit der Schleifwerkzeuge bildet neben der Erzeugung ebener Schleifbelagsprofile die Grundlage effizienter und produktiver Schleifprozesse beim Doppelseitenplanschleifen mit Planetenkinematik. Zur wissenschaftlichen Durchdringung des meist erfahrungsbasiert ausgelegten, komplexen Schärfprozesses werden potenzielle Einflussgrößen und deren Effekte auf das Schärfergebnis systematisch analysiert.

 

The formation of the cutting ability of the grinding tools, in addition to the generation of flat grinding surface profiles, is the basis for high-quality and productive grinding processes in double face grinding with planetary kinematics. For the scientific investigation of the complex sharpening process, which are usually based on experience, potential influencing variables and their effects on the sharpening result are systematically analysed.
Process Mining in der additiven Auftragsabwicklung/Process Mining for additive manufacturing
Authors: Scherwitz Philipp , Ziegler Steffen , Schilp Johannes
Published: January 2021

Die Fähigkeit der additiven Fertigung in Losgröße 1 zu fertigen, erzeugt eine hohe Komplexität in der Auftragsabwicklung. Dies stellt die datenbasierte Optimierung der Prozessabläufe vor große Herausforderungen. Durch die geringen Stückzahlen, bei einer hohen Variantenanzahl, ist die Prozessaufnahme in der additiven Fertigung mit signifikanten Aufwänden verbunden. Abhilfe kann hier eine automatisierte Prozessaufnahme schaffen. Deshalb soll in diesem Beitrag die Technologie des Process Mining untersucht und darauf aufbauend eine Vorgehensweise für die datenbasierte Optimierung in der additiven Fertigung vorgestellt werden.

 

The capability of additive manufacturing to produce in batch size 1 creates a high degree of complexity in order processing. This creates great challenges for the data-based optimization of process flows. Due to the low number of pieces, with a high number of variants, the process recording in additive manufacturing is connected with significant expenditures. This can be overcome by automated process recording. Therefore, this article will examine the technology of process mining and, based on this, present a procedure for data-based optimization in additive manufacturing.
Systematische Navigation für die Reihenfolgeplanung/Systematic solution space navigation for job shop scheduling problems
Authors: Weber Edzard , Schenke Eduard , Dorotic Luka , Gronau Norbert
Published: January 2021

Dieser Beitrag stellt einen Algorithmus für das Job-shop-Scheduling-Problem vor, welcher den Lösungsraum indexiert und eine systematische Navigation zur Lösungssuche durchführt. Durch diese problemadäquate Aufbereitung wird der Lösungsraum nach bestimmten Kriterien vorzustrukturiert. Diese Problemrepräsentation wird formal beschrieben, sodass ihre Anwendung als Grundlage für ein navigationsorientiertes Suchverfahren dienen kann. Ein vergleichender Test mit anderen Optimierungsansätzen zeigt die Effizienz dieser Lösungsraumnavigation.

 

This paper presents an algorithm for the job-shop scheduling problem indexing the solution space and performing systematic navigation to find good solutions. By this problem-adequate preparation of the solution space, the solution space is pre-structured according to certain criteria. This problem representation is formally described so that its application can serve as a basis for a navigation-oriented search procedure. A comparative test with other optimization approaches shows the efficiency of this solution space navigation.
Dynamik beim Bürstspanen/Dynamics in abrasive brushing – Dynamic tool behavior during brushing with bound abrasives
Authors: Hoyer Anton , Uhlmann Eckhart
Published: January 2021

In dieser Forschungsarbeit wurde untersucht, unter welchen Bedingungen beim Einsatz von Rundbürsten dynamisches Werkzeugverhalten auftritt und ob es gezielt eingestellt oder sogar zur Steigerung von Materialabtrennungsrate und Produktivität eingesetzt werden kann. Stellgrößen, die für das Auftreten von Dynamik entscheidend sind, wurden mit einer Mehrkörpersimulation für einzelne Schleiffilamente ermittelt und anhand von technologischen Untersuchungen mit Rundbürstwerkzeugen validiert.

 

This research paper analyzes under which circumstances dynamic tool behavior of circular brushes is occurring and whether it can be attained deliberately or even utilized for the increase of material removal rate and productivity. Parameters which are relevant for the occurrence of dynamics were determined using a multi-body simulation for single abrasive filaments and validated on the basis of technological investigations with circular brush tools.
Industrie-4.0-Nachrüstkit für Werkzeugmaschinen/Modular solution for condition-based maintenance and process monitoring – Industry 4.0 retrofitting kit for machine tools
Authors: Barton David , Stamm Reinhard , Mergler Sebastian , Bardenhagen Cedric , Fleischer Jürgen
Published: January 2021

Industrie 4.0 verspricht ein hohes wirtschaftliches Potenzial für produzierende Unternehmen. Allerdings wird dieses in bestehenden Werkzeugmaschinen bisher nur wenig ausgeschöpft. Um das Ausrollen von Funktionen für die zustandsorientierte Instandhaltung und die Überwachung des Bearbeitungsprozesses zu ermöglichen, wurde ein modulares Nachrüstkit entwickelt. Mit dem Kit können Maschinen individuell um Hardware- und Softwarebausteine erweitert werden.

 

Industry 4.0 offers manufacturers a high potential for economic benefit. However, this potential is only rarely exploited in existing machine tools. To enable the roll-out of functions for condition-based maintenance and monitoring of machining processes, a modular retrofitting kit has been developed. This kit allows machines to be individually upgraded with hardware and software modules.
Optimierung geklebter Stahl-Keramik-Verbunde/Optimization of bonded steel-ceramic-joints
Authors: Stroka Michael , Stribick Sascha , Raab Michael
Published: January 2021

Der Beitrag beschreibt, wie sich die Festigkeiten geklebter Stahl-Keramik-Verbunde durch eine Laserstrukturierung der Oberflächen gezielt beeinflussen lassen. Dabei wurden unterschiedliche Strukturierungsmuster aufgebracht und Laserparameter wie Leistung und Frequenz variiert und deren Auswirkungen auf die Klebfestigkeit untersucht.

 

This article presents the change of strength of adhesively bonded steel-ceramic-joints by the use of laser surface texturing. To this end, different pattern and laser parameters such as power und frequency were performed on samples and the effects on the bonding strength were investigated.
Produktivitätssteigerung durch Hybridisierung im 3D-Druck/Process development for the automated production of plastic parts with integrated functional components. Increased productivity through hybridization in 3D printing
Authors: Baranowski Michael , Netzer Markus , Coutandin Sven , Fleischer Jürgen
Published: January 2021

Die additive Fertigung erlaubt eine standortunabhängige sowie de facto individualisierte Produktion von Bauteilen mit nahezu beliebiger Komplexität. Für die flexible Herstellung von hochfunktionalen Hybridbauteilen fehlt es allerdings an entsprechenden Maschinenkonzepten sowie Automatisierungslösungen. Durch ein hier vorgestelltes Anlagenkonzept sollen Funktionskomponenten in den additiven Herstellungsprozess integriert und neue Möglichkeiten der Bauteilhybridisierung erforscht werden.

 

Additive manufacturing allows a location-independent and de facto individualized production of components of almost any complexity. However, there is a need for appropriate machine concepts and automation solutions for the flexible production of highly functional hybrid components. A plant concept presented here is intended to integrate functional components into the additive manufacturing process and to explore new possibilities for component hybridization.
Additive Fertigung multi-funktionaler Bauteile/Additive manufacturing of multi-functional components – Methodical product development for complex geometries, case study: Heatpipe
Authors: Braun Thomas , Kiener Christoph
Published: January 2021

Bauteile mit hoher Geometriekomplexität sind wirtschaftlich attraktiv für die Herstellung mit additiven Fertigungsverfahren. Der Einsatz des V-Modells nach dem Model Based Systems Engineering (MBSE) erlaubt die Beherrschung dieser Komplexität im Entwicklungsprozess. Eine Fallstudie einer mit Laser-Strahlschmelzen (L-PBF) gefertigten Heatpipe demonstriert diese Komplexität: Wärmetransport, Nutzung des Kapillareffekts sowie eine Vakuumisolierung sind in einem monolithischen Bauteil kombiniert.

 

Components with high geometric complexity are economically attractive to be realized in additive manufacturing processes. Using the V-model in accordance with Model Based Systems Engineering (MBSE) addresses this complexity in the development process. A case study of a heatpipe manufactured using laser powder bed fusion (L-PBF) demonstrates this complexity: Heat transport, use of capillary effect and vacuum insulation are combined into one monolithic component.
Vernetzung und Interaktionsarbeit in Smarten Technischen Services/Networking and interaction work in Smart Technical Services
Authors: Abel Jörg , Ittermann Peter , Wienzek Tobias , Kaczmarek Sandra , Middendorf Hanna
Published: January 2021

Mit fortschreitender Digitalisierung und Vernetzung der Produktion gewinnen Technische Services zunehmend an Bedeutung. Diese Services sind durch eine enge Vernetzung und Interaktion zwischen Produktionsausrüstern, Dienstleistern und Anwenderunternehmen gekennzeichnet, sichern die Anlagenverfügbarkeit und erlauben die Entwicklung von Geschäftsmodellen zu lösungsorientierten Produkt-Service-Systemen. Insbesondere der aus der Zunahme smarter Technischer Services resultierende Wandel wird sich auf die Instandhaltungsarbeit auswirken. Der Beitrag skizziert mögliche Veränderungen und deren Folgen, die im BMBF-Projekt „Visits“ untersucht werden. Auf der Basis einer Typologie von Interaktionsarbeit in Technischen Services werden Kriterien Guter Interaktionsarbeit zwischen Dienstleister und Kunden abgeleitet.

 

As digitalization and networking of production progress, technical services are becoming increasingly important. These services are characterized by close networking and interaction between machine and plant manufacturers, service providers and user companies, ensure the availability of the plants and thus enable the development of business models into solution-oriented product service systems The change resulting from the increase in smart technical services will have a particular impact on maintenance work. The article outlines possible changes and their consequences, which are being investigated in the BMBF project ,Visits‘. On the basis of a typology of interaction work in technical services, criteria for good interaction work between service providers and customers are derived.
Durchsatzgesteigerte Batteriezellproduktion/A novel high-throuput process for the production of lithium ion battery cells
Authors: von Boeselager Christina , Müller Alexander , Helm Johanna , Brodhun Julian , Glodde Arne , Olowinsky Alexander , Leithoff Ruben , Fröhlich Adrian , Kandula Maja , Dietrich Franz , Dröder Klaus , Dilger Klaus
Published: January 2021

Lithium-Ionen-Batteriezellen (LIB) erfahren eine steigende Nachfrage, vor allem in der Automobilindustrie. Um diese Nachfrage zu decken, müssen hoch produktive und kosteneffiziente Verfahren in der Batteriezellproduktion zur Verfügung stehen. In diesem Beitrag werden die Entwicklung und die Verkettung neuer Prozesse für die Batteriezellproduktion vorgestellt. Die entwickelten Prozesse steigern die Produktivität bei gleichzeitiger Senkung der Produktionskosten.

 

The demand for lithium-ion batteries (LIB) increases, especially in terms of automotive applications. To cover the high demand and to meet cost requirements, cost-efficient and highly productive processes need to be developed for lithium-ion battery production. This article presents a new process chain with novel continuous and efficiently linked processes.
Die fühlende Seilschleifmaschine/The feeling diamond wire saw – Development of a force-controlled all-electric mobile diamond wire saw
Authors: Denkena Berend , Bergmann Benjamin , Rahner Björn-Holger
Published: January 2021

Das mobile Seilschleifen ist ein hochflexibles und produktives Trennschleifverfahren. Nachteilig ist jedoch der Einsatz von unterschiedlichen Energieformen. Für einen rein elektrischen Betrieb fehlt das Wissen über die wirkende Seilspannung, sodass eine elektrische Kraftregelung der Seilspannung unzureichend möglich ist (Seilriss). In diesem Beitrag werden ein Ansatz zur kostengünstigen Seilkraftmessung (Dehnungsmessstreifen) und Einflüsse auf die Seilkraftmessung vorgestellt.

 

Mobile wire sawing is a highly flexible and productive cut-off grinding process. However, a disadvantage is the use of different forms of energy. As there is no knowledge on the wire force applied in a fully electric system, an electric force control of the wire tension can only be performed insufficently (wire break). This paper presents an approach to low-cost wire force measurement (strain gauges) and influences on wire force measurement.
Automatisierte Werkzeugverschleißmessung beim robotergeführten Gleitschleifen/Process monitoring with object detection Automated tool wear measurement in robotguided drag finishing
Authors: Kopp Marco , Uhlmann Eckart
Published: January 2021

Die Werkzeuge beim Gleitschleifen sind Schleifkörper. Infolge ihrer Nutzung verschleißen die Schleifkörper, wodurch ihr Einsatzverhalten verändert wird. Zur Aufrechterhaltung gleichbleibender Bearbeitungsergebnisse sollte der Verschleißzustand daher regelmäßig überprüft und Schleifkörper gegebenenfalls gewechselt werden. In diesem Beitrag wird das Konzept eines Messsystems zur automatisierten Messung des Schleifkörperverschleißes vorgestellt. Der Einsatz des Messsystems kann zur Erhöhung des Automatisierungsgrades und somit der Wirtschaftlichkeit von industriellen Gleitschleifbearbeitungen beitragen. Insbesondere gilt dies für vollautomatisierte Prozesse wie dem robotergeführten Gleitschleifen.

 

In vibratory finishing abrasive media is used as tools. Due to the use the abrasive media wears, which changes the performance of the media. To maintain consistent finishing results, the state of wear should therefore be monitored and media should be replaced if necessary. In this paper the concept of a measurement system for automated measurement of media wear is presented. The use of the measurement system can contribute to increase the degree of automation and thus the profitability of industrial vibratory finishing operations. In particular this applies for fully automated processes like the robot-guided drag finishing.
Stoß- und Schwingungsreduktion von Schmiedezangen/Shock and vibration reduction of forging tongs
Authors: Schellenberg David , Kriwall Mareile , Stonis Malte , Behrens Bernd-Arno
Published: January 2021

Dieser Beitrag stellt Konzepte zur Stoß- und Schwingungsreduktion einer Schmiedezange vor. In der Schmiedeindustrie werden bei der Bearbeitung von Schmiedeteilen häufig handgeführte Schmiedezangen eingesetzt. Hierbei wirken auf die Mitarbeiter hohe Belastungen durch Stöße und Schwingungen der Umformmaschinen ein. Ein erstelltes Simulationsmodell evaluiert Konzepte zur Reduzierung der Stöße und Schwingungen während des Schmiedens.

 

The paper presents approaches for reducing shock and vibration in forging tongs. In the forging industry, hand-operated forging tongs are often used for machining forged parts. Here, employees are exposed to high levels of shocks and vibrations from the forming machines. A simulation model that has been created evaluates methods for reducing shock and vibration during forging.
Produktionsplanung mit dem digitalen Zwilling/Production planning using the digital twin
Authors: Denkena Berend , Stobrawa Sebastian , Sommer Markus , Stjepandic Josip , von Soden Moritz
Published: January 2021

Die Produktionsplanung ist ein zentraler Bestandteil des Produktionsmanagements industrieller Unternehmen. Hieraus resultiert die Wettbewerbsfähigkeit des Wertschöpfungsprozesses, weshalb die Planung so umfassend, präzise und effizient wie möglich sein sollte. Ein hilfreiches Werkzeug ist der digitale Zwilling, der jedoch selten eingesetzt wird. Dieser Beitrag stellt einen Ansatz für die Produktionsplanung durch ein effizientes Erstellen eines digitalen Zwillings vor.

 

Production planning is a key factor in the production management of manufacturing companies. It determines the competitiveness of the production process, which is why planning should be as comprehensive, precise and efficient as possible. A helpful tool is the digital twin, but it is rarely used. This paper presents an approach for production planning by efficiently creating a digital twin.
Tiefziehen mittels adaptiver Platinenlage/Control of deep drawing processes by means of adaptive blank positioning
Authors: Cyron Patrick , Liewald Mathias , Briesenick David
Published: January 2021

Bei der Serienproduktion von Blechbauteilen können schwankende Blecheigenschaften zu zeitintensiven Anlaufphasen und erhöhten Ausschussraten führen. Diesen Herausforderungen wird heute mit werkzeugbasierten Regelungssystemen begegnet, welche aber eine komplexe und kostenintensive Modifikation der bestehenden Werkzeuge beziehungsweise Pressen erfordern. Vor diesem Hintergrund befasst sich der Beitrag mit einem relativ einfachen und kostengünstigen Regelungsansatz auf Basis einer adaptiven Platinenpositionierung.

 

In series production of sheet metal components, varying sheet metal properties may lead to an increase of try-out time phase and scrap rate. Today, these challenges are met by tool-based control systems, which, however, require a complex and cost-intensive modification of the existing die or press technology. Against this background, this paper deals with a relatively simple but cost-effective adaptive control concept based on adjustable blank positioning.
Einflussuntersuchung auf das Werkstoffverhalten/An investigation of the effects on material behavior - Individual part marking as a means of resilience in forming processes
Authors: Germann Thiemo , Bubeck Alexander , Kötting Tim , Groche Peter
Published: January 2021

Inhalt dieser Untersuchung ist die Beeinflussung des Materialverhaltens von Blechbauteilen durch das Einbringen von Merkmalen zur Einzelteilrückverfolgung. Die Einzelteilrückverfolgung ist ein wichtiges Werkzeug für die Verringerung der Fehlersensitivität und somit zur Erhöhung der Resilienz von Umformprozessen. Hierfür werden zwei gängige Verfahren des direct part marking an Flachzugproben erprobt und umfassend evaluiert. Dies schließt metallurgische Untersuchungen ein.

 

This paper invstigates how the material behavior of sheet metal components is affected by introducing features for single part tracing. Traceability of single parts is an important tool for reducing error sensitivity and thus for increasing the resilience of forming processes. For this purpose, two common methods of direct part marking are tested on flat tensile specimens and comprehensively evaluated. In addition, detailed metallurgical investigations are carried out.
Simulationsgerechte Maschinenmodelle/Machine models for simulation – Preparation of CAD machine models for the simulation of production processes
Authors: Deuringer Stefan , Gerdes Raphael , Eilers Jan , Müller Rainer
Published: January 2021

Mit zunehmender Produktvielfalt steigen die Anforderungen an die Planung von Montagelinien. Um diese Komplexität zu bewältigen, werden Montageprozesse virtuell simuliert. Der Aufwand zur Aufbereitung bestehender CAD-Anlagenmodelle zu Simulationsmodellen ist aber sehr hoch. Daher werden mit der hier vorgestellten Methodik CAD-Modelle automatisiert für die Simulation aufbereitet. Ziel ist, die benötigte Zeit, Expertise und das Fehlerpotenzial der Modellaufbereitung deutlich zu reduzieren und die Wirtschaftlichkeit des Simulationseinsatzes in der Montage zu steigern.

 

Machine-oriented simulation helps to cope with complex planning processes for assembly systems. However, the effort to prepare existing CAD models for machine-oriented simulations is very high. Therefore, a method is presented for the automated preparation of CAD models for assembly simulation. Applying this method reduces significantly the required time, expertise and potential errors in model preparation while increasing the economic efficiency of simulation use in assembly.
Maschinelles Oberflächen- hämmern additiver Bauteile/High-frequency mechanical surface layer finishing of laser-welded materials. Machine hammer peening of additive components
Authors: Mannens Robby , Kammann Sebastian , Alkhayat Moritz , Feuerhack Andreas , Schleifenbaum Johannes Henrich , Bergs Thomas
Published: January 2021

Additive Fertigungsverfahren gewinnen zunehmend an Bedeutung. Aufgrund der zumeist abweichenden Randzoneneigenschaften im Vergleich zu konventionellen Herstellungsprozessen finden additive Verfahren jedoch noch keine weite Verbreitung in hochbelasteten Luftfahrtkomponenten. Eine Randzonenendbearbeitung kann die mechanischen Bauteileigenschaften verbessern. Aus diesem Grund wurde der Einfluss des maschinellen Oberflächenhämmerns auf die Randzone laseraufgeschweißter Werkstoffe untersucht.

 

Additive manufacturing processes are becoming increasingly important. However, due to the mostly deviating surface layer properties compared to conventional manufacturing processes, additive methods are not yet widely used in highly stressed aerospace components. Surface layer finishing can improve the mechanical components‘ properties. For this reason, the influence of machine hammer peening on the surface layer of laser-welded materials was investigated.
Synergien zwischen Batterie- und Brennstoffzellen/Synergies between battery and fuel cells - Evaluation based on structural and machine parameters in production processes
Authors: Schäfer Jens , Weinmann Hannes Wilhelm , Mayer Dominik , Storz Tobias , Hofmann Janna , Fleischer Jürgen
Published: January 2021

Nach Ankündigung diverser batterieelektrischer Modelle wird auch die PEM (Proton Exchange Membrane)-Brennstoffzelle als mögliche Zukunftstechnologie im Last- und Linienverkehr diskutiert. Ob und wann sich eine Technologie durchsetzt, hängt von der verwendeten Produktionstechnik ab, denn diese bestimmt Stückzahlen und resultierende Kosten. Die Vergangenheit zeigt, dass sich produzierende Industrien oft entlang vorhandener Kompetenzen in etablierten Bereichen entwickelt haben. In diesem Beitrag sollen daher Synergiepotenziale zwischen der Batterie- und Brennstoffzellenfertigung diskutiert werden.

 

Following the announcement of various battery electric models, PEM fuel cells are also discussed as a future technology in truck and line traffic. Whether and when a technology will be generally accepted depends largely on the production technology used, as this determines the number of units and the resulting costs. The past has shown that manufacturing industries have often developed along existing competencies in established areas. This article will therefore discuss the potential synergies between battery and fuel cell production.
PENDAMPINGAN BELAJAR FISIKA BERBASIS SMART SOLUTION DENGAN REAL WORLD PROBLEM BAGI SISWA SMP DI DESA MALANUZA KECAMATAN GOLEWA
Authors: Kua Maria Yuliana , Suparmi Ni Wayan , Aryani Ni Wayan Prawita , Rewo Josep Marsianus
Published: January 2021

Pengabdian ini didasari oleh permasalahan para siswa sekolah menengah pertama yang kurang tertarik untuk menyelesaikan soal-soal fisika karena terdapat begitu banyak rumus dan hitungannya. Tujuan pengabdian ini untuk membantu para siswa SMP dalam mempelajari fisika terutama penyelesaian soal-soal menggunakan smart solution dengan real world problem. Penyelesaian soal-soal fisika dalam kegiatan pengabdian ini ditandai oleh adanya solusi cerdas dalam menggunakan masalah nyata dalam kehidupan sehari – hari sebagai konteks bagi siswa untuk memecahkan masalah. Kegiatan ini dilakukan dengan metode pendampingan dan pembelajaran bagi siswa SMP oleh dosen dan mahasiswa. Hasil kegiatan pengabdian ini, yaitu. 1) Membantu siswa meningkatkan pemahamannya dalam penyelesaian soal-soal fisika melalui langkah-langkah cepat dan mudah berdasarkan pengalaman nyata dalam kehidupan sehari-hari. 2) Para siswa mulai menunjukkan respon yang positif dengan keantusiasan yang besar dalam pembelajaran fisika yang selalu dianggap sulit. Kegiatan pengabdian ini telah memberikan dampak positif bagi para siswa SMP. Melalui kegiatan ini, fisika mulai menjadi mata pelajaran yang menarik karena dapat dipelajari dengan lebih mudah.
PELATIHAN PERWASITAN DASAR BOLA VOLI BAGI MAHASISWA PJKR STKIP CITRA BAKTI DALAM KEGIATAN TURNAMEN BOLA VOLI ANTAR PELAJAR SE-KABUPATEN NGADA DAN NAGEKEO
Authors: Natal Yanuarius Ricardus , Wani Bernabas , Bate Nikodemus
Published: January 2021

Pengabdian kepada masyarakat ini dilatar belakangi oleh permasalahan yang dialami oleh mahasiswa PJKR khususnya pada semester V dan VII yakni  1)terbatasnya pemahaman tentang dasar perwasitan bola voli, 2) kurangnya keterampilan dalam memimimpin pertandingan bola voli berdasarkan aturan- aturan resmi dari induk organisasi persatuan bola voli seluruh Indonesia. Tujuan dilaksanakannya pengabdian ini adalah memberikan dasar-dasar perwasitan bola voli serta keterampilan dalam memimpin pertandingan bola voli dengan menerapkan peraturan resmi dari persatuan bola voli seluruh Indonesia melalui turnamen bola voli antar pelajar se-kabupaten Ngada dan Nagekeo tahun 2020.  Metode dalam pengabdian ini yaitu metode teori, dimana setiap peserta pelatihan diberikan materi dalam bentuk power point, ceramah, dan tanya jawab serta metode praktik yakni setiap peserta mempraktekkan secara langsung menjadi wasit utama, wasit dua, hakim garis, dan scoorer sheet. Hasil dari kegiatan pelatihan perwasitan dasar bola voli bagi mahasiswa pendidikan jasmani kesehatan dan rekreasi yakni : 1) Setiap peserta yang merupakan mahasiswa semester V dan VII telah berhasil menguasai dasar-dasar perwasitan bola voli, 2) Para peserta pula telah mengaplikasikan keterampilan memimpin pertandingan bola voli dengan mengacu pada peraturan-peraturan resmi dari induk organisasi persatuan bola voli seluruh Indonesia dalam turnamen antar pelajar se-kabupaten Ngada dan Nagekeo. 3) Mahasiswa dari semester V dan VII merasa senang dan tertarik untuk menggeluti bidang perwasitan bola voli ini.
PENYUSUNAN INSTRUMEN TES BERBASIS HIGH ORDER THINKING SKILL DI SMAK ST. JOANNE BAPTISTA WOLOSAMBI
Authors: Wewe Melkior , Rawa Natalia Rosalina , Bela Maria Editha , Wangge Maria Carmelita Tali , Bhoke Wilibaldus
Published: January 2021

Kegiatan Pengabdian masyarakat di SMAK st. Joanne Baptista Wolosambi dilakukan berangkat dari permasalahan kurangnya pemahaman pendidik tentang tes berbasis High Order Thinking Skill (HOTS). Kegiatan ini bertujuan untuk meningkatkan kompetensi guru pada aspek kompetensi pedagogik dan komptensi profesionalisme. Metode kegiatan adalah wawancara, diksusi dan pelatihan. Rangkaian kegiatan berhasil namun ada beberapa peserta belum memahami cara menyusun intrumen berbasis High Order Thinking Skill (HOTS). Artinya dari kompetensi  pedagogik dan kompetensi profesional pada umumnya para guru sudah memahami dengan baik dan dapat mengimplementasikan dalam proses pengembangan instrumen.