Success Story

Qualifizierung in der Fertigungsindustrie
Mit Digitalem Lernen den Fachkräftemangel überwinden

Daniel Sztutwojner

Auch nach der Coronavirus-Pandemie wird die fertigende Industrie mit anhaltendem Fachkräftemangel konfrontiert sein. Mitarbeiterqualifizierung bleibt eine zentrale Zukunftsaufgabe. Wie fördern produzierende Betriebe effizientes digitales Lernen in einer von der digitalen Transformation geprägten Arbeitswelt?

[mehr]



Automatisierte Montage großskaliger Wasserelektrolyseure - Digitale Montageplanung für eine nachhaltige Wasserstoffwirtschaft auf Grundlage von Produkt, Prozess und Ressource

Patrick Adler, Daniel Syniawa, Malte Jakschik, Lukas Christ, Alfred Hypki und Bernd Kuhlenkötter

Ein zentrales Element der Energiewende in Deutschland liegt in grünem Wasserstoff. Wasser-Elektrolyseure wandeln durch die Erzeugung von Wasserstoff elektrische Energie in chemische Energie um. Die aktuelle Produktion von Elektrolyseuren erfolgt meist manufakturähnlich. Im H2Giga-Projekt HyPLANT100 werden die Standardisierung der Montageprozesse sowie die Automatisierbarkeit der Anlagenmontage betrachtet. Durch eine digitale Planung und Vorbereitung einer Montage mit automatisierten, manuellen und kollaborativen Elementen, lässt sich die Herstellung von Wasser-Elektrolyseuren wirtschaftlich skalieren. In diesem Beitrag wird ein Referenzprozess aus der Elektrolyseur-Montage ausgewählt und für die vollständige Abbildung einer Datenstruktur analysiert. Die ermittelte Datenstruktur kann als Basis für einen digitalen Zwilling verwendet werden.

[mehr]



Digitale Zwillinge in der Lebensmittelversorgung - Ein Überblick über das Potenzial und die Herausforderungen von Digitalen Zwillingen für die Lebensmittelversorgung

Christian Krupitzer und Elia Henrichs

Der Lebensmittelsektor steht vor zahlreichen Herausforderungen: die Auswirkungen des Klimawandels, die Notwendigkeit, eine wachsende Bevölkerung zu ernähren, Lebensmittelverluste und -verschwendung sowie ineffiziente Produktionssysteme. Ein vielversprechender Ansatz zur Bewältigung dieser Herausforderungen sind digitale Zwillinge, die durch die Integration von Echtzeit- und realen Daten ein digitales Abbild physischer Einheiten schaffen. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über Anwendungen des digitalen Zwillings in der Lebensmittelindustrie und analysiert deren Herausforderungen und Potenziale auf der Grundlage einer Literaturübersicht zur Untersuchung von Anwendungen des digitalen Zwillings in der Lebensmittel-Lieferkette.

[mehr]



Digitale Abbilder als Basis Digitaler Zwillinge im Anlagenbau - Besonderheiten, Herausforderungen und Lösungsansätze

Bernhard Saske, Kristin Paetzold, Max Layer, Sebastian Neubert, Jonathan Leidich und Peter Robl

Die Nutzung Digitaler Zwillinge birgt vielfältige Anwendungsfälle und Chancen zur Optimierung von Prozessen entlang des gesamten Lebenszyklus technischer Systeme. Jedoch trifft das Konzept im Anlagenbau auf spezifische Besonderheiten innerhalb der Entwicklung, der Errichtung sowie dem Betrieb der Anlagen. Dieser Beitrag erläutert diese Besonderheit und die daraus folgenden Herausforderungen für die Erstellung und die Anwendung Digitaler Zwillinge im Anlagenbau. Als Lösungsansatz wird das Digitale Abbild als Grundlage Digitaler Zwillinge sowie dessen Konzept, Voraussetzungen und Potenziale vorgestellt.

[mehr]



Digitale Produktoptimierung zur Nutzung der additiven Fertigung

Michael Wahl, Martin Bonenberger, Julian Morbach, Adrian Huwer und Lauri Hoffmann

Die additive Fertigung, d. h. der Druck von dreidimensionalen Werkstücken aus unterschiedlichen Materialien, bietet die Möglichkeit schnell funktionsfähige Prototypen herzustellen. Einen wichtigen Baustein zur schnellen Umsetzung funktionaler Produktideen bietet die digitale Optimierung. Basierend auf digitalen Modellen wird das Produkt virtuell optimiert und immer weiter verbessert. Ist das Produkt digital hinsichtlich seiner Eigenschaften optimiert, erfolgt eine Überprüfung und ggf. einer Anpassung hinsichtlich der additiven Fertigung. Im Anschluss wird das Produkt gefertigt, nachbearbeitet und abschließend getestet. Der Beitrag zeigt die Optimierungsmöglichkeiten am Beispiel eines Dispensers aus der Lebensmittelindustrie. Ein bestehendes Bauteil wird digitalisiert, an dem digitalen Modell eine Strömungsoptimierung durchgeführt und das verbesserte Produkt additiv gefertigt.

[mehr]



Flexibles Referenzmodell zur Planung und Optimierung der Produktion (Teil 2) - Generierung digitaler Fabrikmodelle durch den digitalen Zwilling

Jürgen Köbler, David Wußler, Michael Schlecht, Sarah Kirchenbaur, Roland de Guio, Max Blöchle und Benedikt Schwaiger

In dem ersten Teil dieses Beitrags, welcher in der Industrie 4.0 Management Ausgabe 5/2021 erschienen ist, wurde das Referenzmodell bereits in seinen wesentlichen Grundzügen erläutert [1]. Im zweiten Teil soll die Weiterentwicklung zu einem flexiblen Referenzmodell aufgezeigt werden. Der Fokus liegt auf die Implementierung von weiteren Planungstools, und die Implementierung von KI-Tools zur Erreichung eines dynamischen Produktionsengineerings in Form einer ganzheitlichen und integrierten Fabrikplanung.

[mehr]



Einfluss der Frässpindel-Orientierung auf die Bearbeitungsgenauigkeit beim Fräsen mit Industrierobotern

Lars Niklas Josler, Dennis Möllensiep und Bernd Kuhlenkötter

Industrieroboter finden zunehmend Anwendung bei Bearbeitungsprozessen. Hier weisen die Roboter bedingt durch ihre vergleichsweise geringe Steifigkeit eine deutlich höhere Abdrängung des Endeffektors, als herkömmliche CNC-Maschinen, auf. Dieser Beitrag stellt einen Ansatz zur Minimierung solcher Abdrängungen des Werkzeugs durch die Ausnutzung der rotatorischen Freiheitsgrade an der Frässpindel vor. Hierzu wurde die Abdrängung des Endeffektors bei unterschiedlichsten Orientierungen der Frässpindel mittels eines Strukturmodells untersucht.

[mehr]