Eine zentrale Steuerung von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) wird den Anforderungen einer wandlungsfähigen Produktion nicht mehr gerecht. Mit Verfahren aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz kann eine Steuerung dezentralisiert und flexibilisiert werden. Die Aufgaben der zentralen Steuerung können auf diesem Wege auf verschiedene Entitäten im System verteilt und ihre Komplexität verringert werden. Der vorliegende Artikel befasst sich mit der Dezentralisierung einer FTS-Steuerung. Die Schwerpunkte liegen auf der Auftragsvergabe, der Routenfindung sowie der Konfliktlösung.
FTS, Dezentrale Steuerung, Fahrerlose Transportsysteme
Indoor-Positionierung ermöglicht Technologien für weiterentwickelte intra-logistische Anwendungen, die das Verfolgen von Gütern und Fahrzeugen ermöglicht. Für diese Anwendungen, muss eine Positionierungstechnologie einen geeigneten Trade-Off zwischen Genauigkeit, Reichweite und Kosten liefern. In diesem Paper präsentieren wir ein neuartiges Positionierungssystem, das auf optischen Technologien basiert, um Fahrzeuge in einer logistischen Umgebung zu orten. Die Hauptinnovation des Systems liegen in einer aktiven optischen Infrastruktur, die es erlaubt die absolute Position ohne irgendeine andere Datenquelle zu bestimmen und auf der Receiverseite einen hybriden Datenverarbeitungsansatz, der Signal- und Datenverarbeitung kombiniert. Durch die Anwendung optischer Technologien, kann eine hohe Genauigkeit bei geringeren Kosten im Vergleich zu anderen Ansätzen erreicht werden. Der statistische Positionierungsfehler liegt bei unter 0.1 m. Der aktive optische Positionierungsansatz verbindet Signal- und Bildverarbeitung zu einem günstigen und hoch akkuraten System. Obwohl die Technologie für intralogistische Anwendungen entwickelt wurde kann sie auch auf andere Bereiche, wie z. B. Gebäude oder Werkstätten adoptiert werden.
Aktive Infrastruktur, Datenübermittlung, Signalverarbeitung, Bildverarbeitung
Dieser Beitrag stellt die Entwicklung von Methoden und Regeln zur automatisierten Erstellung eines Werkzeugmodells sowie zur automatisierten Kostenkalkulation und -überwachung vor. Ausgehend vom Streifenbild des herzustellenden Produkts werden Werkzeuge konfiguriert, deren Elemente mit Herstellungsprozessen und Kostendaten verknüpft sind. Durch den Einsatz von Algorithmen der Künstlichen Intelligenz wird auch die Mitarbeitererfahrung bei der Angebotserstellung abgebildet und berücksichtigt.
Werkzeugbau, Angebotskalkulation, Data Mining, Expertensystem
Für eine systematische Reklamationsbearbeitung hat sich die vom VDA empfohlene 8D-Methode etabliert. Allerdings existieren bisher keine adäquaten Mess- und Bewertungstechniken zur Beurteilung der Qualität eines 8D-Berichts. In der Folge kann nicht zu jedem Zeitpunkt gewährleistet werden, dass die Reklamationsbearbeitung korrekt und effizient durchgeführt wird. In einem von der FQS sowie dem Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) und dem IPH - Institut für Integrierte Produktion gGmbH durchgeführten Projekt wurde ein automatisiertes Metriksystem zur Messung und Bewertung der Bearbeitungsqualität eines 8D-Berichts vorgestellt. Für die Ermittlung der Metriken werden zum einen Text Mining Algorithmen verwendet. Zum anderen kommen manuelle Bewertungen zum Einsatz, um die erforderliche Bandbreite an Bewertungen effizient und zuverlässig zu realisieren.
8D-Methode, 8D-Report, 8D-Bericht, Reklamation, Reklamationsbearbeitung, Reklamationsmanagement, Qua
Dünne Trennschleifscheiben helfen bei der Effizienzsteigerung in der Platten- und Fliesenproduktion aus Naturstein. Die reduzierte Steifigkeit der Scheiben kann allerdings zu einer erhöhten Biegung des Werkzeugs führen und die Schnittqualität mindern. Dies kann durch höhere Schnittgeschwindigkeiten kompensiert werden. Bisher muss ein solcher Eingriff von einem Anwender überwacht werden. Aus ergonomischen und ökonomischen Gründen ist dies keine Option für die Industrie. Bis jetzt existiert kein System, das die Vibrationen nahe der Quelle während des Schneidprozesses überwachen kann. Vor diesem Hintergrund wurde ein solches System entwickelt. Auf Basis der Integration von piezoelektrischen Elementen im Schleifwerkzeug können Vibrationen direkt an der Quelle gemessen werden. Dies stellt eine hohe Genauigkeit des Messprozesses sicher. Die gemessenen Daten werden kabellos an einen Computer übermittelt, der die Ergebnisse evaluiert. Schneidtests zeigen, dass das sensorintegrierte Werkzeug in der Lage ist, die Werkzeugvibrationen während des Schleifprozesses aufzuzeichnen. Diese Arbeit beschreibt das sensorintegrierte Trennschleifwerkzeug und zeigt die Ergebnisse von Schneidtests.
Trennschleifen, Messtechnik, Schnittqualität
Für die Herstellung von Platten und Fliesen aus Naturstein ist das Trennschleifen mit kreisförmigen Werkzeugen mit Bezug auf die konkurrierenden Zielgrößen Schnittbreite, Bearbeitungsqualität und Schleifleistung im Vergleich zu den Seil- und Gattersägen von vorrangiger Bedeutung. Zur ökonomischen und ökologischen Verbesserung von Trennschleifprozessen existieren zahlreiche Ansätze wie z.B. die Reduzierung der Stammblattdicke, Erhöhung des Zeitspanvolumens durch Tiefschleifen. Diese Ansätze stoßen aufgrund von Schnittverlauf, dem Ausweichen des Werkzeugs aus der Schnittebene, an ihre Grenzen. Durch die Kenntnis des Werkzeugverhaltens im Prozess kann eine wirtschaftliche Verbesserung des Trennschleifprozesses erfolgen. Diese Informationen können mithilfe eines Werkzeugüberwachungssystems während des Prozesses gewonnen werden. Im folgenden Beitrag wird ein Ansatz zur Überwachung von Trennschleifblättern im Prozess beschrieben.
Trennschleifen, Trennschleifprozessen, Tiefschleifen, Schnittverlauf
Der Entstehungsprozess von großskaligen Produkten wurde in der Vergangenheit nur vereinzelt wissenschaftlich betrachtet. Im Rahmen des Verbundprojektes „Innovationen für die Herstellung großskaliger Produkte“, gefördert von niedersächsischen Ministerien, will das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gemeinnützige GmbH wissenschaftlichen Fragestellungen in Bezug auf die Entwicklung, Herstellung und das Recycling großskaliger Produkte nachgehen und diese beantworten.
XXL-Produkte, Entwicklung, Herstellung, Recycling
Formteilqualität und Zykluszeiten werden bei Spritzgießprozessen durch das Temperiersystem im Werkzeug gesteuert. Bisher legen erfahrene Konstrukteure manuell konturnahe Temperiersysteme aus, um sie dann iterativ und versuchsbasiert zu simulieren. In dem vorliegenden Artikel wird eine Methode zur automatisierten Temperiersystemauslegung vorgestellt. In der Methode sind naturanaloge Verfahren verknüpft, die den Konstruktionsprozess beschleunigen und die Wirtschaftlichkeit des Spritzgießprozesses verbessern.
Spritzgießen, konturnahe Temperiersysteme, Auslegung, naturanaloge Verfahren
Die Wahl einer wirtschaftlichen Instandhaltungsstrategie steht im Spannungsfeld zwischen Produktionsausfällen auf der einen und Instandhaltungsaufwendungen auf der anderen Seite. Die voraussagende Instandhaltung von Produktionsanlagen verspricht einen Ausweg aus diesem Zielkonflikt, sofern sich die Maschinenzustände prognostizieren lassen. Die Digitale Maschinenakte unterstützt diese Aufgabe durch eine Kombination aus Datenaustausch und Künstlicher Intelligenz.
Maschinenüberwachung, Künstliche Intelligenz
Im Projekt "Steigerung der Instandhaltungsqualität durch maschinenspezifische Informationen am Beispiel der Papier- und Druckweiterverarbeitung" wurden Methoden entwickelt, die eine verbesserte Instandhaltungsqualität durch eine voraussagende Strategie ermöglichen. Die entwickelten Methoden kombinieren den Austausch von instandhaltungsbezogenen Daten und die Analyse dieser Daten mittels künstlicher Intelligenz. Dadurch wird erreicht, dass die am Lebenszyklus einer Anlage beteiligten Unternehmen zusätzliche Informationen gewinnen, z. B. über den aktuellen Verschleißgrad einer Baugruppe.
Instandhaltung, Data Mining
Produzierende Unternehmen sind heute mehr denn je von einem turbulenten Marktumfeld umgeben. Gleichzeitig nimmt die Bedeutung von Netzwerken und Wertschöpfungsverbünden zu. In Theorie und Praxis wird die über die klassische Flexibilität hinaus gehende Wandlungsfähigkeit als Voraussetzung gesehen, in diesem Umfeld bestehen zu können. Leider stehen vielen Unternehmen bei der Verwirklichung wandlungsfähiger Fabrik- und Netzwerkstrukturen eine Reihe technologischer und organisatorischer Wandlungshemmnisse entgegen. Dieser Artikel gibt einen Überblick über den Stand der Forschung und den Entwicklungsbedarf der Wandlungsfähigkeit von Lieferketten. Zusätzlich werden Anforderungen und Lösungsansätze aufgezeigt, mit welchen Technologien und Methoden zukünftig die Wandlungsfähigkeit verbessert werden kann und Wandlungshemmnisse abgebaut werden können. Dabei werden schwerpunktmäßig die wandlungsgerechte Gestaltung von Transport-, Lager- und IT-Systemen sowie die Planung und Bewertung der Wandlungsfähigkeit in Lieferketten beschrieben.
Wandlungsfähigkeit, Lieferketten, Fabrik- und Netzwerkstrukturen, technologische und organisatorisch
Bei Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) geht der Trend von zentraler Steuerung zur Dezentralisierung. Immer häufiger wird in diesem Umfeld der Begriff des Agenten verwendet. Dabei sind die Agenten keine Geheimdienst- oder Versicherungsagenten, sondern Softwareagenten. Softwareagenten sind autonome Einheiten, die anhand vorgegebener Regeln selbständig Entscheidungen treffen und so zur dezentralen Steuerung beitragen. Bisherige dezentrale Lösungskonzepte sind nicht konsequent dezentral – die Fahrzeuge nutzen eine gemeinsame Topologie (z.B. ein festes Streckennetz) oder werden zentral gesteuert. Gemeinsam mit dem "OFFIS - Institut für Informatik" entwickeln die Wissenschaftler des IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH ein Gesamtkonzept für die dezentrale Selbststeuerung von FTS.
FTS, Dezentrale Steuerung, Fahrerlose Transportsysteme
Auf Grund der Komplexität und des Unikatcharakters von Werkzeugen und Formen erfolgen individuelle Kalkulationen und zugleich verbindliche Angebote auf Basis von Kundenanforderungen und meist unzureichenden Produktinformationen. Zunehmend finden dabei kommerzielle Softwarepakete Verwendung. Dennoch ist die Unterstützung bei der Angebotserstellung weiterhin ungenügend. Das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH entwickelt eine Methode, die basierend auf einer funktionsorientierten Werkzeugstrukturierung und dem Wissen über bereits produzierte Werkzeuge eine präzise, aufwandsarme und transparente Angebotskalkulation ermöglicht.
Angebotsplanung, funktionsbasierte Methode, Spritzgießwerkzeugbau
Die Planung und Konfiguration von kreisförmig verketteten Produktionssystemen, die z. B. bei der Montage von Elektromotoren Verwendung finden, erfolgt in der Angebotsphase häufig unter großem Zeitdruck. Methoden des Data Mining ermöglichen eine hohe Zeitersparnis bei der Angebotsplanung. Am IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH wurde auf Basis dieser Technologie ein Software-Assistent zur Verkürzung der Planungszeit und zur Verbesserung des Planungsergebnisses entwickelt.
Verkettete Produktionssysteme, Planung, Kennlinien, Data Mining
Dieser Beitrag stellt die Anwendung von Radiofrequenz-Identifikation (RFID) als elektronisches Echtheitszertifikat an Pharma-Verpackungen entlang der Pharmaversorgungskette vor. Schwerpunkte liegen dabei einerseits auf der Sicherung der Prozesskette zum Schutz vor Plagiaten sowie andererseits auf der Herstellung einer elektronisch gesicherten Verpackung. Um diese zu realisieren, wird ein RFID-Transponder in die Faltschachtel integriert. Die auf dem Chip gespeicherten Daten sind somit untrennbar mit der Faltschachtel verknüpft.
Produktschutz, RFID, Kennzeichnungstechnologien, Faltschachteln, Antennendruck
Zunehmend werden Kaufentscheidungen für Maschinen vom angebotenen Service bestimmt und Lieferanten aus Unzufriedenheit damit gewechselt. Doch Servicequalität und -effizienz lassen sich bereits in der Hotline des Herstellers steigern. Zwei Forschungsinstitute in Hannover entwickeln derzeit für Service-Hotlines ein Softwaresystem, das auf semantischer Ähnlichkeitssuche von Servicefällen basiert.
Semantische Suche, Ähnlichkeitssuche, Servicefälle
Blechverarbeitende Werkzeuge verursachen während ihrer Nutzungsphase bis zu 70 % der eigenen Lebenszykluskosten. In der Regel werden sie heutzutage jedoch nur auf Basis ihres Einkaufspreises beschafft. Das IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH hat eine Methode entwickelt, mit der die Lebenszykluskosten von diesen Werkzeugen bereits während der Planung wissensbasiert prognostiziert und berücksichtigt werden können.
Kalkulation, Lebenszykluskosten, Werkzeugbau
Die zustandsorientierte Instandhaltung von Produktionsanlagen verspricht gegenüber anderen Instandhaltungsstrategien ein besseres Verhältnis von Verfügbarkeit zu Instandhaltungskosten. Zur Bestimmung und Prognose des Anlagenzustands wird in diesem Beitrag ein neuartiger Ansatz vorgestellt. Der Ansatz nutzt Methoden der künstlichen Intelligenz, die auf einen lebenszyklusphasenübergreifenden, verteilten Datenbestand angewandt werden. Der Ansatz vereinfacht die Einführung der zustandsorientierten Instandhaltung durch maschinelle Lernverfahren und ist insbesondere für Anlagen mit einem bisher unbekannten Ausfallverhalten geeignet.
Zustandsorientierte Instandhaltung, Zustandsprognose, Künstliche Intelligenz, Verteilte Datenhaltung
Die Reklamationsbearbeitung unter Einbeziehung der 8D-Methode ist teilweise sehr zeit- und kostenintensiv sowie häufig fehleranfällig. Vor diesem Hintergrund wird in dem Beitrag ein automatisiertes Metriksystem zur Messung und Bewertung der Bearbeitungsqualität eines 8D-Berichts vorgestellt. Für die Ermittlung der Metriken werden zum einen Text Mining Algorithmen verwendet. Zum anderen kommen manuelle Bewertungen zum Einsatz, um die erforderliche Bandbreite an Bewertungen effizient und zuverlässig zu realisieren. Das Metriksystem wurde in einer Software implementiert und soll Unternehmen verschiedener Branchen in die Lage versetzen, den Aufwand für ein effektives Fehlermanagement deutlich zu reduzieren, Reaktionszeiten im Reklamationsfall zu verkürzen und von einer langfristigen Fehlervermeidung zu profitieren.
Qualitätsmanagement, Reklamationsmanagement, 8D-Bericht, Metrikssystem, Data Mining, Text Mining
Das Trennschleifen mit dünnen Diamantwerkzeugen ist ein verbreitetes Verfahren für die Herstellung von plattenförmigen Bauteilen, wie z. B. Fliesen, aus Hartgestein. Hartgesteine sind aufgrund ihrer Materialeigenschaften als Baumaterialien geeignet. Sie werden u. a. zur Verkleidung von Gebäuden und als dauerhaftes Material für den Innenausbau verwendet. Neben der Gewinnung von Granit-Rohblöcken in Steinbrüchen liegt vor allem die spanende Fertigung im Zentrum der Wertschöpfung. Allein für das Trennschleifen, das in der Praxis häufig als Kreissägen bezeichnet wird, werden 67 % der Herstellkosten gebunden. Grund für diesen sehr hohen Kostenanteil sind Zerspanungsraten, das Verhältnis Zerspanvolumen zu Plattenvolumen von mehr als 60 %, die zu einem Verlust von Rohmaterial sowie hohen Werkzeug- und Energieaufwänden führen.
Trennschleifen, Zerspanungsraten, Zerspanvolumen
