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Künstliche Intelligenz (AI) ist Teil der zunehmenden Digitalisierung. Am Fraunhofer IWM in Freiburg wird AI mit dem Werkstoff Glas verbunden. Genauer mit einem Projekt zum innovativen Glasbiegen. Dabei entsteht ein selbst-lernender Prozess, der es unter Lasereinsatz erlaubt, sehr enge Glasradienpräzise zu biegen. Hier erläutern die Entwickler, wie das geht, selbst bei 3-fach-Isolierglas.

In diesem Artikel wird anhand eines Gebäudes am Bosch Campus Renningen beschrieben, wie Bestandsinformationen von Anlagen der TGA und Regelungsmechanismen in BIM, und im Speziellen in IFC, erfasst werden können und somit zu einer automatisierten Betriebsüberwachung beitragen.

Das Biegen von Flachglas zu individuellen Formen und in kleinen Stückzahlen ist bis heute wenig erforscht. Aktuelle Arbeiten am Fraunhofer IWM und ISC zeigen, dass auf dem Gebiet großes Potenzial besteht. So benötigt eine neue Biegetechnik samt Aufwärmen und Abkühlen des Glases nur noch rund 30 Minuten im Vergleich zu gängigen Prozesszeiten zwischen 6 und 8 Stunden. Lesen Sie, was dahintersteckt.

Numerische Simulation von Werkstoffen und Bauteilen unterstützt in allen Bereichen der Technik die Entwicklung von Komponenten und Bauteilen hinsichtlich deren Herstellbarkeit und Betriebsverhalten. Die interessierenden Längenskalen reichen von einzelnen Atomen über Phasenbereiche im Werkstoff bis zu ganzen Maschinenelementen. Dem entsprechend reichen die Methoden von atomistischen und quantenmechanischen Modellen bis hin zu kontinuumsmechanischen Verfahren wie der FEM. Auf dieser makroskopischen Skala ist es nicht mehr möglich, einzelne oder auch mehrere Atome und Moleküle und deren Wechselwirkung zu betrachten. Vielmehr werden die Begriffe Spannungen und Dehnungen verwendet, um das mechanische Verhalten von Werkstoffen und Bauteilen zu beschreiben. Zwischen Spannungen und Dehnungen bzw. ihren Inkrementen bestehen werkstoffspezifisch mathematische Modelle, meist in Form von Differentialgleichungen. Zur Lösung dieser Probleme hat sich die Methode der finiten Elemente bewährt und steht in Form von meist kommerziellen Programmen zur Verfügung. Das Verhalten vieler Werkstoffe in der Herstellung und im Betrieb, insbesondere von Metallen und Kunststoffen, kann mit verallge¬meinerten Gesetzen für zeitabhängige Plastizität beschrieben werden. Für die Simulation von Relaxation und Rückfederung hat sich eine Modellfamilie bewährt, die auf Chaboche (z.B. [1]) zurückgeht. In zahlreichen Varianten wird dabei die plastische Dehnrate als Funktion von Spannung, Fließgrenze und Viskosität dargestellt, wobei isotrope und kinematische Verfestigung des Werkstoffs berücksichtigt werden. Diese Verfestigungsparameter gehorchen Entwicklungsgleichungen, die die Belastungsgeschichte beschreiben. Für die Ermittlung der Materialparameter sind in der Regel Zug-Druckversuche erforderlich. Die erfolgreiche Anwendung dieser Modelle im Bereich der Steckverbindertechnik bzw. des Crimpens wird anhand zweier Beispiele vorgestellt.

Viele Firmen planen eine Verlagerung ihrer Produktion ausschließlich aufgrund der abgeschätzten Lohnkostenersparnis. Für eine Standortentscheidung sind jedoch wesentlich mehr Faktoren relevant. Der methodische Standortvergleich des Fraunhofer IPA berücksichtigt neben allen Kostenfaktoren auch die Leistungsaspekte sowie - in Zukunftsszenarien - Chancen und Risiken. Mit einer wertstromorientierten Fabrikplanung werden die Alternativen Standorterhalt und -verlagerung zudem optimal ausgestaltet.

Der Beitrag stellt eine Vorgehensweise vor, mit der durch die Entwicklung von Plattformkonzepten als Bestandteil eines unternehmensweiten Produktionssystems aus bestehenden Unternehmensstrukturen heraus "Manufacturing Excellence" verwirklicht werden kann. Führende Unternehmen sind durch die Standardisierung nicht nur ihrer Produkte, sondern ihres gesamten Produktionssystems in der Lage, schnell, flexibel und kalkulierbar auf Veränderungen zu reagieren.

Seit dem Erscheinen des Buches "Die zweite Revolution in der Automobilindustrie" ist auch hierzulande Lean Production als effizientes Produktionssystem anerkannt. Doch viele Unternehmen wissen nicht, wie sie Lean Production für ihre spezielle Produktion umsetzen können. Abhilfe verschafft hier das "Wertstromdesign". Mit dem Wertstromdesign werden die Wertströme einer Produktion (Material- und Informationsflüsse von den Kundenanforderungen bis zu den Rohstoffen) anschaulich wiedergegeben und mittels klarer Richtlinien optimiert. Wie Wertstromdesign in der Praxis umgesetzt werden kann und welche Ergebnisse sich erzielen lassen, zeigt der Beitrag anhand der Optimierung einer Traktorengetriebemontage.

Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau hat nach wie vor eine Spitzenposition auf dem Weltmarkt inne. Wichtige Voraussetzung für den Ausbau dieser Spitzenposition und somit die Sicherung der Produktion am Standort Deutschland ist die Realisierung von Mehrwerten und Mehrwertdiensten. Unter Mehrwert wird der zusätzliche Nutzen verstanden, der dem Benutzer eines Produkts durch die Bereitstellung zusätzlicher, über den normalen Leistungsumfang hinausgehender Funktionen entsteht. Entsprechend wir ein auf ergänzenden Dienstleistungen basierender zusätzlicher Nutzen als Mehrwertdienst bezeichnet. Diese werden durch die Integration neuer Technologien in Produktionssysteme und deren Komponenten erreicht. Relevante Technologien sind hierbei insbesondere die Informations- und Kommunikationstechnik. Beispiele für Mehrwertdienste sind u.a. Teleservice bzw. -diagnose, Teleoperations sowie die Realisierung von Prozeßsimulation und -monitoring. Durch den Verkauf von Produkten mit integrierten Mehrwerte n und Mehrwertdiensten ist eine Steigerung der Wertschöpfung um ca. 20% realisierbar.

Konsequente Zielorientierung, prozeßorientierte Strukturen sowie team- und mitarbeiterorientierte Formen der Arbeitsorganisation bieten die Möglichkeit zur Selbstorganisation und kontinuierlichen Selbstoptimierung.