Auf der einen Seite birgt das Präzisionsschmieden ein hohes Einsparpotenzial bei Material und Prozesswärme sowie bei der Reduzierung der Verfahrensschritte. Auf der anderen Seite werden die Werkzeuge aber auch sehr viel stärker belastet als beim konventionellen Schmieden. Dies führt zu einer schnelleren Abnutzung und einer geringeren Standmenge der Werkzeuge. Im Rahmen des Teilprojekts C4 des Sonderforschungsbereichs (SFB) 489 "Prozesskette zur Herstellung präzisionsgeschmiedeter Hochleistungsbauteile" wird daher ein simulationsgestützter Ansatz entwickelt, der die Bewertung von neuen technischen und organisatorischen Maßnahmen zur Verbesserung des Werkzeugeinsatzes zulässt und somit eine Überführung in die industrielle Praxis unterstützt.
Präzisionsschmieden, Werkzeugeinsatz
Das mehrdirektionale Schmieden ermöglicht eine gratfreie Vorformung für komplizierte Werkstückgeometrien in Form einer Querschnittsvorbildung und Massenvorverteilung in einem Arbeitshub der Umformmaschine. Das Verfahrensprinzip basiert auf einem Werkzeug mit mehrdirektional wirkenden Umformstempeln. Neben der vertikalen Umformung durch einen Stempel erfolgt eine horizontale Umformung durch horizontal angeordnete Schieber. Der Antrieb der Schieber erfolgt durch eine Umlenkung der Stößelbewegung über Keile. Das mehrdirektionale Schmieden wurde im letzten Jahrzehnt in einer Reihe von Forschungsprojekten untersucht und weiterentwickelt. Beginnend mit einfachen gratlosen, flachen Vorformen für Pleuel aus Stahl wurde die technische Machbarkeit dieses Verfahrens aufgezeigt. In Folgeschritten wurde das Prinzip auf Kurbelwellen übertragen. Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 489 wurde die Kurbelwelle auf eine Elementarzelle heruntergebrochen, um die prinzipielle Umformung von den Lagerstellen und den Wangen untersuchen zu können. Mit diesen Erkenntnissen wurden Stadienfolgen für vereinfachte Ein- und Zweizylinderkurbelwellen (ohne Nebenformelemente) ausgelegt. Aktuell wird die Stadienfolge für eine vollständige Zweizylinderkurbelwelle mit Nebenformelementen entworfen und das Zusammenspiel einer Massenvorverteilung durch Querkeilwalzen und des mehrdirektionalen Schmiedens untersucht. Das gratlose Schmieden einer Zweizylinderkurbelwelle mit solch komplizierten Geometrien und entsprechenden notwendigen Stoffflüssen ist nur durch eine mehrdirektionale Vorformung möglich. Zuletzt wurde die Anwendbarkeit des Verfahrens im Rahmen eines DFG-Projektes auf den Werkstoff Aluminium – wieder anhand einer flachen Langteilvorform – erforscht. Hier zeigten sich besonders deutlich die Grenzen des Verfahrens. Verschiedene Umformrichtungen wurden miteinander kombiniert. Bei einigen Kombinationen ist verfahrensbedingt Grat entstanden, andere sind grundsätzlich geeignet eine gratlose Vorformung auch komplizierter Geometrien zu realisieren.
Mehrdirektionales Schmieden, gratlos, Vorformung, Querkeilwalzen, Pleuel, Kurbelwelle, Stahl, Alumin
8D-Berichte leiden in der industriellen Praxis häufig unter Qualitätsmängeln, die die lieferantenseitige Fehlerbehebung erschweren. Zwei Forschungsinstitute haben jetzt ein Metriksystem entwickelt, mit dem sich solche Mängel aufdecken lassen. Als Softwareimplementierung eingesetzt, kann es das Fehlermanagement deutlich verbessern.
Qualitätsmanagement, Reklamationsmanagement, 8D-Bericht, Metrikssystem, Data Mining, Text Mining
Produktionsanlagen der Blechumformung sind durch Verkettungen komplexer Prozesse gekennzeichnet. Störungen in einem Prozess können daher ganze Produktionslinien stilllegen und zu hohen Verlusten führen. Das Wissen über Störfälle und zugehöriger Abhilfemaßnahmen erreicht hierbei einen hohen Komplexitätsgrad, so dass eine effiziente Verwaltung und Aufnahme dieses Wissens Rechnerunterstützung erfordert.
Blechumformung, Erfahrungsrückgewinnung, Anlageneffektivität
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 steigende Komplexität der Fabrikplanungsaufgaben erfordert neue Methoden und Werkzeuge für die anfallenden Planungsphasen. Um den Prozess der Fabrikplanung für ihre Kunden effizienter zu gestalten haben das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover GmbH und RMA – Reichardt – Maas- Assoziierte Architekten GmbH in zahlreichen erfolgreich abgeschlossenen Projekten ein gemeinsames und soweit wie möglich paralleles Vorgehen zur Durchführung der Fabrikplanung entwickelt, das einerseits die Prozesssicht (z. B. Produktions- und Logistikprozesse) und andererseits die Raumsicht (z. B. Gebäudestruktur) berücksichtigt. Durch steten Informationsaustausch und die Abstimmung der von beiden Seiten genutzten Methoden und Werkzeuge konnte die Effizienz der gemeinsam durchgeführten Fabrikplanungsprojekte im Sinne einer „Leistungsform“ gesteigert werden. Der Grundgedanke ist eine parallele Entwicklung der Fabrik aus Prozess- und Raumsicht.
Fabrikplanung, Komplexität, Raumsicht, Prozesssicht
Um im Wettbewerb konkurrierender Lieferketten zu bestehen, reichen logistische Verbesserungsmaßnahmen innerhalb einzelner Unternehmen als Reaktion auf eine hohe Marktdynamik nicht mehr aus. Die Reaktion muss entlang der Lieferkette abgestimmt erfolgen. Andernfalls drohen Effizienzverluste durch Aufbau von Beständen einerseits oder Verringerung der logistischen Leistung andererseits. Diese sich über die einzelnen Stufen der Lieferkette verstärkenden Verluste werden als Bullwhip-Effekt bezeichnet. In diesem Beitrag werden die Schritte zur Entwicklung einer methodischen Unterstützung zur Synchronisation der logistischen Reaktionsfähigkeit vorgestellt. Mit der Methode können logistische Maßnahmen als Reaktion auf Störungen oder Nachfrageschwankungen bestimmt und deren Auswirkung auf die logistischen Ziele der Lieferkette quantifiziert werden. Dies erfolgt unter Einbeziehung von Wirkzusammenhängen zwischen den Prozessen der Lieferkette Beschaffen, Herstellen und Liefern.
Supply Chain Management, Logistische Reaktionsfähigkeit
Infolge der zunehmenden Globalisierung im Beschaffungswesen ergibt sich ein verschärfter Wettbewerb für produzierende Unternehmen. Im Bereich der Blechumformung werden Betriebe daher auch in Zukunft gefordert sein, qualitativ einwandfreie Produkte mit kurzer Lieferzeit bei hoher Termintreue und möglichst geringen Herstellkosten zu produzieren. Vor diesem Hintergrund ist es erforderlich, dass blechumformende Unternehmen ihre Produktionsabläufe sowohl technisch als auch organisatorisch auf einem qualitativ hohen Niveau beherrschen. Ob bestimmte Zielgrößen erreicht werden, wird signifikant durch Technologieentscheidungen beeinflusst, da der Unternehmens-erfolg von diesen Unternehmen maßgeblich durch die Leistungsfähigkeit und Art der Nutzung der eingesetzten Anlagen bestimmt wird. Diese Anlagen stellen komplexe Systeme dar: Das Wissen über Störungen und die dazu passenden Abhilfemaßnahmen erreicht einen hohen Komplexitätsgrad, so dass eine effiziente Verwaltung und Aufnahme dieses Wissens Rechnerunterstützung erfordert.
Blechumformung, Erfahrungsrückgewinnung, Anlageneffektivität
In einem aktuellen Forschungsvorhaben wird derzeit am Institut für Integrierte Produktion Hannover gemeinnützige GmbH und dem Laser Zentrum Hannover e. V. das Verschleißverhalten beim Aluminiumschmieden untersucht. Im Fokus der Untersuchungen steht Minimierung, Quantifikation und Prognostizierung der Adhäsion. Des Weiteren wird analysiert, inwiefern mit Aluminiumnitrid laserdispergierte Werkzeuge die Adhäsion mindern können.
Aluminiumschmieden, Verschleiß, Verschleißschutzschichten
Die deutsche Schmiedeindustrie befindet sich unter erheblichen Preis- und Innovationsdruck. Eine Möglichkeit zur Kostenreduzierung unsbesondere bei der Einführung neuer Fertigungstechnologien, wie z. B. dem Präzisionsschmieden, besteht in der ganzheitlichen Gestaltung einer logistisch und technisch leistungsfähigen Prozesskette. Dabei sind zur kontinuierlichen Prozesskettenoptimierung neben technologischen Schnittstellen auch indirekte Prozesse wie die Werkzeugversorgung zu betrachten. Die hieraus resultierenden Prozessveränderungen müssen mit Unterstützung eines dynamsichen Produktionscontrollings erfasst werden, um eine logistische Positionierung zu ermöglichen.
Logistische Optimierung, Prozesskettenoptimierung, Produktionsplanung- und -steuerung
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
Dieser Vortrag 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
Dieser Vortrag präsentiert das IPH und stellt seine Themengebiete vor. Insbesondere werden Forschungsprojekte und Kooperationsmöglichkeiten adressiert.
Softwareentwicklung, Produktionsforschung
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
Viele Unternehmen haben zwar auf dem Papier Strategien für ihre Produktionslogistik. Aber die Kontrolle in der Praxis fällt schwer. Jetzt entwickeln Forscher einen Leitfaden dafür.
Produktionslogistik, Produktionsstrategieüberwachung, Leistungskennzahlen
Um den bisherigen Stand des Einsatzes von Logistik-Controlling in KMU sowie deren Anforderungen an die Aufgabem und Ziele zu identifizierenm, wurde am IPH eine empirische Studie durchgeführt. Ergebnisse zu Verbreitung, Schwerpunkten sowie Entwicklungsbedarf werden im Beitrag deteilliert beschrieben.
Studie, Logistik-Controlling, Produktionslogistik
Störungen in der Produktion, die negative Auswirkung auf die Zielgrößen der Produktionslogistik haben, müssen erkannt und behoben werden. Kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) besitzen häufig keine ausreichende Mitarbeitkapazitäten, die die logistischen Zusammenhänge in der Produktion beherrschen und so zielgerichtet auf die Verbesserung des logistischen Prozesszustandes einwirken können. Außerdem fehlt häufig grundlegendes Wissen über die komplexen Zusammenhänge der Zielgrößen und die einzuleitenden Maßnahmen gegen Störungen in der Produktion. Das zeigt auch die mangelnde Zielerreichung der angestrebten logistischen Ziele in KMU. Der folgende Beitrag stellt einen am IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH entwickelten Lösungsansatz zur Diagnose von Störungen in der Produktionslogistik und Ableitung von Empfehlungen für Maßnahmen mittels Assistenzsystems vor.
Assistenzsystem, Produktionslogistische Zielgrößen, Diagnose von Störungen in der Produktion
Um die Wettbewerbsfähigkeit sicher zu stellen kann eine Logistikstrategie für die Produktionslogistikaus der Unternehmensstragie abgeleitet werden. Die Herausforderung besteht dabei darin die stragischen Zielgrößem mit geeigneten Kennzahlen zu überwachen. Sofern eine Zielgröße vom Sollwert abweicht ermöglicht eine Abweichungsanalyse Maßnahmen abzuleiten und trägt somit zu Aufrechterhaltung stabilerer Prozesse bei. Fokusdieser Ausarbeitung ist daher ein regelbasiertes Expertensystem, welcher als die produktionslogistischen Zielgrößen (niedrige Bestände, kurze Durchlaufzeiten, hohe Termintreue und hohe Auslastung) mit ihren wichtigsten Indikatoren berücksichtigt. In einem Problemlösungsbaum werden diese Indikatoren mit weiteren signifikanten Informationen entsprechend ihrer Ursache-/Wirkungsbeziehung verknüpft. Die Regeln des Expertensystems basieren auf den produktionslogistischen Grundgesetzen von Wiendahl und Nyhuis. Eine Abweichungsanalyse der Indkatoren für die produktionslogistischen Zielgrößen werden durch Diagramme im Expertensystem aufgezeichnet.
Wissensmanagement in Produktion und Logistik, ICT für Produktion und Logistik, intelligent, anpassun
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
