67 Industrielle Fertigung
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Diese Veröffentlichung beleuchtet die Herausforderungen und Lösungsansätze zur Bewältigung des Fachkräftemangels in der deutschen produzierenden Industrie. Der Mangel an qualifizierten Arbeitskräften verursacht erhebliche Kosten und verringert das Produktionspotenzial. Hauptursachen sind demografische Veränderungen und veränderte Wertvorstellungen der Beschäftigten. Die Attraktivität des Arbeitsumfelds soll durch die Sichtbarmachung individueller Beiträge und die Stärkung des Gemeinschaftsgefühls erhöht werden. Maßnahmen aus dem Umfeld von Large-Language-Models werden vorgestellt. Abschließend wird die Vision einer modernen, vollvernetzten und arbeitnehmerfreundlichen Produktionsstätte skizziert.
Die Veröffentlichung beleuchtet die Herausforderungen und Lösungsansätze zur Bekämpfung des Fachkräftemangels innerhalb der produzierenden Industrie am Standort Deutschland. Der Mangel an qualifizierten Arbeitskräften führt zu erheblichen Kosten und reduziert das Produktionspotenzial. Hauptursachen sind der demographische Wandel und veränderte Wertvorstellungen der Beschäftigten. Es gillt, das Arbeitsumfeld Produktion attraktiver zu gestalten, indem individuelle Beiträge sichtbarer gemacht und das Gemeinschaftsgefühl gestärkt werden. Zudem soll die wahrgenommene Komplexität reduziert und die Autonomie des Fertigungspersonals erhöht werden. Beispiele wie ein digitales Ampelsystem und die Visualisierung individueller Beiträge verdeutlichen diese Ansätze. Die Zukunft der Produktion wird durch sieben Thesen skizziert, die die Bedeutung einer partizipativen Planung, die Veränderung der Anforderungen und die Notwendigkeit eines Kommunikationsraums betonen. Die Präsentation endet mit der Vision einer modernen, vollvernetzten und arbeitnehmerfreundlichen Produktionsstätte.
Produkte werden heutzutage immer variantenreicher und individueller. Für die industrielle Fertigung wachsen die Anforderungen, die Produkte effizient zu fertigen und schnell auf sich verändernde Marktbedingungen zu reagieren. Entsprechend rapide steigt die Nachfrage nach flexiblen Produktionslösungen, die sich möglichst autonom an die neuesten Marktanforderungen anpassen. Wandlungsfähige und modulare Produktionssysteme sollen es ermöglichen, auch bei großer Variantenvielfalt effizient zu produzieren - sogar bis zur Losgröße 1. Unterstützt wird die Produktion durch digitale Lösungen, die bereits an vielen Stellen zum Einsatz kommen.
„Hybride Montage“ als Antwort auf Modell Mix und Variantenvielfalt im produzierenden Mittelstand
(2024)
Die "Hybride Montage" als Kombination aus konventioneller Fließfertigung und innovativer Matrixproduktion offeriert vielfältige Potentiale, dem zunehmenden Maß an Variantenvielfalt in der produzierenden Industrie Rechnung zu tragen. Im Zeitalter des Industrial Metsverse und der damit verbundenen "Servitisierung" und des "Manufacturing as a Service" - d.h. der Güterproduktion als Dienstleistung - ermöglicht die Hybride Montage außerdem eine flexiblere Arbeitsplanung.
The dissertation presents two approaches for novel and improved measurement techniques, in the area of optical confocal surface metrology.
Firstly, a highly miniaturized endoscopic point distance sensor based on a spatial confocal measurement principle is presented. The sensor utilizes a new technique called spatial confocal point distance measurement. A special feature of the proposed sensor design is the high degree of miniaturization through femto-second direct laser writing and the use of optical fiber bundles, which enable an endoscopic application.
The second part of the dissertation will present a novel method for chromatic confocal metrology, that enables high-speed and high-resolution one-shot areal surface metrology without the need for a spectrometer. After deriving the theoretical basis of the approach, an optical design is conducted and verified using a preliminary optical simulation, After the design of a suitable housing and implementation of a calibration and processing algorithm, the experimental validation and the acquired results will be presented.
In summary, this work adds two novel measurement techniques to the field of fast in-line optical confocal metrology.
Das Forschungsprojekt TwinMaP hat zum Ziel, eine effiziente Komplettbearbeitung von Bauteilen variabler Losgrößen in einem heterogenen Maschinenpark zu ermöglichen. Der wirtschaftlichste Produktionsablauf soll mittels digitalen Zwillingen, die mit den realen Anlagen und einer Integrationsplattform vernetzt sind, in einer Vorsimulation ermittelt werden.
Die Fertigungsindustrie orientiert sich derzeit in Richtung von Technologien, die Sprungbrettinnovationen in der Produktion ermöglichen. In diesem Zusammenhang werden häufig das Industrial Metaverse und die Künstliche Intelligenz (KI) genannt. In diesem Artikel werden erste Implementierungen dieser Technologien und aktuelle Forschungsaktivitäten im Produktionsumfeld vorgestellt.
使工厂生产更灵活的创新
(2023)
Die wichtigsten Elemente von Industrie 4.0 auf der Feldebene sind Aktoren und Sensoren. Durch den Einsatz von Sensoren und Aktoren in Verbindung mit einer bestehenden Infrastruktur und basierend auf der Internettechnologie wird eine Automatisierung und Überwachung der Prozesse ermöglicht. Sensoren dienen dabei als Datenlieferant, Aktoren sind die ausführende Hardware. Die Zielsetzung „Losgröße 1“ von Industrie 4.0 erfordert schnellste Datengenerierung und Umsetzung in Aktionen. Als „Smart Field Devices“ erhalten sie mehr lokale Verarbeitungskapazität. Es geht aber nicht nur um die dezentrale Datenverarbeitung, sondern Innovationen sind auch im Bereich der Basisfunktionen relevant. Bei den Aktoren sind Innovationen auf der Basis der Piezo-Keramik aufzuführen, speziell für Industrie-4.0-Anforderungen sind es Innovationen wie z.B. flexible Bewegungssysteme für Roboter. Auch auf der Sensor-Seite sind neue Basisfunktionen zu entwickeln, im Zusammenhang mit einer zunehmenden Miniaturisierung und Multi-Sensor-Systemen. Unabdingbar für Sensoren wie Aktoren ist die Einbindung in die Daten- und Informationsvernetzung, die über verschiedene Ebenen hergestellt werden muss. Für diese „Field Device Integration (FDI)“ stehen anerkannte Protokolle zur Verfügung, die einen Datentransfer der verschiedensten Geräte ermöglichen. Hier besteht noch ein Entwicklungsbedarf, bestehende Aktoren und Sensoren mit entsprechenden Schnittstellen hierfür auszurüsten.