bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Neue Wege in der Material- versorgung einer Fließmontage
Authors: Guthmann Jan D.
Published: June 2021

Deutz, ein weltweit führender unabhängiger Hersteller von Dieselmotoren, hat Herrmann + Hieber (H+H) mit der Lieferung von drei Lagertürmen zur dezentralen Lagerung von Montagematerial direkt an den Arbeitsplätzen beauftragt. Das Konzept löst Probleme im betrieblichen Ablauf, die sich bei hochlaufender Produktion und zunehmender Diversifizierung ergeben.
Fahrständersystem schlägt Bettfräse
Authors: Vollrath Klaus
Published: June 2021

Um Bauteile sowie größere Schweißbaugruppen zu bearbeiten, suchte ein Hersteller von Aufliegern für den Schwerlast-Güterverkehr nach dem Nachfolger für eine alte Bettfräse. Bearbeitet werden vor allem hochfeste Feinkornbaustähle mit hoher Zähigkeit. Die Losgrößen reichen vom Einzelstück bis zu Kleinserien von einigen Dutzend bis maximal einigen 100 Stück. Nach intensiver Beratung fiel die Entscheidung für ein Fräsbearbeitungszentrum in Fahrständerbauweise mit zusätzlichem Drehtisch und der Möglichkeit zum Pendelbetrieb. Diese Lösung überzeugte durch Produktivitätsfortschritte bis zu 40 %.
Der Weg zur kundenzentrierten Produktion
Authors: Morgenstern Ursula
Published: June 2021

Die Fertigungsindustrie ist das Rückgrat der deutschen Wirtschaft. Laut dem Analystenhaus PAC trägt sie 30 % zum Bruttoinlandsprodukt bei. Soll dies auch in Zukunft so bleiben, gilt es, Innovationen schneller auf den Markt zu bringen und individualisierbare Produkte zu entwickeln, die früher zum Kunden gelangen. Mit anderen Worten: Der End-Anwender sollte bereits bei der Planung und Fertigung im Fokus stehen.
Präzise Nachbearbeitung von Kaltumformteilen
Authors: Exenberger Thomas
Published: June 2021

Bei SFS in Heerbrugg/CH entstehen Kaltumformteile, die nach der spanabhebenden Bearbeitung hohe Ansprüche in Bezug auf Formtoleranzen und Qualität erfüllen müssen. Wie ein Maschinenbauunternehmen Technologiepartner bei diesem weltweit führenden Automobilzulieferer werden konnte, erklärt ein Fallbeispiel anhand der vor Kurzem angeschafften Transfermaschine „MT-40-V“ von Sema aus Österreich.
Prädiktive Instandhaltung an Vorschubantrieben
Authors: Ellinger Johannes , Benker Maximilian , Kleinwort Robin , Zäh Michael F.
Published: June 2021

Moderne Methoden der prädiktiven Instandhaltung versprechen zwar eine deutliche Steigerung der Profitabilität spanender Fertigungsverfahren, haben aber ihren Weg in die Industrie noch nicht gefunden. Die Gründe dafür liegen vor allem in der fehlenden Generalität bestehender Ansätze. Abhilfe schafft die ganzheitliche Betrachtung des Antriebs, bei der neben Erfahrungswissen und Referenzzuständen auch ein digitales Abbild („Digitaler Zwilling“) der Maschine zur Verschleißprognose eingesetzt wird.
Chinesen kaufen Roboterhersteller auf
Authors: Steenkist Erik
Published: June 2021

Chinesische Investoren haben kürzlich einen großen deutschen Roboterhersteller erworben. Sind die niederländischen Kollegen die nächsten in der Reihe? Dazu äußert sich Remco H. Valk, CEO des Schweißroboter-Integrators Valk Welding Group aus Alblasserdam/NL.
97 % Verfügbarkeit dank MES
Authors: Geßner André
Published: June 2021

Regelmäßige Aufträge sowie gesicherte Einkünfte, und zwar ohne konjunkturelle Schwankungen – das wünschen sich alle Unternehmer. Aus diesem Grund hat die Metall verarbeitende Penn GmbH aus Krems an der Donau in Niederösterreich ihr Portfolio kontinuierlich erweitert und neu ausgerichtet.
Mobile Lösungen für die Supply Chain
Authors: Molemans Patrick
Published: June 2021

Viele aktuelle Diskussionen rund um die Supply Chain beschäftigen sich mit wichtigen Trends und Innovationen, welche die Branche zukünftig noch deutlich beeinflussen werden – wie Künstliche Intelligenz, Blockchain, Drohnen und Roboter oder das Internet of Things (IoT). Doch was beschäftig den Markt aktuell ganz konkret in der Praxis? Vorherrschendes Thema ist die Umstellung der mobilen Endgeräte auf das „Android“-Betriebssystem.
Einflussfaktoren in Routenzugsystemen*/Factors influencing internal milkrun systems - A method for calculating the intensity of influence of dimensioning parameters
Authors: Martini A. , Rohe A. , Stache U. , Trenker F.
Published: June 2021

Die Komplexität bei der Planung und Optimierung von Routenzugsystemen ist auf die Vielzahl der unterschiedlichen Gestaltungsmöglichkeiten und auf Interdependenzen zwischen den Einflussfaktoren zurückzuführen. Die im Fachartikel vorgestellte Verfahrensweise zur Einflussstärkenberechnung verschiedener Dimensionierungsparameter dient der Rangfolgebildung systemspezifischer Einflussfaktoren. Durch quantitativ-explorative Untersuchungen werden zudem Hypothesen für weitere Arbeiten gewonnen.

 

The complexity of planning and optimizing internal milkrun systems is a consequence of the multitude of different design options and interdependencies between the factors of influence. The calculation method for measuring the influence of different dimensioning parameters presented in this article serves to rank system-specific influence factors. Hypotheses for further research are obtained via quantitative-exploratory studies.
Intelligente Fehlerdiagnose in Industrie 4.0*/Intelligent fault diagnosis in Industry 4.0 - New opportunities for the sophisticated diagnosis in automated production environments
Authors: Fleischmann H. , Kohl J. , Schneider M. , Franke J.
Published: June 2021

Die zunehmende Komplexität moderner Produktionsanlagen stellt die technische Instandhaltung vor gesteigerte Herausforderungen. Beim Auftreten eines Fehlers ist es im ersten Schritt notwendig, dessen genaue Ursache zu diagnostizieren, noch bevor die eigentliche Reparatur beginnen kann. Als ein Befähiger von Industrie 4.0 bilden Cyber-Physical Systems die Grundlage für ein neuartiges Assistenzsystem, welches die Diagnostik hochentwickelter Produktionsanlagen effizienter gestaltet.

 

The increasing complexity of sophisticated production plants poses new challenges in the field of technical maintenance. The initial step in the repair procedure is a problem root-cause analysis. As a key enabler of the Industry 4.0 cyber-physical systems form the core of novel assistant systems, which deliver more efficient diagnostic mechanisms for production facilities.
Digitale Menschmodelle für Montagemitarbeiter/Digital human models for assembly workers - Teacher and learner animations for assisting ergonomically optimized assembly processes
Authors: Dennerlein F. , Daub U. , Blab F. , Podfigurny P. , Schneider U. , Bauernhansl T.
Published: June 2021

Vorgestellt werden ein digitales Menschmodell und sein Erstellungsprozess. Das Modell ist als leicht verständliches Lernwerkzeug für Arbeitnehmer in Montagetätigkeiten mit bekannt kritisch hohen mechanischen Lasten ausgelegt. Der Ansatz dient dem Verringern des Risikos mechanisch überlastungsbedingter Erkrankungen des Bewegungsapparates.

 

A digital human model and the related process is presented. This is proposed as an easy-to-use education tool for assembly workers in work positions which are known as being highly mechanically stressful. The intention is risk reduction from musculo-skeletal diseases related to high levels of mechanical stress at work.
Wertschöpfungsnetzwerke in Metropolregionen*/Value networks in metropolitan areas - Challenges of siting and safeguarding of manufacturing companies
Authors: Bussemer F. , Johannes C. , Richter L. , Spengler T. S. , Nyhuis P.
Published: June 2021

Vor dem Hintergrund zunehmender Urbanisierung und „Landflucht“ bietet der Aufbau von Wertschöpfungsnetzwerken in Metropolregionen vielversprechende Potentiale. In einer interdisziplinären Gesprächsrunde wurden Möglichkeiten und Hemmnisse bei der Standortwahl und -sicherung von produzierenden Unternehmen diskutiert. Im Rahmen einer Forschungskooperation wurden relevante Netzwerk- und Standorttypen ermittelt sowie wesentliche Standortfaktoren für Unternehmensnetzwerke in Metropolregionen identifiziert.

 

Against the background of increasing urbanization and rural exodus, value networks in metropolitan areas offer promising potential. In an interdisciplinary discussion, opportunities and barriers for the siting and safeguarding of manufacturing companies were discussed. As part of a collaborative research project, relevant network and site types were determined and important location factors for production networks in metropolitan areas were identified.
Kommunikation und Datenaustausch in Industrie 4.0*/Communication and data exchange in Industry 4.0 - Requirements and capabilities of propagated communication protocols
Authors: Fleischmann H. , Gölzer P. , Franke J. , Amberg M.
Published: June 2021

Die umfassende Vernetzung intelligenter Produkte und Produktionssysteme in Industrie 4.0 erlaubt eine dezentral agierende Produktion sowie die Fähigkeit zur Selbststeuerung und Selbstoptimierung. Die Standardisierung von Kommunikation und Datenaustausch nimmt an dieser Stelle eine entscheidende Rolle ein und ermöglicht die system- und wertschöpfungsübergreifende Interaktion von Entitäten. Im Fachbeitrag werden formalisierte Anforderungen von Industrie 4.0 und Fähigkeiten propagierter Kommunikationsprotokolle gegenübergestellt.

 

Comprehensive networks of intelligent products and production systems in Industry 4.0 enable an autonomous and decentralized manufacturing organization and the capability for self-control and self-optimization. Standardized communication and data exchange is the key to establish the interaction of entities and systems along the entire value chain. This paper analyses requirements of Industry 4.0 and discusses the capabilities of propagated communication protocols.
Produktionsplanung in RMS/Production Planning in RMS - System for Production Process Planning in Reconfigurable Manufacturing Systems (RMS)
Authors: Hees A. , Zellner K. , Reinhart G.
Published: June 2021

Zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit in dynamischen Märkten müssen produzierende Unternehmen ihre Produktionssysteme in häufigen Intervallen anpassen. Ein Ansatz, diesen Herausforderungen zu begegnen, sind rekonfigurierbare Produktionssysteme (englisch: Reconfigurable Manufacturing Systems – RMS). Vorgestellt wird ein neuer Ansatz für die Produktionsplanung und -steuerung (PPS) in RMS – bestehend aus einem Datenmodell, einem Konfigurationsmanagement und einer Planungsmethode.

 

Manufacturing companies have to adapt their manufacturing systems in frequent and short intervals to secure their competitiveness in dynamic markets. One approach to ensure companies’ success are Reconfigurable Manufacturing Systems (RMS). In this context, a new approach for production planning (PPC) in RMS, consisting of a data model, a configuration management and a planning method, is described in this paper.
Modelle zur Vorhersage von Produktionskosten*/Forecasting production cost with prognosis models - Stochastic cost estimation in an electric mobility environment
Authors: Hochdörffer J. , Henkes P. , Peters S. , Lanza G.
Published: June 2021

In frühen Phasen der Produktentstehung sind Informationen häufig mit Unsicherheiten behaftet, dies gilt auch für unreife Technologien im Bereich der Elektromobilität. Der Fachbeitrag stellt ein stochastisches Modell zur Prognose von Produktionskosten vor, das sowohl unsichere Informationen einbezieht als auch Korrelationen zwischen verschiedenen Kostenarten berücksichtigt. Das Modell basiert auf den Grundsätzen der Monte-Carlo-Simulation und passt sich flexibel der gegebenen Datengrundlage an.

 

In the early stages of product development, information is often uncertain, especially when dealing with innovative technologies in the area of electric mobility. This paper presents a stochastic model for the estimation of production costs that allows for taking uncertain information as well as correlations between various cost types into account. The model is based on the principles of Monte Carlo Simulation and is able to flexibly adapt to a given database.
Effiziente maßgeschneiderte Wärmebehandlung von Blechhalbzeugen in der Serienfertigung*/Efficient and tailored heat treatment of aluminium blanks within series production
Authors: Kahrimanidis A. , Lechner M. , Wortberg D. , Merklein M.
Published: June 2021

Durch den Einsatz von Aluminiumlegierungen kann das Gewicht von Fahrzeugen reduziert und damit die Umweltverträglichkeit gesteigert werden. Allerdings besitzen Aluminiumlegierungen im Vergleich zu konventionellen Stahlwerkstoffen nur ein begrenztes Formgebungsvermögen. Am Lehrstuhl für Fertigungstechnologie wurde in Zusammenarbeit mit der Daimler AG eine neue Methode zur Verbesserung der Umformbarkeit durch lokale Wärmebehandlung entwickelt, die unter dem Namen „Tailor Heat Treated Blanks“ (THTB) bekannt ist. Dieser Beitrag zeigt, wie sich der neue Ansatz in das Presswerk unter Beachtung technologischer Restriktionen integrieren lässt. Zudem wird die Eignung verschiedener Wärmebehandlungsmethoden in Abhängigkeit der Stückzahl und Variantenvielfalt diskutiert sowie eine Handlungsempfehlung gegeben.

 

By using aluminium alloys in the automotive industry, the mass of cars can be reduced and their environmental compatibility increased. However, the formability of aluminium alloy is limited in comparison to conventional steel material. Therefore, the Institute of Manufacturing Technology has cooperated with the Daimler AG to develop a new approach for enhancing formability by local heat treatment before the forming operation. The technology is known as Tailor Heat Treated Blanks (THTB). This paper presents the efficient integration of the approach in the press shop with respect to technological restrictions. Also, the suitability of different heat treatment methods in dependency of production quantity and the number of variants will be discussed and a recommendation is derived.
Dynamisches Verhalten von Gestellwerkstoffen in Werkzeugmaschinen*/Dynamic behavior of different machine frame materials
Authors: Nebeling P. H.
Published: June 2021

Das dynamische Verhalten von Werkzeugmaschinen ist für die Stabilität während der Bearbeitung sowie die Qualität der erzeugten Werkstücke von besonderer Bedeutung. Ein Einflussfaktor darauf ist die Dämpfung. Im Bereich der Maschinengestelle kommen seit langer Zeit unterschiedliche Materialien zum Einsatz. In diesem Fachbeitrag werden die Dämpfungskennwerte unterschiedlicher Gestellwerkstoffe an geometrisch gleichen Proben vergleichend gegenübergestellt. Als weitere Kenngröße wurde die Lage der (1. Biege-) Eigenfrequenz als Maß für die massebezogene dynamische Steifigkeit verwendet. Die Effekte beim Übergang von einfachen Bauteilen zu komplexen Strukturen runden den Fachartikel ab.

 

The dynamic behaviour of machine tools is of great importance for stability and quality of the machined work pieces. One influencing factor in this area is damping. In the field of machine bases different materials have been use since long time. In this article the damping values of different materials with equal geometric properties are compared. As further parameter the first bending Eigenfrequency as dimension for mass related stiffness is use. The transition from simple components to complex structures is touched at the end of the paper.
Berücksichtigung des positionsabhängigen Maschinenverhaltens innerhalb der Simulation*/Position depending dynamic machine tool simulation by holistic FEM models
Authors: Ihlenfeldt S. , Frieß U. , Wabner M. , Tehel R.
Published: June 2021

Die Leistungsfähigkeit und Ressourceneffizienz moderner Produktionssysteme wird wesentlich durch ihr dynamisch-mechatronisches Verhalten bestimmt. Um quantitative Aussagen hinsichtlich auftretender Bahnabweichungen zu erhalten, hat sich die kombinierte Simulation von mechanischer Struktur und Antriebsregelung etabliert. Während der Verfahrbewegung ändert sich jedoch das mechanische Strukturverhalten durch die Verlagerung von Komponenten wesentlich. In der flexiblen Mehrkörpersimulation (MKS) existieren verschiedene Ansätze dynamische Bahnbewegungen abzubilden, welche jedoch komplexe, genauigkeitsreduzierende Reduktionen der FEM (Finite-Elemente-Methode)-Submodelle und/oder aufwendige, zeitsynchronisierte Co-Simulation in unterschiedlichen Simulationsumgebungen erfordern. Innerhalb geschlossener FEM-Umgebungen bieten transiente Rechnungen eine hohe Abbildungsgüte für die Zeitbereichssimulation, die Berechnungsdauer für große Modelle schließt jedoch Parameterstudien und die Integration der Regelung de facto aus. Es wird ein alternativer Ansatz unter Nutzung holistischer FEM-Modelle beschrieben, welcher innerhalb der Grenzen der linearen Modalanalyse eine effiziente Simulation des dynamischen Bahnverhaltens unter Berücksichtigung großer Verfahrbewegungen erlaubt.

 

The capabilities of state-of-the art machine tools are significantly limited by their dynamic-mechatronic system properties. The combined simulation of the mechanical structure and control has been established to determine dynamic tool-path inaccuracies. While machining a work piece, the structural components of a machine tool change their position towards each other, which as a result leads to a different mechanical system. There exist different strategies to include that position dependent behavior within the coupled multi body simulation. However complex model-reduction methods for the flexible FEM substructures are necessary. Furthermore a time-synchronized parallel simulation between the simulation of the mechanical structure and the simulation of the control - typically carried out as digital block simulation - is necessary. On the other hand transient simulation approaches in the FEM environment of the overall structure are theoretically capable to represent realistic models but are by fare to complex and time-consuming to be implemented for time domain simulations including control. Based on these inadequatenesses the paper shows a new approach to consider the changing system behavior due to large movements of structural components based on holistic FEM-models. It allows an efficient integrated simulation inside the digital block simulation within the limits of a linear modal analysis.
Der energieflexible und effiziente Energiewertstrom/The efficient and flexible energy value stream
Authors: Feder F. , Erlach K. , Hosak F. , Lepple H.
Published: June 2021

Die wachsende Volatilität im deutschen Energiesektor bietet jenen Unternehmen zukünftig einen Wettbewerbsvorteil, die ihren Energieverbrauch kontinuierlich senken und flexibel anpassen können. Als Werkzeug dafür wurde die Energiewertstrom-Methode um weitere Energieflüsse aus der Gebäude- und Versorgungstechnik sowie um Aspekte der Energieflexibilität erweitert. Dies erlaubt die Gestaltung eines energiekostenoptimalen Wertstroms.

 

In the light of the increasing volatility in the German energy sector, companies that are able to constantly reduce and control their energy consumption will gain a competitive advantage. Therefore, the Energy Value Stream Method has been extended by adding further energy flows in building technology as well as aspects of flexible energy usage. This enables the design of a value stream that results in low energy consumption and costs.
Modellbasierte, energieoptimale Produktionssteuerung*/Model-based, energy-optimal production control - Reduction of energy consumption over multiple layers within the control hierarchy
Authors: Eberspächer P. , Schlechtendahl J. , Colangelo E. , Weskamp M. , Wahren S. , Bauernhansl T. , Siegert J. , Verl A. , Lechler A.
Published: June 2021

Um den Anforderungen der nachhaltig energieeffizienten Produktion gerecht zu werden, ist ein ganzheitlicher Lösungsansatz über die verschiedenen Ebenen der Steuerungshierarchie hinweg notwendig. Erst durch diesen interdisziplinären Lösungsansatz wird jede Energieverschwendung aufgedeckt und mit geeigneten Maßnahmen behoben. Eine modellbasierte, energieoptimale Produktionssteuerung mit unterschiedlichen Betrachtungshorizonten unter Berücksichtigung gegenseitiger Einflüsse ermöglicht der Forschergruppe „Ecomation“ die ganzheitliche Energieoptimierung in der spanenden Fertigung.

 

In order to meet the requirements of sustainable energy-efficient production, a holistic approach across the different layers of the control hierarchy is needed. Only such an interdisciplinary approach allows the identification of energy waste and its elimination by appropriate measures. Overall energy optimization in machining processes has been achieved by the research group “Ecomation“ through a model-based, energy-optimal production control system based on different perspectives and considering mutual influences.
Simultaneous Research*/Simultaneous Research - The new role of production science
Authors: Peters S.
Published: June 2021

Neben der Verkürzung von Produktlebenszyklen bedingt ein enormer Innovationsdruck die Notwendigkeit, in der Erforschung neuer Produkttechnologien bereits die Produktionsforschung zu integrieren. Dieses „Simultaneous Research“ geht über die Möglichkeiten des Simultaneous Engineerings hinaus. Dieser Wandel in der Rolle der Produktion von einem Restriktor zu einem Befähiger wird am Beispiel der Automobilindustrie beschrieben sowie ein Reifegradmodell für innovative Fertigungsverfahren vorgestellt.

 

The continuous shortening of product life cycles and an enormous pressure for innovation lead to the necessity to integrate production research into the research of new products. This goes far beyond existing possibilities of simultaneous engineering. In this paper, the changing role of production from a restrictor to an enabler of new products is presented with examples of the automotive industry. In addition, a readiness level model for innovative manufacturing technologies is presented.
Trockeneisstrahlen statt Beizen*/Dry ice blasting instead of bating
Authors: Uhlmann E. , Baira E. M.
Published: June 2021

Für eine hohe Qualität von Galvanoprodukten müssen die Oberflächen vor dem Galvanisieren vorbehandelt werden. Dies wird derzeit über eine Vorbehandlung in einer Vielzahl von chemischen Bädern durchgeführt; das ist sowohl umwelt- als auch gesundheitsschädlich. Das Trockeneisstrahlen hat das Potential, konventionelle Vorbehandlungsverfahren zu substituieren. Auf Basis technologischer Untersuchungen wurde ein Modell zur Beschreibung der Einflüsse des Trockeneisstrahlens auf die Zielgrößen entwickelt.

 

For high-quality electroplated products, surfaces must be sufficiently pre-treated. Currently, electroplating requires a variety of chemical baths for this purpose. The process is unhealthy and harmful to the environment. In addition, the conventional pre-treatment has a long duration. Dry ice blasting has the potential to substitute these conventional pre-treatment processes. A model to describe the correlation between the dry ice blasting parameters and surface parameters was developed.
Generative Fertigung von Verdichterschaufeln einer Blisk*/Additive manufacturing of compressor blades for blisk – Wire-based laser deposition welding for resource efficient production
Authors: Klingbeil N. , Schulz M.
Published: June 2021

Generative Fertigungsverfahren erlauben komplexe, individualisierte und anwendungsgerechte Geometrien. Mit Technologien wie dem drahtbasierten Laserauftragschweißen ist es darüber hinaus möglich, ressourceneffizient zu fertigen. So können etwa durch das Auftragen von Schichten auf einen Grundkörper Rohkonturen von Verdichterschaufeln im Turbomaschinenbau hergestellt werden. Dies ersetzt, im Vergleich zur herkömmlichen abtragenden Fertigung, den Schruppprozess und gestattet eine signifikante Kosteneinsparung. Dieser Ansatz wird hier im Rahmen der Fertigung und metallographischen Untersuchung eines Demonstrators beschrieben.

 

Additive manufacturing allows for complex, individualized and customized geometries. With technologies such as wire-based laser deposition welding, it is also possible to make production more resource-efficient. For instance, this technology helps to produce rough geometries of compressor blades for turbo machinery by depositing layers on a substrate. It substitutes conventional roughing strategies by milling and enables a significant cost reduction. This paper describes the new manufacturing technique in the context of metallographic examination using a demonstrator.
Komplexe Bauteile in Serie generativ herstellen
Authors: Isaza J.
Published: June 2021

Das dreidimensionale Drucken von Polymer-, Metall- oder Keramikbauteilen hat in den letzten Jahren sowohl im Consumer-Bereich als auch in der industriellen Fertigung enorm an Bedeutung gewonnen. Die Forscher am Fraunhofer IFAM in Bremen haben jetzt ein Verfahren entwickelt, das die kontinuierliche Fertigung mit einem generativen Verfahren erlaubt. Gefördert durch die Volkswagenstiftung wurde eine Anlage konzipiert und gebaut, mit der aktuell bereits erste Bauteile gefertigt worden sind.
Neue Wege zur Werkzeugverschleiß-Erfassung/New approach to capture tool wear - Machine integration and eApps enable the online capturing and analysis of tool operation
Authors: Lenz J. , Rauschecker U. , Görzig D. , Stock D. , Graef J. , Kisselbach A. , Westkämper E.
Published: June 2021

Die Einsatzbedingungen eines Fräswerkzeugs geben maßgeblich den Verschleiß vor. Diese Bedingungen können mittels Maschinenintegration erfasst und mit Fertigungsplanungsdaten kombiniert werden. Die Kombination der Daten sowie die Datenverarbeitung in „Smart Services“ erlauben entsprechende Rückschlüsse auf die Verschleißhergänge. Vorzeitiger Verschleiß, beispielsweise hervorgerufen durch falsch gesetzte Parameter oder Benutzerfehlverhalten, lässt sich so vermeiden. Aufbauend auf den Verschleißdaten ist eine Abrechnung aufgrund der tatsächlichen Beanspruchung nach einem Pay-per-Use-System möglich.

 

Tool operation circumstances are mainly responsible for tool wear. These circumstances data can be captured by machine integration and combined with production planning data. The combination of data and the data analysis in smart services allows reasoning of tool wear. Premature wear due to wrong settings or human error can be avoided. Additionally the tool wear data can be used to bill customer based on the actual wear according to a pay-per-use system.
Entwicklung eines aktiven Kompensationstisches*/Development of an active compensation table
Authors: Uhlmann E. , Thom S. , Kianinejad K. , Kushwaha S. , Rathenow P.
Published: June 2021

Die Anforderungen an Werkzeugmaschinen hinsichtlich der Arbeitsgenauigkeit sowie Produktivität steigen stetig. Werkzeugmaschinen, die diesen Anforderungen nicht genügen, werden als „inaktuell“ angesehen. Am Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF) der Technischen Universität Berlin wurde ein Kompensationstisch zur aktiven Genauigkeitssteigerung inaktueller Werkzeugmaschinen entwickelt.

 

Requirements regarding machine tools‘ accuracy and productivity are raising constantly. Machine tools which don’t satisfy these requirements are considered as outdated. At the Institute for Machine Tools and Factory Management (IWF) of the Technischen Universität Berlin a compensation modul to increase the accuracy of outdated machine tools was developed.
Automatisierte Online-Steuerungs(re)konfiguration*/Automatic online control system (re)configuration
Authors: Scheifele S. , Verl A. , Lechler A.
Published: June 2021

Fertigungssysteme müssen dem Bedarf nach „maßgeschneiderten“ Produkten und kürzeren Produktlebenszyklen nachkommen. Ein systembasierter Maschinenbau erlaubt das Hinzufügen oder Entfernen von Modulen für spezifische Produktionsschritte. Die Konfiguration der passenden Steuerungstechnik basiert derzeit auf Stücklisten der eingesetzten Maschinenmodule. Dieser Fachbeitrag stellt vor, wie sich moderne Steuerungssysteme mittels Informationen, die jedes Maschinenmodul bereitstellt, selbst konfigurieren.

 

Production systems must meet the demand for customized products and shorter product life cycles. System-based engineering allows adding or removing of modules for specific production steps. The configuration of the appropriate control technology is currently based on lists of modules used for each machine. This paper presents how modern control systems can be automatically configured based on information received from the individual modules.
Erhöhen der Dämpfung hohler Leichtbaustrukturen*/Enhancing damping properties of hollow structures
Authors: Uhlmann E. , Peukert B.
Published: June 2021

Um den Ressourcenverbrauch und die bewegten Maschinenmassen zu verringern, wird bei Werkzeugmaschinen vermehrt auf Leichtbaustrukturen gesetzt. Hierbei kommt bei hochdynamischen Maschinen dem Dämpfungsvermögen eine besondere Bedeutung zu. Aktuelle Ansätze verfolgen aktive Maßnahmen wie zusätzliche Aktorik oder den Eingriff in die Maschinensteuerung. Im Gegensatz dazu beschreibt dieser Fachbeitrag eine passive Alternative zur Erhöhung der Dämpfung in Hohlstrukturen mit dem Einsatz umweltverträglicher Füllstoffe.

 

Machine tool manufacturer use lightweight designs to reduce resource consumption and lower the machine inertia. In the context of high dynamic machinery, damping properties become important. Hereby, research is carried out in the fields of actuators or the manipulation of machine tool control to actively improve damping properties. In contrast to that, the following text describes a passive approach to increase the structural damping of hollow structures by filling up with environmentally harmless materials.
Das digitale Gedächtnis in der Wertschöpfungskette*/Digital component memory within Industry 4.0
Authors: Bollhöfer E. , Buschak D. , Moll C.
Published: June 2021

Die (Technologie-) Entwicklung im Zukunftsprojekt Industrie 4.0 wird an keinem Unternehmen vorbeigehen. Insbesondere Hersteller von bislang rein mechanischen Komponenten und Bauteilen üben sich jedoch derzeit noch oft in Zurückhaltung. Worin liegt der Nutzen von Industrie 4.0? Wie können Fertigungsbetriebe davon profitieren? Werden sie durch die aktuellen Entwicklungen gezwungen, mit „auf den Zug aufzuspringen“ oder ist es ihnen sogar möglich, sich über neue Geschäftsmodelle vom Wettbewerb abzusetzen?

 

The development of the technology within the future-oriented project Industry 4.0 will affect every company, a fact well known today. The situation is precarious especially for producers of solely mechanic components and parts – posing the question of their benefit? How can they profit from this development? Are they obliged by current development to jump on the bandwagon or instead does it offer the chance to come up with new business models and differentiate against competitors?
Zuführung kleiner Bauteile über Schwingförderer*/Supply of small parts with vibratory feeders
Authors: Krause M. , Bauer J. , Fleischer J.
Published: June 2021

Die effiziente Teilezuführung ist eine herausfordernde Handhabungsoperation in der automatisierten Mikromontage. Für die Zuführung von kleinen Bauteilen unterschiedlichster Art ist vor allem das Prinzip der Gleitförderung eine interessante Alternative. Um mit diesem Prinzip eine Produktivitätssteigerung zu erreichen, ist ein Ansatz notwendig, mit dem sich die Bauteilbewegung vorhersagen lässt.

 

The efficient supply of parts is a challenging manipulation operation in micro-assembly. When feeding many different small parts, the principle of sliding conveyance is an interesting option. To ensure an increase in productivity based on the principle of sliding conveyance, an approach is needed to predict the motion of parts.
Form- & stoffschlüssiges Spannen von Mikrokugeln*/Mechanical fixation of microballs
Authors: Hogreve S. , Teetz P. , Tracht K.
Published: June 2021

Die mechanische Bearbeitung von Mikrokugeln stellt besondere Anforderungen an die Spanntechnik. Wenn eine größere Stückzahl an Kugeln auf einem Werkstückträger zusammengefasst und auf diesem sowohl transportiert, bearbeitet als auch gemessen wird, sind das Einbetten in niedrigschmelzende Legierungen und das Aufkleben mit schnell härtenden Klebstoffen sinnvolle Spannmethoden. In diesem Fachbeitrag wird die Eignung der beiden Verfahren zum Spannen von Mikrokugeln untersucht.

 

Mechanical processing of microballs raises special requirements on fixtures. If a high number of microballs are combined on a workpiece carrier for transport, processing and measuring, embedding in low melting point alloys and gluing with fast curing adhesions are reasonable fixing methods. This paper investigates the suitability of these both methods for the fixation of microballs.
Elektrostatische Greifersysteme für den Leichtbau*/Electrostatic grippers for lightweight productions - Form- and area-adaptive electrostatic gripper systems for high-performance materials
Authors: Brecher C. , Kukla C. , Schares R. , Emonts M.
Published: June 2021

In der Herstellung von Leichtbaukomponenten aus faserverstärkten Kunststoffen treten Handhabungsvorgänge mit empfindlichen, luftdurchlässigen, biegeschlaffen Materialien auf. Um diese Vorgänge in der Produktion etwa in RTM (Resin Transfer Moulding)-Prozessketten zu automatisieren, hat das Fraunhofer IPT einen Greifer für die Handhabung textiler Materialien entwickelt. Dieser Greifer basiert auf der elektrostatischen Adhäsion und ermöglicht automatisiertes Handhaben und Drapieren textiler Hochleistungsmaterialien.

 

Handling operations with sensitive non-rigid, air-permeable materials are often found in the production of lightweight products made out of fiber-reinforced plastics. In order to further automate the production of light-weight components, for instance in RTM-process-chains, Fraunhofer IPT developed a gripping system especially suitable for sensitive textile materials. This gripper is based on the electro-adhesive effect and enables for the automated handling and draping of textile materials.
conexing/conexing: Simulation total – Internet as Infochannel
Authors: König A. , Benkner T. , Schulz J.-P.
Published: June 2021

Der Fachartikel beschreibt ein neues Konzept zur interdisziplinären, gewerkeübergreifenden Zusammenarbeit von Unternehmen im Planungsprozess von automatisierten Produktionssystemen. Der Ansatz „conexing“ definiert ein planungsübergreifendes Dateiformat auf Basis des AutomationML-Standards für Anlagenkomponenten sowie eine Austauschschnittstelle mittels eines Webportals. Die hier vorgestellte Methodik erlaubt den Austausch von Komponenten inklusive ihres logischen Verhaltens für die virtuelle Inbetriebnahme zwischen unterschiedlichen Engineering-Werkzeugen.

 

This article describes a new approach to interdisciplinary – cross-trade business cooperation in the planning process of automated production systems. The conexing approach defines so called SmartComponent, as a file format for system components based on the AutomationML standards for the exchange of plant engineering information. These SmartComponents include detailed system component information as well as their logical behavior. The presented approach additionally allows an exchange of SmartComponents between different engineering tools for virtual commissioning via a web portal.
Fließpressen hybrider Halbzeuge*/Extrusion of hybrid semi-finished workpieces
Authors: Behrens B.-A. , Huskic A. , Frischkorn C. , Duran D.
Published: June 2021

Im Rahmen des neu eingerichteten Sonderforschungsbereichs 1153 „Prozesskette zur Herstellung hybrider Hochleistungsbauteile durch Tailored Forming“ der Leibniz Universität Hannover wird am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) die Formgebung gefügter Halbzeuge zu hybriden Massivbauteilen untersucht. Dieser Fachbeitrag stellt erste Ergebnisse zum Fließpressen von seriell angeordneten Hybridhalbzeugen aus reibgeschweißten Stahl/Aluminium-Verbunden vor.

 

As part of the newly established Collaborative Research Center 1153 “Process chain for the manufacturing of hybrid high-performance components by Tailored Forming” at Leibniz Universität Hannover, the Institute of Forming Technology and Machines (IFUM) examines the forming of joined semi-finished workpieces to hybrid solid components. In this paper, preliminary findings of the extrusion of friction welded steel/aluminium combination are presented.
Prägen metallischer Grünfolien*/Embossing of metal green tapes – Investigation of factors influencing the formability of metal green tapes
Authors: Spiller Q. , Baumeister M. , Fleischer J.
Published: June 2021

Im Bereich der Pulvertechnologie ist das Prägen metallischer Grünfolien eine wirtschaftliche und ressourcenschonende Möglichkeit zur Herstellung strukturierter Halbzeuge. Im Rahmen des AIF (Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen)-Projekts „Inka“ werden die Einflüsse der Werkstoff-, Prozess- und Geometrieparameter auf die Prägbarkeit von Grünfolien aus dem Werkstoff 17–4PH experimentell untersucht. Dabei kommen statistische Methoden zur Ermittlung der Haupt- und Wechselwirkungseffekte zum Einsatz.

 

In powder technology, the embossing of metal green tapes offers an economic way to produce structured semi-finished products. The AIF project “Inka“ aims to experimentally investigate how material, process and geometry parameters affect the way metal green tapes made of 17–4PH can be embossed. Statistical methods are used to find out the main effects and interdependencies.
Qualität steigern mit Selective Laser Melting/Quality improvement with selective laser melting – An approach to manage requirements with additive manufacturing
Authors: Aurich J. C. , Burkhart M.
Published: June 2021

Additive Manufacturing (AM) ist der Überbegriff für unterschiedliche Fertigungsverfahren, welche durch das schichtweise Aufbringen von Werkstoff die Herstellung von Bauteilen ermöglichen. Selective Laser Melting (SLM) ist ein additives Fertigungsverfahren zur Herstellung von Produkten mit hoher Detailgenauigkeit und Designfreiheit. Der Fachbeitrag stellt ein Konzept vor, bei dem durch systematisches Vorgehen untersucht wird, ob Produktanforderungen mit SLM besser erfüllt werden können als mit konventionellen Fertigungsverfahren.

 

Additive Manufacturing (AM) is the term for various manufacturing technologies that enable manufacturing of components by adding layer after layer of material. Selective Laser Melting (SLM) is an additive manufacturing technology that allows to manufacture products with high accuracy and design freedom. In this article an approach is presented to systematically examine, if product requirements can be fulfilled better with SLM than with conventional manufacturing technologies.
Trockenrundkneten*/Dry rotary swaging
Authors: Böhmermann F. , Hasselbruch H. , Herrmann M. , Riemer O. , Mehner A. , Zoch H.-W. , Kuhfuss B.
Published: June 2021

Rundkneten ist ein Massivumformverfahren zur Herstellung von Leichtbaukomponenten aus zylindrischen Halbzeugen. Es setzt derzeit einen intensiven Einsatz von Schmiermitteln voraus, um Werkzeugverschleiß zu minimieren und die gewünschte Bauteilqualität bereitzustellen. In dieser Arbeit werden strukturierte und hartstoffbeschichtete Rundknetwerkzeuge vorgestellt. Strukturierung und Beschichtung ersetzen die Funktionen des Schmierstoffes und bilden die Grundlage für eine trockene Prozessführung.

 

Rotary swaging is an incremental bulk metal forming process for the manufacture of cylindrical light weight components. Nowadays, rotary swaging is carried out under the extensive use of lubricant to avoid abrasive and adhesive tool wear and to provide the desired work piece quality. This work presents rotary swaging tools exhibiting hard coated and structured surfaces substituting the function of the lubricant and allowing for a successful dry rotary swaging.
Technische Dokumentation in AutomationML/Digital Representation in AutomationML – Automatic creation and provision of technical documentation
Authors: Barthelmey A. , Lemmerz K. , Lenkenhoff K. , Brambach T. , Nuding W. , Deuse J. , Kuhlenkötter B.
Published: June 2021

Der Fachartikel beschreibt ein Konzept zur Verknüpfung technischer Dokumentationen mit Konstruktionsdaten von Maschinen und Anlagen unter Verwendung des Datenaustauschformats AutomationML (Mark up Language). Für die Umsetzung muss dieses Format, das in erster Linie für den Austausch von Konstruktionsdaten vorgesehen ist, um Dokumentationsaspekte erweitert werden. Die Verknüpfung von Dokumentations- und Konstruktionsdaten innerhalb eines cyber-physischen Produktionssystems gestattet die kontinuierliche Aktualisierung eines virtuellen Anlagenabbilds und stellt somit einen wichtigen Teilschritt auf dem Weg zu intelligenter Erstellung und Nutzung technischer Dokumentation dar.

 

This paper presents an approach to link technical documentation with design data of machinery and plants using the data exchange format AutomationML. Primarily scheduled for the exchange of design data the format will be expanded by documentation features and aspects. Due to the combination of documentation and design data an up to date virtual image of a cyber-physical production system is accomplished. This is an important partial step towards intelligent creation and usage of technical documentation.
Disziplinübergreifende Werkzeugmaschinenentwicklung*/Interdisciplinary development of machine tools - Increasing the cutting performance through alternative materials and active stabilization of the milling process
Authors: Abele E. , Berger M. , Schmidt S.
Published: June 2021

Die Anforderungen an Werkzeugmaschinen steigen branchenübergreifend stetig an. Häufig ist eine höhere Ausbringungsmenge bei wachsendem Qualitätsanspruch gefordert. Durch den Einsatz innovativer Werkstoffe – speziell Hochleistungsbeton oder Faserverbundwerkstoffe für Maschinenstrukturkomponenten – sowie die sensorische Überwachung und aktive Regelung des Bearbeitungsprozesses ist eine signifikante Steigerung der Produktivität möglich.

 

The requirements for machine tools are rising steadily across sectors. Often, the demand is for an increase in output along with a higher standard of quality. The use of mineral materials such as Ultra-High-Performance Concrete (UHPC) for machine tool components and structure elements, as well as sensor-based monitoring and active closed-loop-control of the machining process allow for a significant increase in production efficiency.
Intelligente Arbeitsvorbereitung in der Cloud/Smarter operations planning and scheduling in the cloud - Cloud application reduces setup and non-productive times by the use of virtual machine tools
Authors: Rehage G. , Isenberg F. , Reisch R. , Weber J. , Jurke B. , Pruschek P.
Published: June 2021

Auf dem Weg zu Industrie 4.0 wird die Arbeitsvorbereitung zunehmend von kognitiver Informationstechnik unterstützt. Der Beitrag präsentiert die bisherigen Ergebnisse des Forschungsprojekts „Intelligente Arbeitsvorbereitung auf Basis virtueller Werkzeugmaschinen“. Projektziel ist eine Cloud-Dienstleistungsplattform zur Reduzierung der Rüst- und Nebenzeiten durch eine intelligente Planung. Hierzu zählen unter anderem die Auswahl und Validierung alternativer Maschinen sowie die automatische Optimierung der Einrichtungsparameter durch verteilte Simulationen.

 

On the way to industry 4.0, the operations planning and scheduling will be aided by cognitive information systems. This contribution presents the previous findings of a research project called “Smart operations planning and scheduling on the basis of virtual machine tools” (translated from German). The aim of the project is the development of a cloud service for the smart planning of manufacturing operations; that will reduce the setup and non-productive times of machine tools. This is achieved by the automatic selection of alternative CNC machines, as well as the optimization of setup parameters via distributed simulation.
Systematische Bewertung von FKV-Fertigungstechnologien*/Systematic evaluation of FRP manufacturing technologies - Technology evaluation by the example of large-scale series production of fiber-reinforced plastic (FRP) components
Authors: Hofbauer D. , Greitemann J. , Grammer M. , Kaufmann J. , Reinhart G. Prof.
Published: June 2021

Hochleistungswerkstoffe wurden bisher nur für Spezialanwendungen eingesetzt, da hohe Materialkosten und eine geringe Reife der Fertigungstechnologien die Anwendung in der Großserie erschwert haben. Um die grundlegende Eignung der Technologien unter Beachtung der Produktanforderungen zu ermitteln, präsentiert dieser Fachbeitrag eine Methodik für die systematische Bewertung, die am Beispiel der Großserienfertigung von Bauteilen aus Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffen (FKV) erläutert wird.

 

The use of high-performance materials has so far been limited to special applications for reasons of high material costs and low maturity of manufacturing technologies. These facts avoided their use in mass production in the past. This paper presents a method for systematically evaluating technologies to determine their fundamental suitability for mass production. It is exemplified by large-scale series production of fiber-reinforced plastic components.
Produktionsplanung für kundeninnovierte Produkte*/Production planning for innovated products
Authors: Hees A. , Wagner M. , Braunreuther S. , Reinhart G. Prof.
Published: June 2021

Die Herstellung kundeninnovierter Produkte erfordert einen Paradigmenwechsel bei bekannten Verfahren der Produktionsplanung- und -steuerung (PPS). Im Fachbeitrag wird ausgehend von der Einordnung kundeninnovierter Produkte eine Vorgehensweise zur Kostenkalkulation und zur Termin- und Kapazitätsplanung sowie deren prototypische Umsetzung vorgestellt.

 

The production of customer-innovated products requires a change of paradigm in production planning and control (PPC). This paper provides an insight into PPC requirements for customer-innovated products as well as methods for cost calculation and time and capacity planning., supported by a prototypical implementation.
Additiver Hybrid-Leichtbau – Highlight 3D print*/Additive Hybrid Lightweight Construction - Highlight 3D print
Authors: Geiger R. , Rommel S. , Burkhardt J. , Bauernhansl T. Prof.
Published: June 2021

Additive Fertigungsverfahren bieten durch ihren schichtweisen Aufbau einzigartige Gestaltungsfreiheiten. Hieraus leitet sich ein enormes Potential für den strukturellen Leichtbau ab. Bionische Leichtbaustrukturen, integrierte Funktionalitäten sowie topologieoptimierte Bauteile lassen sich direkt produzieren. Neben dem strukturellen Leichtbau lassen sich durch die Verwendung hochfester Werkstoffe oder von Werkstoffen mit geringer Dichte ebenfalls Leichtbauprodukte generieren. Ein Beispiel für werkstofflichen Leichtbau sind Faserverbundstrukturen, welche geringe Materialdichte mit hoher Festigkeit kombinieren. Durch Bündelung der Vorteile additiver Fertigungsverfahren mit Halbzeugen aus Hochleistungswerkstoffen – beispielsweise kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen – werden noch leichtere Produkte möglich. Besonders die Funktionsintegration und die Designfreiheit additiver Verfahren schaffen hier völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten und einen Individualisierungsgrad, der im Leichtbau bisher unbekannt ist. Anhand eines Produktbeispiels wird aufgezeigt, welche Potentiale additiver Hybrid-Leichtbau eröffnet. Ausgehend von einer topologieoptimierten Form erfolgt die Ableitung eines Bauteils. Dies wird im Lasersinterverfahren (SLS) gefertigt und in Kombination mit Kohlenstofffaserverbund (CFK)-Rohren sowie weiteren additiv gefertigten Bauteilen zum Produkt „Hocker“ zusammengefügt. Parallel wird das Verbundsystem digital abgebildet und simulativ überprüft.

 

Additive manufacturing technology offers unique design flexibility due to its layer-based construction approach. This provides new potential for lightweight construction. Bionic lightweight structures, integrated functionality, and topology-optimized structures can now be manufactured. Another method to generate lightweight design is the use of high-strength materials with low density. For example, fiber reinforced materials which combine high-tensile fibers with low material density. The combination of these two unique benefits leads towards ultra-light products. The degree of individualization through additive manufacturing represents a new tool in the field of lightweight design, providing new construction possibilities. This paper presents the potential of hybrid lightweight design with the help of a specific product. An ergonomic lightweight seat starts with a topology optimized 3D form. The construction combines additive manufactured parts with carbon fiber reinforced plastic (CFRP) pre-products. Additionally, the interaction between the constituent parts has been simulated.