Ressourcen, Innovation,
Wertschöpfung
Fabriken im Spannungsfeld von Digitalisierung,
Globalisierung und Nachhaltigkeit
GSaME
JAHRESVERANSTALTUNG 2015
19. März 2015
Haus der Wirtschaft, Stuttgart
TAGUNGSBAND
Inhalt // Content
Schirmherrschaft 04
Vorwort 06
GSaME im Profil 08
Programm 10
Vorträge – Abstracts 12
Referenten und Moderatoren 42
Posterbeiträge – Übersicht, Abstracts 60
Dissertationen 2013/2014 – Übersicht 96
Wissenschaftliche Mitglieder der GSaME – Übersicht Vorstand, Impressum Veranstaltungspartner:
98
101
Schirmherrschaft // Ministerpräsident des Landes Baden-Württemberg Winfried Kretschmann
Grußwort
des Ministerpräsidenten
Zur Jahrestagung 2015 der Stuttgarter
Graduate School of Excellence advanced
Manufacturing Engineering (GSaME)
begrüße ich alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer, Referentinnen und Referenten
sowie Expertinnen und Experten ganz herzlich im Stuttgarter Haus der Wirtschaft.
Keine Frage: Die Digitalisierung der Gesellschaft ist weit vorangeschritten und hat Einzug in den letzten Winkel unseres Privatlebens
gehalten. Wir können mithilfe von Smartphones und Tablets unterwegs rund um die
Uhr online sein, wir können beinahe sämtliche
Dinge des täglichen Gebrauchs problemlos
von der heimischen Couch aus bestellen und
wir können mithilfe der Sharing-Economy das
eigene Auto oder die eigene Wohnung teilen.
Die Digitalisierung industrieller Abläufe ist
noch nicht ganz so weit: Hier vollziehen sich
unter dem Begriff „Industrie 4.0“ derzeit
geradezu revolutionäre Umwälzungen. Ganze
Wertschöpfungsketten werden neu gestaltet. Durch netzgestützte Verknüpfung und
4
hoch flexible, intelligente Steuerungstechnik
sind Qualitätssprünge in Sachen Energieeinsparung und Ressourcenschonung ebenso
möglich wie eine Steigerung der Produktivität.
Die erfolgreiche Verknüpfung von analoger
Industrie mit digitaler Informationstechnologie
bietet deshalb nicht nur die Möglichkeit,
Baden-Württemberg als Innovationsführer und
globalen Leitmarkt in diesem Bereich zu positionieren, sondern auch unser Wirtschaftswachstum vom Energie- und Ressourcenverbrauch zu entkoppeln. Vor dem Hintergrund
des weltweit steigenden Energie- und Ressourcenhungers ist gerade der zweite Aspekt
von großer Bedeutung.
Auch wenn wir bei der Digitalisierung und
Vernetzung unserer Wirtschaft noch weitestgehend am Anfang stehen, so zeichnet sich
schon jetzt ab, dass diese Entwicklungen
unseren Unternehmen dabei helfen können,
dass sie auch zukünftig im globalen Wettbewerb bestehen und diesen von der Spitze
her aktiv gestalten können.
Umso bedeutender sind daher die wichtigen
Impulse, die die Graduate School of Excellence advanced Manufacturing Engineering
mit ihrer Arbeit zur industriellen Produktion
der Zukunft liefert. So steht die Jahrestagung
2015, für die ich gerne die Schirmherrschaft
übernommen habe, unter dem wegweisenden
Motto „Ressourcen, Innovation, Wertschöpfung – Fabriken im Spannungsfeld von Globalisierung, Digitalisierung und Nachhaltigkeit“.
Die erfolgreiche Exzellenzeinrichtung zeigt
beispielhaft, wie wichtig und zielführend es
ist, wenn Wissenschaft und Wirtschaft ihre
Anstrengungen bündeln und gemeinsam an
einem Strang ziehen. Die Stuttgarter Graduiertenschule für advanced Manufacturing
Engineering hat daher für die DoktorandenAusbildung ganz bewusst einen dualen Weg
eingeschlagen, der anspruchsvolle universitäre Forschung mit der industriellen Realität
verknüpft und der sie dadurch von anderen
Graduiertenschulen abhebt.
Winfried Kretschmann
Ministerpräsident des Landes Baden-Württemberg
Der Jahrestagung der Graduate School of
Excellence advanced Manufacturing Engineering wünsche ich einen gelungenen Verlauf.
Ich bin überzeugt, dass im Rahmen der Vorträge und Diskussionen neue Ideen und Impulse
generiert werden, die uns der Fabrikgeneration der Zukunft ein Stück näher bringen.
5
Vorwort // Prof. Dr.-Ing. Wolfram Ressel, Rektor der Universität Stuttgart
Forschung und Entwicklung für wettbewerbsfähige Produktion, weltweit führende
Produktionstechnologien und auf einen
Wandel der Arbeitswelt vorbereitete Nachwuchskräfte können u. a. wirkungsvolle
Antworten der Wissenschaft sein, damit
unsere Wirtschaft und Industrie weiterhin
von den Megatrends wie Digitalisierung,
Globalisierung und Ressourceneffizienz
profitiert.
Wettbewerbsfähige Industrieproduktion
erfordert in einer Phase globalen und technologischen Umbruchs eine Stärkung von
Wirtschafts- und Industrie- wie auch Wissenschaftsstandort. Die industrielle Entwicklung
beeinflusst die Zusammenarbeit von Wirtschaft und Wissenschaft. Sie fordert und
fördert vorhandene spezifische Kompetenzen
und innovatives Potenzial. Daher steigen
die aus Wirtschaft, Gesellschaft oder Politik
an die Hochschulen herangetragenen Erwartungen hinsichtlich Wissensvermittlung und
Forschung auf Spitzenniveau. Die Hochschulen wirken als Impulsgeber für Innovationen
und sind zentrale Akteure und Treiber regionaler Entwicklung. Eine hohe Anzahl an Studienplätzen, steigende Studierendenzahlen,
profilbildende Forschungsprogramme, neue
6
Strukturen für internationale, interdisziplinäre
Forschung und Lehre sowie strategische
Partnerschaften mit der Wirtschaft für mehr
Transfer und Innovation kennzeichnen die
Situation.
Mit innovativen Erzeugnissen, außerordentlicher Technologiekompetenz, modernsten
Produktionstechniken und gut ausgebildeten
Mitarbeitern ist die deutsche Industrie gut
aufgestellt. Zugleich wächst die Konkurrenz
im Bereich der industriellen Produktion besonders schnell. Der Druck erhöht sich durch
grundlegende und langfristig global wirksame
Entwicklungen in Wissenschaft, Wirtschaft
und Technik. Die fortschreitende Verlagerung
des globalen Wachstums in Regionen außerhalb Europas, zunehmende Rohstoff- und
Ressourcenknappheit sowie beschleunigter
Wissens- und Informationsaustausch und
tiefgreifende Digitalisierung bieten große
Chancen bei hoher Veränderungs- und Anpassungsbereitschaft.
Wertschöpfung erfolgt zunehmend in weltweiten Produktionsverbünden mit Verlagerung
oder Kapazitätsausbau von Produktions- aber
auch Forschungs- und Entwicklungsfunktionen. Dies geht mit Chancen und Risiken
für die heimische Innovationsfähigkeit und
Beschäftigung einher. Rohstoff- und Energiebedarf, Preisschwankungen und teilweise Verknappung von Rohstoffen gerade im Bereich
von Zukunftstechnologien machen den nachhaltigen Umgang mit Ressourcen zu einer
strategischen Variablen. Die Nachfrage nach
ressourceneffizienten Technologien, Anlagen
wie auch Produkten beinhaltet Chancen,
sich mit neuen Ideen und Innovationen neue
Wachstumsfelder zu sichern.
Einer der wichtigsten Umbrüche für eine
hochflexible, umwelt-, energie- und ressourcenschonende Fertigung nach kundenorientierten Wünschen zeichnet sich vor dem
Hintergrund des rasanten Fortschritts der
Informations- und Kommunikationstechnologien ab und adressiert den evolutionären
Wandel eines neuen techno-ökonomischen
Paradigmas intelligenter Produktion.
In der Graduiertenschule GSaME werden
Forschungs- und Innovationsbeiträge für die
Produktion der Zukunft aus einer leistungsstarken Forschungsumgebung sowie weitere
Vorhaben der Universität Stuttgart und ihrer
Partner erfolgreich realisiert: u. a. im Produktionstechnischen Zentrum und im Forschungscampus ARENA 2036. Mit ihren Ergebnissen
weisen die Nachwuchsführungskräfte der
Prof. Dr.-Ing. Wolfram Ressel
Rektor der Universität Stuttgart
GSaME ihr ausgeprägtes Fachwissen und
fachübergreifende Kompetenzen zur praktischen Anwendung ihrer Forschungsergebnisse
nach. Die Veranstaltung vermittelt Lösungsansätze und Anwendungsperspektiven für den
sich vollziehenden Paradigmenwechsel industrieller Produktion und seine Herausforderungen. Sie leistet beispielhaft einen Beitrag, die
Chancen für unseren Produktionsstandort aus
innovativer Kooperation und Kommunikation
von Wissenschaft und Wirtschaft mit hohem
Qualitätsanspruch wirksam zu nutzen.
7
GSaME // Profil
Die Graduate School of Excellence
advanced Manufacturing Engineering in
Stuttgart (GSaME) ist ein international
führendes Zentrum für die Qualifizierung
von Nachwuchsführungskräften durch
Spitzenforschung und Innovation, orientiert an den aktuellen und zukünftigen
Fach- und Führungsaufgaben eines globalen Arbeitsmarktes.
8
Die GSaME ist eine zentrale wissenschaftliche
Einrichtung der Universität Stuttgart, die
wiederholt erfolgreich am Exzellenzwettbewerb zur Stärkung universitärer Spitzenforschung teilgenommen hat. Das auf enger
Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und
Wirtschaft basierende duale Grundkonzept
der GSaME zeichnet sich durch hervorragende
Bedingungen in der Grundlagen- und industriellen Forschung und eine richtungsweisende
Organisationsform aus. Mit dem Best Practice
Modell eines strukturierten Promotionsprogramms wird ein Beitrag geleistet, nachhaltig
die Qualität von Promotionen zu steigern, die
Berufsfähigkeit und Entwicklungsperspektiven
eines neuen Typs von Nachwuchskräften zu
verbessern und neben dem Beitrag zum wissenschaftlichen Fortschritt auch einen Beitrag
zum direkten Wissens- und Technologietransfer und zu Innovation zu leisten. Kooperationen mit namhaften Unternehmen sowie mit
Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft, mehr
als 130 Promovierende, exzellente Forschungsergebnisse, erfolgreiche Promotionen und
Berufswege der Absolventen wie auch Unternehmensgründungen bestätigen das einzigartige Grundkonzept. Die erfolgreiche Etablierung der GSaME ist in Zielen, Struktur und
Inhalt ein sichtbarer Beitrag zu Wandel und
Flexibilisierung von Universitäts- und Forschungsstrukturen.
9
Programm
Programm
Überblick
Programm
Programm
// Überblick
// Überblick
Ressourcen,
Ressourcen,
Innovation,Innovation,
Wertschöpfung
Wertschöpfung
–
–
Fabriken im
Fabriken
Spannungsfeld
im Spannungsfeld
von Digitalisierung,
von Digitalisierung,
Globalisierung
Globalisierung
und Nachhaltigkeit
und Nachhaltigkeit
Termin
Fachforen
Programm
Programm
// Foren
// Foren
11:45 - 12:15
11:45
Uhr- 12:15
Ultrakurzpulslaser
Uhr
Ultrakurzpulslaser
für die
für die
industrielleindustrielle
Massenfertigung
Massenfertigung
–
–
InnovationInnovation
durch Kooperation
durch Kooperation
Sutter, D., TRUMPF
Sutter, D.,Laser
TRUMPF
GmbHLaser
+ Co.
GmbH
KG + Co. KG
Termin
19. März 2015
19. März 2015
09:15 Uhr bis
09:15
18:00
UhrUhr
bis 18:00 Uhr
Ort
Ort
Haus der Wirtschaft,
Haus der Stuttgart
Wirtschaft, Stuttgart
Vorträge Plenum
Vorträge König-Karl-Halle
Plenum König-Karl-Halle
Fachforen Fachforen
I + II
Konferenzraum
I + II
Konferenzraum
Reutlingen Reutlingen
Projekttalks
Projekttalks
I + II Konferenzraum
I + II Konferenzraum
Ulm
Ulm
Posterausstellung
Posterausstellung
Eyth-Saal Eyth-Saal
KommunikationsKommunikationsEyth-Saal Eyth-Saal
pausen pausen
Schirmherrschaft
Schirmherrschaft
Ministerpräsident
Ministerpräsident
Kretschmann,
Kretschmann,
W.
W.
Staatsministerium
Staatsministerium
Baden-Württemberg
Baden-Württemberg
Moderation
Moderation
Rohr, S., GSaME,
Rohr, S.,
Universität
GSaME, Stuttgart
Universität Stuttgart
08:30 Uhr 08:30 UhrCheck-in, Ausgabe
Check-in,
derAusgabe
Tagungsunterder Tagungsunterlagen, Eröffnung
lagen,
der
Eröffnung
Posterausstellung
der Posterausstellung
09:15 - 09:25
09:15
Uhr- 09:25
Begrüßung
Uhr Begrüßung
Ressel, W., Ressel,
Universität
W., Stuttgart
Universität Stuttgart
09:25 - 09:45
09:25
Uhr- 09:45
Grußwort
Uhr Grußwort
Bauer, T., Ministerin
Bauer, T.,für
Ministerin für
Wissenschaft,
Wissenschaft,
Forschung und
Forschung
Kunst und Kunst
Baden-Württemberg
Baden-Württemberg
12:15 - 13:15
12:15
Uhr- 13:15
Mittagspause
Uhr
Mittagspause
13:15 - 13:45
13:15
Uhr- 13:45
Arbeitswelt
Uhr
Arbeitswelt
Industrie 4.0
Industrie 4.0
Bullinger, H.-J.,
Bullinger,
Fraunhofer
H.-J., Gesellschaft
Fraunhofer Gesellschaft
13:45 - 14:15
13:45
Uhr- 14:15
Anforderung
Uhr
Anforderung
an die Fahrzeugproduktion
an die Fahrzeugproduktion
bei stetig wachsenden
bei stetig wachsenden
Stückzahlen,
Stückzahlen,
einer wachsenden
einer wachsenden
Modellpalette
Modellpalette
und
und
noch nie dagewesener
noch nie dagewesener
Komplexität
Komplexität
Keller, B., Daimler
Keller, B.,
AGDaimler AG
Talk I
Talk I
ab 13:15 Uhr
ab 13:15 Uhr
Wettbewerbsfähige
Wettbewerbsfähige
Fabriken –Fabriken
Regionale
– Regionale
Standort- Standortfaktoren und
faktoren
Technologieimplikationen
und Technologieimplikationen
Moderation:Moderation:
Westkämper,
Westkämper,
E., GSaME, E.,
Universität
GSaME, Stuttgart
Universität Stuttgart
Effiziente Produktion
Effiziente Produktion
– Ressourcen
– Ressourcen
und Nachhaltigkeit
und Nachhaltigkeit
Moderation:Moderation:
Ovtcharova,Ovtcharova,
J., KIT
J., KIT
Der Einfluss
Der
regionaler
Einfluss regionaler
Infrastruktur
Infrastruktur
auf die Wettauf die Wettbewerbsfähigkeit
bewerbsfähigkeit
von Unternehmen
von Unternehmen
Westkämper,
Westkämper,
E., GSaME, E.,
Universität
GSaME, Stuttgart
Universität Stuttgart
Komplexitätsbeherrschung
Komplexitätsbeherrschung
in der automobilen
in der automobilen
Montage –Montage
Analytik–und
Analytik
Lösungsansätze
und Lösungsansätze
für eine für eine
wirtschaftliche
wirtschaftliche
Montage in
Montage
der variantenreichen
in der variantenreichen
Serienfertigung
Serienfertigung
Keckl, S., GSaME,
Keckl, S.,
Universität
GSaME, Stuttgart
Universität Stuttgart
15:40 - 16:10
15:40
Uhr- 16:10
Steigerung
Uhr
Steigerung
der Effektivität
der Effektivität
und Effizienz
und Effizienz
ganzheitlicher
ganzheitlicher
Fabrikplanungsprozesse
Fabrikplanungsprozesse
Bischoff, J.,Bischoff,
agiplan GmbH
J., agiplan GmbH
10:15 - 10:45
10:15
Uhr- 10:45
Zukunft
Uhr der
Zukunft
Industrie
der Industrie
Achatz, R., ThyssenKrupp
Achatz, R., ThyssenKrupp
AG
AG
17:00 - 18:00
17:00
Uhr- 18:00
Podiumsdiskussion
Uhr
Podiumsdiskussion
Global, flexibel,
Global,
intelligent
flexibel, intelligent
–
–
heimische heimische
Wertschöpfung
Wertschöpfung
mit Zukunft?
mit Zukunft?
Moderation:Moderation:
Harms, J. M.,
Harms,
Hewlett-Packard
J. M., Hewlett-Packard
GmbH
GmbH
Teilnehmer:Teilnehmer:
Achatz, R., ThyssenKrupp
Achatz, R., ThyssenKrupp
AG;
AG;
Bauernhansl,
Bauernhansl,
T., Universität
T., Stuttgart,
UniversitätGSaME;
Stuttgart, GSaME;
Klett, S., Ziehl-Abegg
Klett, S., Ziehl-Abegg
Automotive Automotive
GmbH;
GmbH;
Kroll, L., TU Kroll,
Chemnitz;
L., TU Chemnitz;
Köhler, J., Siemens
Köhler, J.,
AG;
Siemens AG;
Ovtcharova,Ovtcharova,
J., KIT
J., KIT
16:40 - 17:00
16:40
Uhr- 17:00
Kommunikationspause
Uhr
Kommunikationspause
Auszeichnung
Auszeichnung
der GSaME-Promovierten
der GSaME-Promovierten
2013/20142013/2014
10
Forum I Forum I
ab 13:15 Uhr
ab 13:15 Uhr
14:45 - 15:10
14:45
Uhr- 15:10
Kommunikationspause
Uhr
Kommunikationspause
16:10 - 16:40
16:10
Uhr- 16:40
Industrie
Uhr 4.0
Industrie
– von der
4.0 Wertschöpfung
– von der Wertschöpfung
zur Wertschaffung
zur Wertschaffung
Bauernhansl,
Bauernhansl,
T., Universität
T., Stuttgart,
UniversitätGSaME
Stuttgart, GSaME
11:15 - 11:45
11:15
Uhr- 11:45
Siemens
Uhr Fabriken
Siemensim
Fabriken
Spannungsfeld
im Spannungsfeld
zwischen gestern
zwischen
und
gestern
morgen
und morgen
Beumelburg,
Beumelburg,
K., SiemensK.,
AGSiemens AG
Projekttalks
Projekttalks
Wissensaustausch
Wissensaustausch
auf höchstem
auf höchstem
Niveau – Niveau –
Erkenntnisse,
Erkenntnisse,
Entwicklungen,
Entwicklungen,
Anwendungen
Anwendungen
IntegrierteIntegrierte
Produkt- und
ProduktMontagekonfiguration
und Montagekonfiguration
für die variantenreiche
für die variantenreiche
Serienfertigung
Serienfertigung
Landherr, M.,
Landherr,
GSaME,M.,
Universität
GSaME, Stuttgart,
UniversitätFhG-IPA
Stuttgart, FhG-IPA
09:45 - 10:15
09:45
Uhr- 10:15
Moderne,
Uhr integrierte
Moderne, integrierte
Industriepolitik
Industriepolitik
für nachhaltige
für nachhaltige
Wettbewerbsfähigkeit
Wettbewerbsfähigkeit
Scheremet, Scheremet,
W., Bundesministerium
W., Bundesministerium
für
für
Wirtschaft und
Wirtschaft
Energieund Energie
10:45 - 11:15
10:45
Uhr- 11:15
Kommunikationspause
Uhr
Kommunikationspause
Parallele Fachforen
Parallele Fachforen
Intelligent,Intelligent,
flexibel, effizient
flexibel,– effizient –
Fabrik der Fabrik
Zukunft
der
imZukunft
Dialog im Dialog
14:15 - 14:45
14:15
Uhr- 14:45
Technologieinnovationen
Uhr
Technologieinnovationen
für den Leichtbau
für den Leichtbau
Kroll, L., TU Kroll,
Chemnitz
L., TU Chemnitz
15:10 - 15:40
15:10
Uhr- 15:40
InformationsUhr
Informationsund Kommunikationsund Kommunikationstechnologien
technologien
für die Lernende
für die Fabrik
Lernende Fabrik
Mitschang, Mitschang,
B., Universität
B., Stuttgart,
UniversitätGSaME
Stuttgart, GSaME
Projekttalks
Programm
Programm
// Talks
// Talks
Schmelzflusselektrolyse
Schmelzflusselektrolyse
zur Rückgewinnung
zur Rückgewinnung
strategischer
strategischer
Metalle Metalle
Öhl, J., GSaME,
Öhl, J.,
Universität
GSaME, Stuttgart
Universität Stuttgart
Internationale
Internationale
Klimapolitik
Klimapolitik
und die deutsche
und die deutsche
Nichteisenmetallindustrie
Nichteisenmetallindustrie
Kröner, F., GSaME,
Kröner, F.,
Universität
GSaME, Stuttgart
Universität Stuttgart
Strategieumsetzung
Strategieumsetzung
und Komplexitätshandhabung
und Komplexitätshandhabung
für Recyclingfür Recyclingund Re-Use-Geschäftsmodelle
und Re-Use-Geschäftsmodelle
Regenfelder,
Regenfelder,
M., GSaME,M.,
Universität
GSaME, Stuttgart
Universität Stuttgart
Ressourceneffizienz
Ressourceneffizienz
in der Blechumformung
in der Blechumformung
–
–
PotenzialePotenziale
moderner moderner
Verschleißschutzschichten
Verschleißschutzschichten
Singer, M., Singer,
GSaME,M.,
Universität
GSaME, Stuttgart
Universität Stuttgart
Forum II Forum II
ab 15:10 Uhr
ab 15:10 Uhr
Talk II
Talk II
ab 15:10 Uhr
ab 15:10 Uhr
IntelligentIntelligent
produzieren
produzieren
–
–
Lernfähigkeit
Lernfähigkeit
und Datenmanagement
und Datenmanagement
Moderation:Moderation:
Klemm, P., Universität
Klemm, P., Stuttgart,
UniversitätGSaME
Stuttgart, GSaME
Effiziente Produktion
Effiziente Produktion
– Modellbildung
– Modellbildung
und Simulation
und Simulation
Moderation:Moderation:
Ovtcharova,Ovtcharova,
J., KIT
J., KIT
Fabriken von
Fabriken
morgen
von
– morgen
mehr Wertschöpfung
– mehr Wertschöpfung
mit weniger
mitRessourcen
weniger Ressourcen
Dombrowski,
Dombrowski,
U., TU Braunschweig
U., TU Braunschweig
Advanced Advanced
Manufacturing
Manufacturing
Analytics –
Analytics –
Datengetriebene
Datengetriebene
Optimierung
Optimierung
von Fertigungsprozessen
von Fertigungsprozessen
Gröger, C., GSaME,
Gröger, C.,
Universität
GSaME, Stuttgart
Universität Stuttgart
Visuelle Analysemethoden
Visuelle Analysemethoden
für das digitale
für das
und
digitale und
virtuelle Engineering
virtuelle Engineering
– Layoutplanung
– Layoutplanung
für flexiblefür flexible
Fertigungssysteme
Fertigungssysteme
Wörner, M.,Wörner,
VIS, Universität
M., VIS, Stuttgart
Universität Stuttgart
SimulationSimulation
von Filtrationsvorgängen
von Filtrationsvorgängen
zur Entwicklung
zur Entwicklung
zukünftiger
zukünftiger
Filtermedien
Filtermedien
– Status quo
– Status
und quo
quovadis
und quo vadis
Hahn, F., GSaME,
Hahn, F.,
Universität
GSaME, Stuttgart
Universität Stuttgart
Numerische
Numerische
SimulationSimulation
zur Berechnung
zur Berechnung
der Strukturdynamik
der Strukturdynamik
elektrischer
elektrischer
Maschinenkomponenten
Maschinenkomponenten
Clappier, M.,
Clappier,
GSaME,M.,
Universität
GSaME, Stuttgart
Universität Stuttgart
Nutzung von
Nutzung
Strömungssimulation
von Strömungssimulation
zur Optimierung
zur Optimierung
von Lackierkabinen
von Lackierkabinen
Schmeinck,Schmeinck,
N., GSaME,N.,
Universität
GSaME, Stuttgart
Universität Stuttgart
Energetische
Energetische
BewertungBewertung
von Vakuumgreifsystemen
von Vakuumgreifsystemen
im
im
Entwurfsprozess
Entwurfsprozess
in Abhängigkeit
in Abhängigkeit
von der Systemlösung
von der Systemlösung
Fritz, F., GSaME,
Fritz, F.,
Universität
GSaME, Stuttgart
Universität Stuttgart
11
Ressourcen, Innovation,
Wertschöpfung
Fabriken im Spannungsfeld von Digitalisierung,
Globalisierung und Nachhaltigkeit
Vorträge // Abstracts
12
13
Vortrag Plenum 09:45 Uhr
10:15 Uhr Plenum Vortrag
Moderne, integrierte Industriepolitik
für nachhaltige Wettbewerbsfähigkeit
Zukunft der Industrie
MinDir. Dr. rer. pol. Wolfgang Scheremet
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Berlin
Dr.-Ing. Reinhold Achatz
ThyssenKrupp AG, Essen
Lange Zeit als rückständig und veraltet belächelt,
gilt das deutsche Industriemodell heute vielen
Staaten inner- und außerhalb Europas als Vorbild
für eine Reindustrialisierung.
Mit der Veröffentlichung „Deutschland 2030“
hat der BDI den Handlungsbedarf aufgezeigt,
um Wertschöpfung auch künftig in Deutschland
zu halten. Sie beschreibt eine „wertschöpfungsorientierte Innovationsstrategie“.
Die deutsche Industrie ist hoch innovativ und
exportstark. Sie leistet damit einen bedeutenden
Beitrag zu wirtschaftlichem Wachstum und
Wohlstand in Deutschland.
Allerdings steht die deutsche Industrie in den
kommenden Jahren vor entscheidenden Umwälzungen. Trends wie die Digitalisierung im Kontext der Globalisierung und die Ökologisierung
im Kontext nachhaltigen Wirtschaftens sowie
die Alterung der Gesellschaft werden die industrielle Wettbewerbsfähigkeit erheblich beeinflussen. Damit Deutschland auch im 21. Jahrhundert
ein erfolgreiches Industrieland bleibt, muss der
deutschen Industrie eine Anpassung an diese
Trends gelingen.
ihren dynamischen Anpassungsprozessen
wirkungsvoll zu unterstützen und damit die
Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie
nachhaltig zu erneuern.
In der Fortführung dieses Gedankens hat sich
in 2014 eine Arbeitsgruppe des BDI über die
„Zukunft der Industrie“ Gedanken gemacht.
Das Ergebnis dieser Arbeitsgruppe wird in dem
Beitrag diskutiert. Dabei werden neben der Bedeutung der Innovation für die Wertschöpfung
in Deutschland auch das Potenzial der Digitalisierung und branchenübergreifender Lösungen
aufgezeigt. Dabei sind nachhaltiges Vorgehen
und das Überwinden der „German Angst“ wichtige Voraussetzungen für den Erfolg.
Im Vortrag werden zunächst die Chancen und
Herausforderungen der Megatrends skizziert
sowie deren Auswirkungen auf die industrielle
Wettbewerbsfähigkeit dargestellt. Vor diesem
Hintergrund wird daraufhin das Leitbild einer
modernen, integrierten Industriepolitik des
Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie
und deren Instrumente aufgezeigt. Aufgabe
der Industriepolitik ist es, Unternehmen bei
14
15
11:45 Uhr Plenum Vortrag
Vortrag Plenum 11:15 Uhr
Siemens Fabriken im Spannungsfeld
zwischen gestern und morgen
Ultrakurzpulslaser für die industrielle Massenfertigung –
Innovation durch Kooperation
Dr.-Ing. Katharina Beumelburg
Siemens AG, München
Dr. sc. nat. Dirk Sutter
TRUMPF Laser GmbH + Co. KG, Schramberg
Die Fertigung sieht sich heute mannigfachen
Herausforderungen gegenüber: Schnellere
Produktzyklen bei höheren Variantenzahlen
erfordern Flexibilität und Schnelligkeit in immer
höherem Maße. Dazu kommen steigende Qualitätsansprüche bei gleichzeitig zunehmender
Lokalisierung der Wertschöpfungskette. Der
globale Wettbewerb erhöht den Druck auf die
am Markt erzielbaren Preise, während Kosten
für Ressourcen sowie die Anforderungen an
den Umweltschutz steigen.
Siemens mit knapp 300 Fertigungsstätten
weltweit sieht sich diesen Herausforderungen
genauso gegenüber wie viele andere Unternehmen auch. Innovation in der Fertigung wird
immer stärker zu einem Erfolgsfaktor. Der Digitalisierung in der Fertigung kommt dabei eine
besondere Rolle zu. Sie bietet Lösungsansätze,
den Einflüssen dieser Herausforderungen zu
begegnen.
Virtuelle Abbilder von Produktions- und Logistikprozessen sorgen für Echtzeittransparenz und
bieten damit eine Grundlage zur Steigerung von
Leistung, Flexibilität und Qualität der Produktion
im globalen Fertigungsnetzwerk. Digitale Simulationen und Vorhersagen tragen nachhaltig zur
Ressourceneffizienz durch reduzierten Energieund Materialverbrauch sowie durch erhöhte Anlagenverfügbarkeit bei. Digitale Lösungen sind
16
ein integraler Bestandteil von Maßnahmen zur
Schaffung und Erhaltung von Wettbewerbsvorteilen in einem weiter globalisierten Markt.
Die Fertigungen der Siemens AG befinden sich
in einer Zeit des Umbruchs. Der Prozess der
Digitalisierung geht mit geänderten Rollen- und
Kompetenzmodellen für Mitarbeiter in der Fertigung einher. Wurde Digitalisierung bisher hauptsächlich mit hochautomatisierten Produktionen
und hohen Stückzahlen verbunden, ergeben sich
heute auch Potenziale für Produktionen, die branchenbedingt niedrigere Stückzahlen und geringe
Automatisierung aufweisen.
Unser Jahrhundert wird oft als das Jahrhundert
des Photons bezeichnet. Optische Technologien nehmen immer größeren Einfluss auf unser
tägliches Leben. Symbolisch hat die UN-Generalversammlung Ende 2013 das Jahr 2015 als
„internationales Jahr des Lichts und der lichtbasierten Technologien“ ausgerufen. Als sich die
Jury für den Deutschen Zukunftspreis wenige
Tage zuvor zwischen drei photonischen Themen
entscheiden musste, war dies auch ein Ausdruck
für die starke Stellung, welche Entwicklungen
„made in Germany“ in den optischen Technologien einnehmen.
Die vom Bundespräsidenten ausgezeichnete
Innovation „Ultrakurzpulslaser für die industrielle
Massenfertigung”, repräsentiert durch Vertreter der Firmen Bosch und TRUMPF sowie der
Universität Jena, basiert auf einer beispielhaften
Kooperation von Forschung und Industrie. Der
nationale wie internationale Markterfolg dieser
hoch präzisen und zugleich äußerst flexiblen
Lasermikrobearbeitung entwuchs insbesondere aus BMBF-geförderten Projekten, zu denen
auch Forscher der Universität Stuttgart wichtige
Beiträge leisteten.
war keineswegs absehbar, welche Parameter ein
solcher Bohrlaser einmal haben sollte, noch dass
er seinen Durchbruch gar nicht mit den zunächst
verfolgten Dieseldüsen, sondern bei den Benzin-Einspritzventilen schaffen würde. Schon gar
nicht ließ sich erahnen, dass solche Laser heute
z. B. auch transparente Materialien für Smartphones in großer Stückzahl bearbeiten würden.
Das Smartphone war noch nicht mal geboren –
inzwischen ist es aus unserer Gesellschaft nicht
mehr wegzudenken.
Im Ausland beneidet man uns zu Recht um
unsere Verbundforschung. Dass der Mut, gemeinschaftlich in neue Ideen zu investieren,
öffentlich gefördert wird, ist in höchstem Maße
lobenswert. Oft bilden sich daraus anhaltende
Partnerschaften. Nicht immer, aber durchaus
manchmal, entstehen so wirklich marktverändernde Innovationen. Dies erfolgt nicht immer
in exakt vorhersagbarer Weise.
Heute dominiert Bosch den Weltmarkt für verbrauchsarme Kraftstoff-Direkteinspritz-Systeme,
deren Ventile mit Lasern von TRUMPF gebohrt
werden. Doch zu Beginn unseres Millenniums
17
Vortrag Plenum 13:15 Uhr
13:45 Uhr Plenum Vortrag
Arbeitswelt Industrie 4.0
Anforderung an die Fahrzeugproduktion ‒
bei noch nie dagewesener Komplexität
Prof. Dr.-Ing. Prof. e. h. mult. Dr. h. c. mult. Hans-Jörg Bullinger
Fraunhofer-Gesellschaft, Stuttgart
Dr.-Ing. Bernd Keller
Daimler AG, Stuttgart
Deutschland wird weiterhin eine führende Produktionsnation sein. Produktion sichert Wohlstand, Beschäftigung und unsere Zukunft. Auch
in Zeiten der Verlagerung in Niedriglohnländer
behauptet sich der Standort Deutschland durch
Flexibilität, Qualität und Stabilität. Dies gilt insbesondere für die Highlight-Branchen, den Maschinen- und Anlagenbau, die Elektrotechnik und den
Automobilbau.
In den letzten Jahren haben diese Branchen ihre
Produktion nach den Prinzipien der schlanken
Produktion gestaltet, Flexibilität erhöht und damit
große Erfolge bei Produktivität und Lieferbereitschaft erzielt. Aktuell steht die Produktion vor
einem neuen Umbruch. Unter dem Namen
„Industrie 4.0“ wird der flächendeckende Einzug
von Informations- und Kommunikationstechnik
sowie deren Vernetzung zu einem Internet der
Dinge, Dienste und Daten, das eine Echtzeitfähigkeit der Produktion ermöglicht, propagiert.
Autonome Objekte, mobile Kommunikation und
Echtzeitsensorik erlauben neue Paradigmen der
dezentralen Steuerung und Ad-hoc-Gestaltung
von Prozessen. Die Fähigkeit, schnell und flexibel auf Kundenanforderungen zu reagieren und
hohe Variantenzahlen bei niedrigen Losgrößen
wirtschaftlich zu produzieren, wird zunehmen
und so die Wettbewerbsfähigkeit noch einmal
erhöhen. Im Zuge dieser umfassenden Digitalisierung der Arbeits- und Produktionsprozesse
18
werden auch die Arbeitswelt und die erforderlichen Qualifikationen der darin agierenden Personen einer Veränderungen unterworfen sein.
Dabei wird der arbeitende Mensch weiterhin
im Mittelpunkt stehen. Unsere qualifizierten
Mitarbeiter schließen sensorische Lücken, die
immer bestehen werden. Sie verfügen über langjährige Erfahrung zur Beurteilung und Lösung
von Ausnahmesituationen. Und sie bringen als
Arbeitskraft ihre Kreativität und Flexibilität in die
Prozesse ein. Gleichzeitig bieten die neuen
Technologien und Unterstützungsmöglichkeiten
auch bisher nicht denkbare Entfaltungsmöglichkeiten für Mitarbeiter. Sie können ihre Fähigkeiten sinnvoll einbringen und werden in monotonen bzw. körperlich anstrengenden Tätigkeiten
entlastet. Die Produktionsarbeit in Deutschland
steht vor einem einschneidenden Umbruch. Diesen Umbruch können wir selbst mitgestalten,
indem die Techniken der Industrie 4.0 genutzt
werden, um das erfolgreiche Konzept der schlanken Produktion weiterzuentwickeln und das Potenzial unserer Mitarbeiter effizient einzubringen.
Welche Antworten findet die Daimler AG auf die
Anforderungen? Welche Ansätze lassen sich
unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen
des jeweiligen (volatilen) Marktes verfolgen?
Können die Mittelbedarfe/Investitionen für das
angestrebte Wachstum begrenzt werden, lassen
sich Fixkosten senken? Und sind die vorhandenen Produktionskonzepte, die organisatorischen
und technischen Steuerungsmodelle und das
Produktionssystem in den Fabriken noch effizient genug?
zungsbedarfe für die Kernfunktionen eines Werkes und seiner Gewerke. Deren strategische
Leitplanken finden insbesondere für die Eigenschaften Flexibilität/Wandlungsfähigkeit des
modularen Fabrikaufbaus, der Wertschöpfungstiefe, der am Wertstrom orientierten Auslegung,
der Supply Chain/Lieferkette und des FabrikLayouts Anwendung.
Diese komplexen Fragestellungen und im Ergebnis wechselwirkenden Anforderungen können
nur durch das Vorhandensein eines Leitbildes
einen befriedigenden Lösungsraum anbieten.
Der Bereich Strategie Produktion innerhalb der
Mercedes Benz Cars Operations hat deshalb in
den letzten Jahren die sogenannte Referenzfabrik entwickelt. Sie definiert weltweit die
strategischen Leitplanken zur Ausrichtung aller
Werks- und Dienstleistungsfunktionen und
wendet diese sowohl im sogenannten Greenfield als auch Brownfield an.
Die daraus entstandenen Referenzprozesse
bilden das „Kochbuch“ als Leitfaden für Planung
und Produktion beiderseits. Abgeleitet aus den
Grundfesten der „Lean Production“ und des
Mercedes Benz Produktionssystems entstehen
somit klar definierte Entwicklungs- und Umset-
19
Vortrag Plenum 14:15 Uhr
14:15 Uhr Plenum Vortrag
Technologieinnovationen für den Leichtbau
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Lothar Kroll
TU Chemnitz
Eine globale Herausforderung der heutigen Zeit
ist die Reduzierung des Ausstoßes klimaschädlicher Treibhausgase sowie die damit verbundene Notwendigkeit, Rohstoffe und Energie zu
sparen. Die Ressourceneffizienz von Produktionsprozessen und Produkten ist daher zu einem
zentralen Wettbewerbsfaktor geworden. Der
Leichtbau hat sich in diesem Zusammenhang
zu einer Schlüsseltechnologie der Zukunft
entwickelt. Ob in der Luft- und Raumfahrt, im
Schienen- oder Automobilverkehr – überall, wo
Massen in Bewegung sind, führt die Gewichtseinsparung zu einem schonenden Umgang mit
den Energie- und Rohstoffressourcen. Doch
nicht nur während des Gebrauchs von Leichtbaustrukturen, auch bei deren Herstellung können
Ressourcen eingespart werden.
Die Herausforderungen beim stofflichen und
strukturellen Leichtbau liegen in der Umsetzung
großserienfähiger Technologien für die Bereitstellung großer Stückzahlen. Gegenwärtig kommen in Einsatzgebieten des klassischen Leichtbaus wie der Luft- und Raumfahrt vor allem
vielgliedrige und sequenzielle Fertigungsverfahren zur Herstellung von Strukturelementen zum
Einsatz. Diese Bauteile werden dann in zeitintensiven Fügeoperationen zu komplexen Strukturen weiterverarbeitet.
20
Hier setzt der Exzellenzcluster „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen“
(MERGE) an: Der Cluster vereint bekannte Basistechnologien zu neuen Fertigungsverfahren für
Leichtbaustrukturen aus Textilien, Kunststoffen
und Metallen. Zudem sollen aktive mikrotechnische Systeme wie Sensoren, Aktuatoren und
Elektronik in diese Hybridstrukturen integriert
werden. Strategien zur Nutzung von erneuerbaren Rohstoffen sowie die Recyclingfähigkeit von
Multimaterialsystemen sind ebenfalls Teil der
Forschungsarbeiten. Im Vordergrund steht die
Erforschung von durchgängigen Prozessketten
durch Nutzung von Inline- und Insitu-Verfahren.
gien, metall-intensive Technologien, textil- und
kunststoff-basierte Technologien, Mikro- und
Nanosystem-Integration sondern auch in den
Querschnittsdisziplinen Modellierung, Simulation
und Optimierung sowie Grenzschichtdesign.
Der Exzellenzcluster MERGE bündelt die Kernkompetenzen auf dem Gebiet ressourceneffizienter Technologien für den Leichtbau von morgen. Durch interdisziplinäre Forschung an den
Schnittstellen der Technologie- und Materialkombinationen entstehen weltweit einzigartige
technische Innovationen.
Sehr hohe Flexibilität zur gleichzeitigen Erfüllung
unterschiedlicher Anforderungen und Funktionen bieten Mischbauweisen mit textilverstärkten Kunststoffen und Leichtmetallen. Damit
übernimmt der hybride Verbund quasi selbst die
Rolle eines Leichtbausystems mit unterschiedlicher Aufgabenteilung zwischen den einzelnen
Verbundkomponenten. Gleichzeitig müssen aber
auch reproduzierbare Technologien für kraftflussgerechte Textilhalbzeuge und deren gestreckte
Einbettung in Bauteile entwickelt werden. Eine
genaue Kenntnis des werkstoffmechanischen
Verbundverhaltens sowohl unter Betriebslasten
als auch unter Prozesslasten ist dabei unerlässlich. Geforscht wird deshalb nicht nur auf den
Hauptfeldern Halbzeuge und Preform-Technolo-
21
15:40 Uhr Plenum Vortrag
Vortrag Plenum 15:10 Uhr
Informations- und Kommunikationstechnologien
für die Lernende Fabrik
Steigerung der Effektivität und Effizienz
ganzheitlicher Fabrikplanungsprozesse
Prof. Dr.-Ing. habil. Bernhard Mitschang
Universität Stuttgart, GSaME
Dr.-Ing. Jürgen Bischoff
agiplan GmbH, Stuttgart
Die Vision der Industrie 4.0 basiert auf einer
umfassenden datengetriebenen Abbildung aller
Aktivitäten und Prozesse entlang des gesamten
Produktlebenszyklus, vom Produktdesign über
die eigentliche Produktion bis hin zum KundenService.
Unabhängig davon, ob ein Produktionsunternehmen sich für eine neue Produktionsstätte
auf der grünen Wiese entscheidet oder ein
bestehendes Werk modernisieren, erweitern
oder optimieren möchte – allen Fabrikplanungsprozessen gemeinsam ist, dass für die erforderlichen Planungsprozesse stets sehr wenig Zeit
zur Verfügung steht, denn die neuen und verbesserten Rahmenbedingungen für eine exzellente
Produktion und Montage sollen so schnell wie
möglich geschaffen werden und das Betriebsergebnis beeinflussen.
Dies ermöglicht Lernenden Fabriken, die proaktiv Störungen in der Produktion entgegen wirken, aus Fehlern zu lernen und sich selbst zu
optimieren, indem kontinuierlich Wissen aus den
anfallenden Daten extrahiert und angewendet
wird.
Der Vortrag stellt notwendige Datenmanagement- und Datenanalyse-Technologien zur
Realisierung Lernender Fabriken vor.
Neben den Beispielen und Erfolgsfaktoren aus
der 25-jährigen Planungserfahrung des Referenten am Fraunhofer IPA und der agiplan GmbH
wird eine Vorgehensweise zur Verbesserung des
Fabrikplanungsprozesses vorgestellt, die im Rahmen eines Forschungsprojektes an der GSaME
entwickelt wurde.
Somit gilt es, den Planungsprozess systematisch
und zeitoptimiert durchzuführen und dabei eine
hoch wettbewerbsfähige Fabrik zu gestalten.
Eine der Hauptherausforderungen dieser Planungsprozesse liegt in der Vielschichtigkeit der
Planungsaufgabe und des Planungsobjektes:
der Fabrik.
Nur durch das perfektionierte Zusammenspiel
von Technologie, Organisation, Know-how,
Prozessen und Mitarbeitern wird die geforderte
Wettbewerbsfähigkeit erreicht. Dieser Anspruch
an die Ganzheitlichkeit wird in der Planungs- und
Erstellungsphase noch um die Berücksichtigung
der baulichen Aspekte des Fabrikgebäudes und
der technischen Gebäudeausstattung ergänzt.
22
23
Vortrag Plenum 16:10 Uhr
Industrie 4.0 –
von der Wertschöpfung zur Wertschaffung
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl
Universität Stuttgart, GSaME
Die Frage, ob die Vierte Industrielle Revolution
kommen wird, ist mittlerweile eine rhetorische.
Wir befinden uns mitten in einem Paradigmenwechsel, der viele Branchen aufgrund neuer
Geschäftsmodelle stark verändern wird.
Alle industrialisierten Volkswirtschaften und
multinationalen Konzerne forschen und arbeiten
an der Umsetzung der Vierten Industriellen
Revolution. Der Wettlauf um das Produktionssystem der Zukunft hat begonnen.
Für Deutschland stellt diese Entwicklung eine
große Chance dar, die industrielle Produktion in
Deutschland zu halten bzw. auszubauen. Komplizierte Produkte wie mechatronische Systeme
(Maschinen, Autos,…) waren bisher die Domäne
unserer Industrie. Zukünftig werden wir komplexe Produkte benötigen, um den Anforderungen
der globalen Märkte hinsichtlich Nachhaltigkeit,
Personalisierung und Regionalisierung gerecht
zu werden und um im globalen Wettbewerb um
Wertschöpfung bestehen zu können.
Cyber-physische Systeme (CPS) als Produkte
und Produktionsmittel bieten die Möglichkeit,
die notwendige Komplexität zu erzeugen und zu
bewirtschaften. Dezentralisierung und Autonomie der Systeme sind der Schlüssel zu höchster
Produktivität in diesem Umfeld, werden den
bewertenden und entscheidenden Menschen in
den Mittelpunkt stellen und mit Hilfe der echtzeitnahen Vernetzung sowie cloud-basierter
Software-Services Synergien und Skaleneffekte
ermöglichen.
24
25
Parallele Fachforen
Forum I Wettbewerbsfähige Fabriken – Regionale Standort
faktoren und Technologieimplikationen
Moderation: Westkämper, E., GSaME, Universität Stuttgart
Der Einfluss regionaler Infrastruktur auf die Wett
bewerbsfähigkeit von Unternehmen
Westkämper, E., GSaME, Universität Stuttgart
Integrierte Produkt- und Montagekonfiguration
für die variantenreiche Serienfertigung
Landherr, M., GSaME, Universität Stuttgart, FhG-IPA
Komplexitätsbeherrschung in der automobilen
Montage – Analytik und Lösungsansätze für eine
wirtschaftliche Montage in der variantenreichen
Serienfertigung
Keckl, S., GSaME, Universität Stuttgart
Forum II
Intelligent produzieren –
Lernfähigkeit und Datenmanagement
Moderation: Klemm, P., Universität Stuttgart, GSaME
Fabriken von morgen – mehr Wertschöpfung
mit weniger Ressourcen
Dombrowski, U., TU Braunschweig
Advanced Manufacturing Analytics –
Datengetriebene Optimierung von Fertigungsprozessen
Gröger, C., GSaME, Universität Stuttgart
Visuelle Analysemethoden für das digitale und
virtuelle Engineering – Layoutplanung für flexible
Fertigungssysteme
Wörner, M., VIS, Universität Stuttgart
26
Projekttalks
Effiziente Produktion – Ressourcen und Nachhaltigkeit
Moderation: Ovtcharova, J., KIT
Schmelzflusselektrolyse zur Rückgewinnung
strategischer Metalle
Öhl, J., GSaME, Universität Stuttgart
Internationale Klimapolitik und die deutsche
Nichteisenmetallindustrie
Kröner, F., GSaME, Universität Stuttgart
Strategieumsetzung und Komplexitätshandhabung
für Recycling- und Re-Use-Geschäftsmodelle
Regenfelder, M., GSaME, Universität Stuttgart
Ressourceneffizienz in der Blechumformung –
Potenziale moderner Verschleißschutzschichten
Singer, M., GSaME, Universität Stuttgart
Talk I
Talk II
Effiziente Produktion – Modellbildung und Simulation
Moderation: Ovtcharova, J., KIT
Simulation von Filtrationsvorgängen zur Entwicklung
zukünftiger Filtermedien – Status quo und quo vadis
Hahn, F., GSaME, Universität Stuttgart
Numerische Simulation zur Berechnung
der Strukturdynamik elektrischer Maschinenkomponenten
Clappier, M., GSaME, Universität Stuttgart
Nutzung von Strömungssimulation
zur Optimierung von Lackierkabinen
Schmeinck, N., GSaME, Universität Stuttgart
Energetische Bewertung von Vakuumgreifsystemen im
Entwurfsprozess in Abhängigkeit von der Systemlösung
Fritz, F., GSaME, Universität Stuttgart
27
Vortrag Forum I
Forum I Vortrag
Der Einfluss regionaler Infrastruktur auf
die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen
Integrierte Produkt- und Montagekonfiguration
für die variantenreiche Serienfertigung
Prof. Dr.-Ing. Prof. E. h. Dr. -Ing. E. h. Dr. h. c. mult. Engelbert Westkämper
GSaME, Universität Stuttgart
Dipl.-Ing. Martin Landherr
GSaME, Universität Stuttgart, FhG-IPA
In den vergangenen Jahrzehnten haben sich in
der Welt Regionen mit einer hohen Spezialisierung und breiter wie tiefer Technologiekompetenz gebildet, die über außerordentliche Stärken
im globalen Wettbewerb verfügen. Zu den Regionen mit besonderer Stärke gehört auch die
Region Baden-Württemberg, in der viele führende Unternehmen des Maschinebaus angesiedelt
sind. Die Wettbewerbsfaktoren von Regionen
sind wenig erforscht. Insbesondere ist nicht klar,
welche Elemente der Infrastruktur besondere
Wettbewerbsvorteile erzeugen.
Produzierende Unternehmen müssen auf die
Erzeugung effizienter und gleichzeitig wandlungsfähiger Strukturen ausgerichtet sein, um
auch auf unvorhergesehene Veränderungen
schnell und wirkungsvoll reagieren zu können.
Betrachtet man die Fabriken als komplexe soziotechnische Systeme, deren Effizienz von den
Prozessen und ihren Relationen geprägt ist, so
wird ersichtlich, dass die Systemkompetenz
ein Schlüssel der Wettbewerbsfähigkeit ist.
Produktionssysteme unterliegen dem Wandel.
Sie sind in einer turbulenten Umgebung nur
dann überlebensfähig, wenn sie sich schnell an
veränderliche Einflussfaktoren anpassen lassen.
Flexibilität der Prozesse und Wandlungsfähigkeit der Strukturen sind eine Voraussetzung der
Fabriken der Zukunft. Dabei geht es vor allem
darum, schnelle Reaktionen auf Anforderungen
seitens sich ändernder Märkte, Produkte und
Technologien zu erreichen.
28
Zur Gestaltung und Veränderung der Produktionssysteme wird die Kompetenz zahlreicher Arbeitsgebiete benötigt. Nachdem viele Betriebe Dienstleistungsfunktionen fremd vergeben haben,
steigt ihre Abhängigkeit von externen Fähigkeiten. Sind diese regional verfügbar, so lassen
sich daraus vor allem Vorteile in Bezug auf die
Veränderungsprozesse und die Ausrüstung der
Arbeitsplätze gewinnen. Ferner zeigen sich Vorteile in der Qualifikation, wenn die Ausbildungssysteme eng mit den Produktionsaufgaben
und den Prozessen der Fabriken verknüpft sind.
Duale Prinzipien sind zugleich der Boden für
Unternehmensgründungen oder die Erschließung neuer Geschäftsfelder. In diesem Beitrag
werden der Gedanke der „factories with regional
roots“ diskutiert und Wettbewerbspotenziale
regionaler Cluster erörtert. Es wird dargestellt,
welche Faktoren Synergien in der verteilten
Produktion erzeugen können und wie eine
moderne öffentliche ICT-Infrastruktur maßgeblich zur Positionierung beitragen kann.
Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen des
vorgestellten Forschungsprojekts eine Möglichkeit erarbeitet, die Effizienz und besonders die
Wandlungsfähigkeit in der Montage variantenreicher Erzeugnisse durch die aufwandsarme
Anpassung im Sinne einer Konfiguration der
technischen Systeme gemäß sich permanent
verändernder Randbedingungen und Zielzustände zu erhöhen. Dazu wird eine grundlegende
Untersuchung der systemtheoretischen Zusammenhänge zwischen dem Produkt- und dem
Montagesystem angestellt, um ein verlässliches
Fundament einer integrierten Produkt- und Montagebetrachtung zu ermöglichen. Zur zielgerichteten Bereitstellung von Informationen in Form
der Elemente und deren vielfältigen Beziehungen wird dieses Fundament durch eine ontologiebasierte Modellierung und flexible Einbettung
in eine eigenentwickelte, informationstechnische
Umgebung dem Anwender zugänglich gemacht.
Weiterhin wird die industrielle Anwendbarkeit
durch die Entwicklung einer strukturierten und
zielgerichteten Vorgehensweise unterstützt.
Diese Anwendbarkeit wurde bereits anhand der
Einführung der integrierten Produkt- und Mon-
tagekonfiguration bei einer Montagelinie eines
industriellen Unternehmens der Autositzherstellung verifiziert.
Damit liefert dieses Forschungsprojekt einen
Beitrag im Bereich der ganzheitlichen Betrachtung und Organisation wandlungsfähiger und
gleichzeitig leistungsfähiger Fabriken.
29
Vortrag Forum I
Forum II Vortrag
Komplexitätsbeherrschung in der automobilen Montage
einer variantenreichen Serienfertigung
Fabriken von morgen –
mehr Wertschöpfung mit weniger Ressourcen
Dipl.-Wirt.-Ing. Stefan Keckl
GSaME, Universität Stuttgart
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Uwe Dombrowski
TU Braunschweig
Die Produktion in der Automobilindustrie ist von
zunehmender Variantenvielfalt, Dynamisierung
der Prozesse und kürzeren Produktlebenszyklen
geprägt. Besonders in den Montagelinien schlägt
sich diese Komplexität nieder. Die immer stärker
variierenden Modelle bedürfen unterschiedlicher
Ressourcen entlang der Linie, was sich in Taktausgleichszeiten und Taktspreizungen widerspiegelt. Die Herausforderung besteht darin, bei
steigender Komplexität weiterhin effizient und
flexibel Fahrzeuge zu montieren.
Um die Problematik der komplexitätsbedingten
Schwankungen in der Auslastung der Produktionsressourcen zu lösen, müssen zum einen
die Fertigungsschritte entlang der Montagelinie
identifiziert werden, die aufgrund eines zu realisierenden Fahrzeugprogramms besonders durch
Komplexität belastet sind. Zum anderen müssen
Handlungsmaßnahmen für die Flexibilisierung in
der Produktion gegeben werden.
Die Produktgestaltung der Unternehmen versucht zwar Komplexität zu reduzieren, doch
gänzlich zu vermeiden ist sie nicht. Komplexität
muss daher für die Produktion sichtbar gemacht
werden, um sie dann beherrschbar zu machen.
Dabei kommen technologische Verfahren wie
Automatisierungen und Mitarbeiter unterstützende Verfahren wie Pick-by-X-Systeme zur Anwendung. Auch durch erhöhte Modularisierung der
30
Produkte und Erhöhung des Vormontagegrades
in der Produktion versucht man die Komplexität
zu beherrschen. Zudem werden neue dynamische Verteilungen der Ressourcen angewandt,
um Fertigungsunterschiede zu glätten und die
Montage zu stabilisieren.
Diese Flexibilisierungsstrategien in eine Systematik zu bringen, ist dabei von besonderem
Interesse, da Tätigkeiten entlang der Linie unterschiedlich von Komplexität belastet sind und
somit unterschiedliche Maßnahmen erfordern.
Eine ganzheitliche Betrachtung der Montagesysteme ist dabei notwendig, um die steigende
Komplexität zu beherrschen und dabei flexibel
und wirtschaftlich zu fertigen.
Der Industriestandort Deutschland zählt zu den
wettbewerbsfähigsten Standorten weltweit. Die
Gründe hierfür liegen in der Fähigkeit komplexe
industrielle Abläufe weltweit zu planen, umzusetzen und zu betreiben. Unterstützt wird diese
Fähigkeit durch die kontinuierliche und erfolgreiche Weiterentwicklung der Informations- und
Kommunikationstechnologie.
Ganzheitliche Produktionssysteme (GPS) haben
nachweislich einen wesentlichen Beitrag zur
ressourcenarmen Organisation dieser komplexen
industriellen Abläufe geleistet. GPS haben ihren
Ursprung in den 1990er Jahren und enthalten
neben Methoden, die direkt den Ideen der Lean
Production entstammen, auch Elemente, die
dem Taylorismus oder Konzepten innovativer
Arbeitsformen zuzuordnen sind. Ein Ganzheitliches Produktionssystem stellt in diesem Zusammenhang ein Regelwerk zur umfassenden und
durchgängigen Gestaltung der Unternehmensprozesse dar.
herigen Ansätze hinfällig machen? Welche Rolle
wird der Mensch in der Fabrik der Zukunft einnehmen? Wie wirkt sich die Erhöhung der Wertschöpfung auf die langfristige Leistungsfähigkeit
des soziotechnischen Systems aus? Insbesondere werden hierzu die Bestrebungen von der
Zertifizierung der Nachhaltigkeit sowie Ansätze
der Industrie 4.0 aufgezeigt. Die intelligente Anwendung der Ansätze stellt den ersten Schritt
zur Umsetzung der Fabrik von morgen dar.
Es stellt sich die Frage, welche Fähigkeiten die
Fabrik von morgen aufweisen muss, wenn die
Potenziale Ganzheitlicher Produktionssysteme
bereits weitestgehend erschlossen worden sind?
Im Beitrag werden entscheidende Fragen für die
Ausrichtung der Fabrik von morgen beantwortet.
Werden die Ansätze aus der Industrie 4.0 alle bis-
31
Forum II Vortrag
Vortrag Forum II
Advanced Manufacturing Analytics –
Datengetriebene Optimierung von Fertigungsprozessen
Visuelle Analysemethoden für das digitale und virtuelle
Engineering – Layoutplanung für flexible Fertigungssysteme
M. Sc. Christoph Gröger
GSaME, Universität Stuttgart
Dr.-Ing. Michael Wörner
Institut für Visualisierung und Interaktive Systeme (VIS), Universität Stuttgart
Der globale Wettbewerb in der produzierenden Industrie ist geprägt durch volatile Märkte,
schnellen technologischen Wandel sowie einen
hohen Qualitäts- und Kostendruck. Wandlungsfähige, transparente und effiziente Fertigungsprozesse, die kontinuierlich optimiert werden,
stellen infolgedessen einen kritischen Erfolgsfaktor für Industrieunternehmen dar. Die enormen
Datenmengen in der Fertigung (Big Data) – von
Maschinendaten über Qualitätsdaten bis zu
Planungsdaten – bieten das Potenzial für neuartige Ansätze zur datengetriebenen Optimierung
und Wissensextraktion. Diese Ansätze sind für
die Realisierung der Industrie 4.0 von zentraler
Bedeutung.
Die Kernherausforderungen für eine datengetriebene Optimierung sind eine ganzheitliche
Datenbasis sowie neuartige präskriptive Analysekonzepte,die aus den Daten konkrete Handlungsempfehlungen zur Optimierung ableiten.
Im Rahmen des Vortrags wird eine BusinessIntelligence-Plattform vorgestellt, die diese
Herausforderungen adressiert. Die Plattform
umfasst ein Wissensrepositorium, das strukturierte und unstrukturierte Fertigungsdaten, wie
Maschinendaten, Fehlerberichte und Fotos,
integriert. Auf dieser Grundlage wird ein präskriptives Analysekonzept realisiert, das proaktiv
konkrete Handlungsempfehlungen zur Verbes-
32
serung laufender Fertigungsprozesse generiert.
im Rahmen des Vortrags wird die Umsetzbarkeit
anhand eines Anwendungsszenarios mit einem
mobilen Prozess-Dashboard demonstriert.
Wie alle großen Wirtschaftszweige sieht sich die
Fertigungsindustrie neuen Herausforderungen
gegenüber, die sich aus dem schneller werdenden Wandel des Geschäftsumfeldes im lokalen
wie globalen Maßstab ergeben. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, suchen Fertigungsunternehmen nach Möglichkeiten ihre Effizienz zu
steigern, durch Verringerung von Kosten, Verzögerungen und Durchlaufzeiten, wie auch die
Produktqualität zu verbessern oder Kundenvorteile wie eine kundenindividuelle Variantenfertigung zu schaffen. Advanced Manufacturing
Engineering entwirft Fabriken der Zukunft unter
technologischen, organisatorischen und sozialen
Gesichtspunkten als komplexe Systeme in
einem sich ständig verändernden Umfeld, das
Rohstoffpreise und Kundenanforderungen vorgibt, gelegentlich technische Fortschritte liefert
und Beschränkungen in Form von Gesetzen,
Vorschriften mit sich bringt. Für langfristiges
Bestehen müssen die Systeme flexibel und
wandlungsfähig sein, auf plötzliche Veränderungen der Umfeldfaktoren reagieren und ihre innere Struktur anpassen können, um sich gemeinsam mit ihrem Umfeld fortzuentwickeln.
Informationstechnik spielt dabei eine wichtige
Rolle. Das digitale Engineering bietet viele Möglichkeiten, Daten des Herstellungsprozesses zu
erfassen und zu verarbeiten, jedoch mit einem
gewissen Defizit bzgl. der Fähigkeit, diese Daten
zu analysieren, um den Prozess zu verstehen,
zu verbessern und seine Flexibilität und Wandlungsfähigkeit sicherzustellen. Visual Analytics
ist eine Methode, die Verarbeitungsleistung
automatischer Datenanalyse-Algorithmen mit der
Kreativität und dem impliziten Wissen menschlicher Analysten kombiniert. In der Fertigungstechnik kann sie verfügbare Daten besser nutzbar machen.
Als Beispiel der Verwendung von Visual Analytics in künftigen, flexiblen Fertigungssystemen
stellt der Vortrag ein prototypisches Prozessplanungssystem für ein rekonfigurierbares Fertigungssystem vor. Rekonfigurierbare Fertigungssysteme bestehen aus einzelnen Modulen,
deren räumliche Anordnung sich leicht verändert
lässt. Sie sind flexibler und anpassbarer als fest
installierte Produktionsstraßen. Diesen Vorteil
voll nutzen zu können, erfordert einen ebenso
agilen Planungsprozess. Das vorgestellte Planungssystem verwendet eine Prozesssimulation als automatische Analysekomponente und
erstellt Visualisierungen der Ergebnisse, um
den Prozessplaner bei der Suche nach einem
geeigneten Prozesslayout zu unterstützen. Ein
evolutionärer Algorithmus ermöglicht es dem
System, Layoutvarianten automatisch zu finden
und vorzuschlagen Eine Alternative zur traditionellen Produktionsplanung und -steuerung,
bei der für Wochen im Voraus geplant wird und
Flexibilität nicht im Vordergrund steht.
33
Vortrag Talk I
Talk I Vortrag
Schmelzflusselektrolyse zur Rückgewinnung
strategischer Metalle
Internationale Klimapolitik und
die deutsche Nichteisenmetallindustrie
Dipl.-Chem. Johannes Öhl
GSaME, Universität Stuttgart
Dipl.-Kfm. techn. Fabian Kröner
GSaME, Universität Stuttgart
Hightech-Produkte werden immer komplexer
und enthalten einen Großteil der Elemente des
Periodensystems. Ein handelsübliches Smartphone enthält bspw. über 40 unterschiedliche
Metalle. Gleichzeitig nehmen die natürlichen
Reserven der Metalle weiter ab. Das zwingt die
Industrie, neue Rohstoffquellen zu erschließen
und ressourceneffizienter zu produzieren. Ein
wichtiger Baustein ist das Recycling von Metallen aus End-of-Life-(EOL-)Produkten.
Metalle mit hohem Versorgungsrisiko und großer
Bedeutung für die Wertschöpfung werden als
strategische oder kritische Metalle bezeichnet.
Als Kriterien dienen dabei Verbrauchsentwicklung, Wertschöpfungspotenzial, Substitutionsmöglichkeiten, Herkunftsländer, Reichweite der
Reserven und ökologischer Impact bei der Produktion. Die aktuell strategisch wichtigsten Rohstoffe sind die Halbleitermetalle Gallium, Germanium und Antimon, das für die Displaytechnologie essentielle Metall Indium sowie die Seltenen
Erden, die für Magnete und Leuchtmittel von
Bedeutung sind.
Derzeit werden beim Recycling von EOL-Produkten bereits einige Metalle zu Raten von
> 80 % zurückgewonnen. Dabei handelt es sich
vor allem um Massenmetalle mit einem sehr
hohen Anteil in den Produkten wie Eisen, Kupfer
oder sehr werthaltige Metalle wie Gold, Platin.
Strategische Metalle, die nur in Spuren enthalten
34
sind, gehen bisher fast vollständig verloren. Es
ist deshalb notwendig, neue Recyclingprozesse
und -teilprozesse zur Rückgewinnung der strategischen Metalle zu etablieren.
Wichtiger Teilprozess im Recycling ist die Rückgewinnung von Metall aus Metallsalzen, die
in der Aufbereitung erhalten werden. Dieser
Vortrag behandelt die Schmelzflusselektrolyse
zur Rückgewinnung von besonders unedlen
Metallen wie Aluminium, Magnesium und
auch den Seltenerdmetallen. In der Schmelzflusselektrolyse wird das Metallsalz in einem
geschmolzenen Elektrolytsalz gelöst und das
Metall durch Anlegen eines elektrischen Stroms
in einer elektrochemischen Reaktion gewonnen.
Bisher bekannte Prozesse erzeugen eine große
Menge an schädlichem Abgas und Abfall und
werden größtenteils in China verwendet. Um
Deutschland bei der Versorgung mit Seltenen
Erden unabhängiger zu machen, ist das Ziel des
Projekts die Entwicklung eines neuen Verfahrens der Schmelzflusselektrolyse mit Fokus
auf das Recycling der Seltenen Erden, das eine
deutliche Verbesserung der ökonomischen und
ökologischen Aspekte gegenüber dem Stand der
Technik realisiert. Entscheidend ist hierbei die
Verwendung neuartiger Elektrolytsalze, die einen
Einfluss auf Prozesstemperatur, Nebenprodukte
und Stromverbrauch haben.
Die deutsche Nichteisen-Metallindustrie steht
als Grundstoffindustrie am Anfang der industriellen Wertschöpfungskette und liefert für eine
Vielzahl von Industriesektoren Vorprodukte als
Input für deren Produktionsprozesse und zur
Herstellung von Investitions- und Konsumgütern.
Die Unternehmen der deutschen NichteisenMetallindustrie befinden sich in einem starken
globalen Wettbewerb. Neben den Wettbewerbern in der EU und anderen Industriestaaten
beginnen besonders Unternehmen aus den
BRIC-Staaten und den Vereinigten Arabischen
Emiraten Bestandteile der Erzeugungs- und
Weiterverarbeitungsstufe in ihren Ländern zu
platzieren. Das Projekt verfolgte die Zielsetzung,
Chancen und Risiken zu identifizieren, die sich
für die Unternehmen mit Eingliederung in das
Europäische Emissionshandelssystem (EU-EHS)
ergeben und eine finanzmathematische Quantifizierung der Betroffenheit der deutschen Nichteisen-Metallindustrie bis zum Jahr 2020 – dem
Ende der dritten Handelsperiode des EU-EHS –
vorzunehmen.
Untersuchungsergebnisse zeigen, die Unternehmen verbinden mit der Eingliederung in das
EU-EHS zusätzliche finanzielle Belastungen und
neue Risiken. Chancen, die sich z. B. aus dem
Handel mit Emissionszertifikaten und durch
Emissionsminderungsprojekte ergeben, werden
von den befragten Experten stark untergewich-
tet. Der bestehende hohe Effizienzstandard trägt
dazu bei, dass bei bestehender Anlagentechnik
nur geringe, noch zu hebende Effizienz- und
Emissionsreduktionspotenziale vorliegen. Dies
führt gemäß Experten zu konstant ansteigender
Kostenbelastung, da sich die Unternehmen laut
prognostiziertem Produktionswachstum bis 2020
vermehrt mit Emissionsberechtigungen werden
eindecken müssen.
Unsichere regulatorische Rahmensetzung des
EU-EHS machen Experten zudem verantwortlich
für die bestehende Investitionszurückhaltung.
Konsens besteht, dass die hoch energieintensive Primärerzeugung von Nichteisen-Metallen
mit hoher Wahrscheinlichkeit in ca. zehn Jahren
nicht mehr wettbewerbsfähig und in Regionen
abgewandert sein wird mit geringeren umweltpolitischen Auflagen und niedrigeren Energieträgerpreisen. Experten fordern daher von Politik
und Regulierungsstellen neben einem stärkeren
Bekenntnis zum Industriestandort Deutschland
besonders langfristige Verlässlichkeit und Planbarkeit der klimapolitischen Regulierungsmaßnahmen, um kapitalintensive Investitionen in
moderne Anlagentechnologie vornehmen und
so der Gefahr der Abwanderung von Teilen der
Wertschöpfungskette der deutschen NichteisenMetallindustrie entgegenwirken zu können.
35
Vortrag Talk I
Talk I Vortrag
Strategieumsetzung und Komplexitätshandhabung
für Recycling- und Re-Use-Geschäftsmodelle
Ressourceneffizienz in der Blechumformung –
Potenziale moderner Verschleißschutzschichten
Dipl.-Oec. Max Regenfelder
GSaME, Universität Stuttgart
Dipl.-Ing. Markus Singer
GSaME, Universität Stuttgart
Nachhaltiges Wirtschaften wird für Unternehmen
zu einer Frage von strategischer Bedeutung:
Begrenzte natürliche Ressourcen erfordern
neue Muster des Konsums und der Produktion.
Die Kreislaufführung von Produkten, Komponenten, Materialen und Stoffen -Re-Use- und
Re-Use-Strategien- sind Optionen, um den aus
Rohstoffen gezogenen Nutzen zu steigern.
Kreislaufführung ist ein Mittel für Unternehmen,
sich angesichts von Rohstoffpreisschwankungen
robust aufzustellen.
Wenn Unternehmen diese Ansätze verfolgen, hat
dies oftmals Auswirkungen auf ihre Geschäftsmodelle: Nicht mehr eine lineare Produktion –
vom Rohstoff zum Produkt zum Abfall – sondern
die Schließung von Kreisläufen unter Miteinbeziehung zusätzlicher Akteure, wie Produktnutzern
oder Sammelsystemen, bedeutet Anpassungsund Koordinierungsbedarf. Im Geschäftsmodellkontext sind folgende Punkte relevant:
› Welche Auswirkungen haben ‚neue‘, nachhaltige
Geschäftsmodelle auf die Rolle traditioneller Pro duzenten? Wie treten diese in Konkurrenz? Wie
wandeln sich traditionelle Geschäftsmodelle?
› Was werden die Treiber und Barrieren für diese
Geschäftsmodelle sein? Und welche Rolle spielt
die Integration des Konsumenten/ unterneh mensexterner Stakeholder?
Die Gestaltung von Managementinstrumenten
zur Umsetzung nachhaltiger Geschäftsmodelle
Geschäftsmodellinnovationen und -transforma-
36
tionen in diesem Sinne tragen zur Wettbewerbsfähigkeit produzierender Unternehmen bei.
Ziel des Forschungsprojekts ist es, für Recyclingund Re-Use-Ansätze Komplexitätstreiber in der
Produktentwicklung, Produktion, Beschaffung
und im Vertrieb der Produkte (sowie in den
gegenseitigen Abhängigkeiten dieser Felder)
zu identifizieren. Das entwickelte spezifische
Geschäftsmodellkonzept soll als integriertes
Managementinstrument zur Strategieumsetzung
und Ausrichtung von Geschäftsmodellen dienen.
An zwei Fallstudien – Materialrecycling für ein
sicherheitsrelevantes Bauteil in der Automobilindustrie und Wiederverwendung von IT-Produkten- wird es illustriert. Ausgehend von der
Wertschöpfung wird eine Unternehmung und
ihr Ökosystem strukturorientiert abgebildet.
Geschäftsmodelle sind eine taktische Vermittlungsebene zwischen der übergeordneten
Unternehmensstrategie und deren operativer
Implementierung in den Geschäftsprozessen.
Konzept dient der systematischen Rekonfiguration von Geschäftsmodellen. Wissenschaftlicher
Beitrag ist u.a. die Herausarbeitung generischer
Geschäftsmodellkonfigurationen für Recycling
und Re-Use-Ansätze und ein kostenorientierter
Leitfaden zur Geschäftsmodellkonfiguration.
Gewichtsreduktion, gesteigerte Anforderungen
an die Fahrzeugsicherheit sowie Einsparung von
CO2 im Produktionsprozess sind die wichtigsten
Ziele der Automobilindustrie. Um diesen wirtschaftlich begegnen zu können, müssen geeignete Werkstoffe und Prozesse Anwendung finden. Durch die Substitution von gewöhnlichem
Tiefziehstahl durch hoch- und höchstfeste Stahlblechwerkstoffe können die Crash-Test-Performance verbessert und gleichzeitig die Blechdicke
reduziert werden. Die Umformung von Werkstoffen mit gesteigerten Festigkeiten, jedoch einem
verringertem Umformvermögen, führt zu einem
Anstieg der Prozesskräfte und somit zu höheren
Werkzeugbelastungen. Für eine wirtschaftliche
Produktion müssen die Werkzeuge diese hohen
Belastungen über den gesamten Produktlebenszyklus ertragen. Aufgrund von Plattformstrategien, wie dem Modularen Querbaukasten bei
Volkswagen, steigt die Anzahl an Gleichteilen
und somit, trotz Variantenvielfalt, auch die Zahl
der produzierten Blechformteile.
bedingungen zu optimieren. Durch die Verwendung von prozessangepassten Verschleißschutzschichten können hoch- und höchstfeste Werkstoffe im kalten Zustand dauerhaft umgeformt
werden und mit energieintensiven Verfahren,
wie dem Presshärten, konkurrieren.
Im Rahmen des Vortrags werden Beschichtungen und der jeweilige Einfluss der Beschichtungselemente für die Blechumformung vorgestellt sowie deren Potenzial für eine Ressourceneffizienz diskutiert. Besonderes Augenmerk wird
dabei auf die Haftung der Schichten gelegt.
Abschließend wird ein Vergleich der dissipierten
Energie des Presshärtens gegenüber dem konventionellen Tiefziehen dargestellt.
Die Kombination aus höheren Werkzeugbelastungen und längerer geforderter Standzeit führt zum
Auftreten unterschiedlicher tribologischer Systeme. Aus diesem Grund werden Werkzeuge für
die Blechumformung mit verschiedenen PVD-,
CVD- oder thermischen Diffusionsschichten versehen, um so die Widerstandsfähigkeit gegen
abrasiven Verschleiß zu minimieren und die Reib-
37
Vortrag Talk II
Talk II Vortrag
Simulation von Filtrationsvorgängen zur Entwicklung
zukünftiger Filtermedien – Status quo und quo vadis
Numerische Simulation zur Berechnung
der Strukturdynamik elektrischer Maschinenkomponenten
M. Sc. Friedemann Hahn
GSaME, Universität Stuttgart
M. Sc. Marcel Clappier
GSaME, Universität Stuttgart
Moderne Filtermaterialien begegnen stetig
wachsenden Ansprüchen an die Filtrationsleistung und müssen daher maßgeschneidert zur
optimalen Erfüllung der jeweiligen Filtrationsaufgabe entwickelt werden. Die simulationsgestützte Optimierung virtueller Materialprototypen stellt ein Werkzeug dar, mithilfe dessen
Filtermaterialien gezielt zur Erfüllung bestimmter
Anforderungen entworfen werden können. Zu
diesem Zweck ist es jedoch zwingend erforderlich, die Schmutzabscheideleistung einer gegebenen Filtermaterialstruktur präzise vorhersagen
zu können. Die größte Herausforderung besteht
hierbei in der Berechnung der Wechselwirkungen zwischen den Filterfasern, dem Fluid und
den abzuscheidenden Schmutzpartikeln, deren
Komplexität aus einer Vielzahl physikalischer
Einflüsse resultiert.
Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer Simulationsmethode zur physikalisch akkuraten Abbildung von Filtrationsvorgängen. Elementare
Grundlage hierzu bildet ein Modell für den gekoppelten Transport von Fluidströmung und
Schmutzpartikeln, welches auf der FictitiousDomain-Methode beruht. Das Modell wurde
implementiert und anhand klassischer Testfälle
validiert, um die physikalische Korrektheit der
dargestellten hydrodynamischen Effekte zu
gewährleisten.
38
Aufbauend auf diesem verifizierten Simulationsmodell kann nun eine Vielzahl weiterer Wechselwirkungen dargestellt werden, welche die Interaktion der Schmutzpartikeln untereinander und
mit den Filterfasern berücksichtigen. Hiermit ergibt sich schließlich ein Werkzeug zur detaillierten Simulation und Untersuchung der Vorgänge
in Filtrationsprozessen.
Elektrische Maschinen (E-Maschinen) neigen
zu charakteristischen Geräuschemissionen,
welche das Kaufverhalten der Kunden von
Hybrid- und Elektrofahrzeugen mitbestimmen.
Durch das Downsizing des Verbrennungsmotors bei Hybridfahrzeugen und den Wegfall des
Verbrennungsmotors bei Elektrofahrzeugen ist
das von der E-Maschine verursachte Geräusch
im Fahrzeuginnenraum stärker wahrnehmbar
als bei Fahrzeugen mit konventionellem Antrieb.
Infolge der noch jungen Felderfahrung der Automobilhersteller zum akustischen Verhalten von
Hybrid- und Elektrofahrzeugen und der damit nur
schwer zu isolierende Komponentenbeitrag der
E-Maschine, existieren oftmals keine expliziten
und quantitativen Geräuschanforderungen in
Form von Grenzwerten, die bei der Maschinenauslegung eingehalten werden müssen. Hieraus
resultiert die vielmehr qualitative Anforderung
an eine möglichst geräuscharme elektrische
Maschine, was die E-Maschinenhersteller zu
einer Auslegung in einem unsicheren und dynamischen Umfeld zwingt. Um diesen qualitativen
Anforderungen flexibel und wirtschaftlich begegnen zu können, gewinnt der Einsatz numerischer
Methoden zunehmend an Bedeutung.
Gegenwärtig werden zur numerischen Berechnung der Vibroakustik elektrischer Maschinen
die Finite-Elemente-Methode (FEM) und Randelemente-Methode (BEM) eingesetzt. Die we-
sentliche Herausforderung dabei ist es, zunächst
die relevanten Geräuscheinflüsse zu bestimmen
und diese in der Simulation durch physikalische
Modelle so gut wie möglich abzubilden. Dazu
gehören u. a. die Modellierung anisotroper Maschinenkomponenten wie z. B. der Rotor- und
Statorblechpakete sowie die Modellierung des
Dämpfungsverhaltens des mechanischen Aufbaus. Nur durch eine gute Modellierung wird es
möglich, die Vibrationen der Maschine sowie
deren abgestrahltes Luftschallfeld mit zuverlässiger Ergebnisgüte zu prognostizieren. Die meisten Arbeiten zur Geräuschsimulation elektrischer
Maschinen konzentrieren sich auf elektromagnetische Feldberechnungen, wodurch die mechanische Modellierung oft stark vereinfacht wird.
Im Rahmen dieses Vortrags werden FE-Modelle
zur numerischen Berechnung der Strukturdynamik vorgestellt, mit denen die Vibrationen von
Maschinenkomponenten unter Berücksichtigung
physikalischer Material- und Fügestellenmodelle
prognostiziert werden können. Um die statistische Streuung der Material- und Dämpfungseigenschaften zu berücksichtigen, werden zudem
statistische Methoden in die Berechnung mit
einbezogen. Ferner werden zur Validierung der
Simulationsergebnisse experimentelle Untersuchungen herangezogen.
39
Vortrag Talk II
Talk II Vortrag
Nutzung von Strömungssimulation
zur Optimierung von Lackierkabinen
Energetische Bewertung von Vakuumgreifsystemen im
Entwurfsprozess in Abhängigkeit von der Systemlösung
M. Sc. Nils Schmeinck
GSaME, Universität Stuttgart
Dipl.-Ing. Florian Fritz
GSaME, Universität Stuttgart
Moderne Lackierkabinen sind neben der Applikations- und Robotertechnik mit einem Abscheidesystem für den bei der Lackierung nicht auf
der Oberfläche aufgebrachten Lack, dem sogenannten Overspray, ausgerüstet. Bis vor wenigen Jahren wurde diese Abscheidung durch eine
Nassauswaschung mittels Venturi-Düse gewährleistet. In den letzten Jahren wurde diese Technologie durch trocken abscheidende Systeme,
wie zum Beispiel Elektro- oder Pre-Coating-Abscheider verdrängt. Diese Systeme bieten den
Vorteil, dass die Kabinenluft wiederverwendet
werden kann und weniger Entsorgungsaufwand
besteht. Allerdings erfordern sie qualifiziertes
Personal und einen hohen Wartungsaufwand.
Vor diesem Hintergrund ist die trockene Overspray-Abscheidung mittels Trägheitsabscheidern
und Filtersystemen eine einfache und effiziente
Alternative, welche es noch in Bezug auf das
Betriebsverhalten und die individuellen Prozessparameter zu untersuchen gilt.
Ziel des Projekts ist es, Lackierkabinen mit
trockener Trägheitsabscheidung so zu gestalten,
dass deren Eigenschaften in Bezug auf die Kabinen-Verschmutzung, den Energieverbrauch und
das Abscheidungsergebnis optimiert werden.
Um dies zu erreichen wurde der Fokus auf die
detaillierte Untersuchung des Abscheidesystems
gelegt. Im Forschungsschwerpunkt werden für
Trägheitsabscheider sowohl experimentell als
40
auch numerisch die Zielgrößen bei der Abscheidung ermittelt. Dabei werden unter anderem
die Stoffeigenschaften des abzuscheidenden
Mediums und die Betriebscharakteristiken einer
Lackierkabine nachgestellt. Zusätzlich wird in
einem zweiten Forschungsbereich die Strömung
in der Kabine numerisch untersucht. Diese Untersuchungen dienen als Randbedingung des ersten Forschungsschwerpunktes.
Der Vortrag zeigt vor allem den Zusammenhang
zwischen beiden Forschungsbereichen und die
jeweiligen Herausforderungen bezüglich der
Nutzung numerischer Methoden in diesen Bereichen. Um diesen Zusammenhang weiter herauszustellen, werden die Ergebnisse einer numerischen Untersuchung zur Luftströmung in der
Lackierkabine präsentiert.
Bezüglich des Forschungsschwerpunktes „Abscheidesystem“ werden die allgemeine Vorgehensweise der numerischen Modellierung und
der aktuelle Stand der Untersuchungen dargestellt sowie die Ergebnisse einer experimentellen und numerischen Voruntersuchung zur
Abscheidung von Partikeln an Trägheitsabscheidern präsentiert. Abschließend wird auf die Vor-,
Nachteile und Einschränkungen numerischer
Methoden im Umfeld der Lackierkabine eingegangen und ein Ausblick gegeben.
Die industrielle Handhabung von Objekten in
Produktionsprozessen spielt bei der zunehmenden Automatisierung von Anlagen eine entscheidende Rolle. Im Besonderen bei flächigen und
saugdichten Bauteilen wird die Handhabung
mittels Unterdruckkräften gegenüber anderen
Wirkprinzipien, wie dem Klemmen mittels
mechanischen Greifern, bevorzugt. So wird
bspw. die Verkettung der Prozessschritte des
Umformens in Pressenlinien größtenteils mit
Hilfe von Vakuumgreifern realisiert. Neben dem
prozesssicheren Greifen und der schonenden
Handhabung, ist dabei der Energieverbrauch der
Greifer von entscheidender Bedeutung für die
Anwender. Dies macht sich besonders bemerkbar, wenn pneumatisch betriebene Vakuumerzeuger eingesetzt werden, da Druckluft aufgrund
der energieintensiven Erzeugung in der Praxis als
teurer Energieträger angesehen wird.
Realisierung des Greifsystems, durchgeführt
werden kann. Hierfür sind validierte Modelle
der entsprechenden Greifsystemkomponenten
notwendig. Einhergehend mit der energetischen
Betrachtung des Vakuumgreifsystems, erfolgt
eine Überprüfung der Funktionalität dieser Lösung in Bezug auf die Prozessanforderungen.
Die Validierung der entwickelten Methode zur
energetischen Bewertung wird anhand typischer
Anwendungsfälle aus der Praxis durchgeführt.
Die Ermittlung des Energieverbrauchs und die
anschließende Bewertung konnten bisher erst
nach der Realisierung des Greifsystems durchgeführt werden. Dadurch sind häufige Iterationsschleifen im Entwurfsprozess notwendig, um
Auswirkungen von Veränderungen der Systemlösung ermitteln und optimierte Greifsysteme
erstellen zu können. Aus diesem Grund wird
ein simulationsbasierter Ansatz vorgestellt, mit
dessen Hilfe die energetische Bewertung im
Anschluss an die Konfiguration, noch vor der
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Ressourcen, Innovation,
Wertschöpfung
Fabriken im Spannungsfeld von Digitalisierung,
Globalisierung und Nachhaltigkeit
Referenten // Moderatoren
42
43
Referenten und Moderatoren
Referenten und Moderatoren
DR.-ING. REINHOLD ACHATZ
THERESIA BAUER MDL
UNIV.-PROF. DR.-ING.
THOMAS BAUERNHANSL
DR.-ING. KATHARINA BEUMELBURG
Head of Corporate Function Technology,
Innovation & Sustainability
ThyssenKrupp AG, Essen
Ministerin für Wissenschaft, Forschung und Kunst
Baden-Württemberg; Ministerium für Wissenschaft,
Forschung und Kunst (MWK), Stuttgart
Leiter des Instituts für Industrielle Fertigung
und Fabrikbetrieb (IFF)
Universität Stuttgart, GSaME
Corporate Technology
Siemens AG, München
Dr.-Ing. Reinhold Achatz ist Leiter von Corporate
Function Technolgy, Innovation and Sustainability
bei der ThyssenKrupp AG in Essen; konzernweit
u. global zuständig für Innovations- u. Nachhaltigkeitsthemen. Schwerpunkte: zukunftsorientierte
Projekte, Heben v. technologischen Synergien
im Konzern, Prozessverbesserung (u. a. IP, PLM,
Produktionssysteme).
Herr Dr. Achatz studierte Elektrotechnik an der
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (1979 Dipl.-Ing.), promovierte 2009 an der
TU München, Informationstechnologie im Maschinenwesen u. war danach in verschiedenen
Managementfunktionen bei der Siemens AG
tätig, u.a. Leiter globale Siemensforschung;
Entwicklung für IndustrieautomatisierungsSysteme; 2000-2002 Vice President v. Siemens
Energy and Automation, Atlanta, Georgia, USA.
Zudem ist er aktiv in div. Organisationen, Institutionen: u.a. dt. Wissenschaftsrat, Cybersicherheitsrat, Kuratorium v. FhG u. Max-Planck-Ges.;
Vorstandsmitglied BDI-Ausschuss f. Forschung,
Innovation u. Technologie; beratender Ehrenprofessor der Tsinghua-Universität in Beijing.
Theresia Bauer ist seit 12. Mai 2011 Ministerin
für Wissenschaft, Forschung und Kunst BadenWürttemberg.
Frau Bauer studierte von 1985-1993 Politikwissenschaften, Volkswirtschaft und Germanistik in
Heidelberg und Mannheim. Während ihres Studiums war sie hochschulpolitisch als studentische
Vertreterin im Großen und Kleinen Senat und im
Verwaltungsrat der Universität aktiv. Von19931995 war Frau Bauer Referentin für politische
Bildung in der Gesellschaft für politische Ökologie, anschließend Geschäftsführerin der Heinrich-Böll-Stiftung Baden-Württemberg. Seit 2001
gehört sie dem Landtag von Baden-Württemberg
an. Dort war Frau Bauer Mitglied im Ausschuss
für Wissenschaft, Forschung und Kunst, hochschulpolitische Sprecherin, stellvertretende
Fraktionsvorsitzende von Bündnis 90/Die Grünen
und parlamentarische Geschäftsführerin. Frau
Theresia Bauer ist Mitglied im Landesvorstand
Bündnis 90/Die Grünen Baden-Württemberg.
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl ist seit
2011 Leiter des IFF Institut für Industrielle Fertigung u. Fabrikbetrieb der Universität Stuttgart u.
des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik
u. Automatisierung IPA u. seit 2012 des EEP
Institut für Energieeffizienz in der Produktion der
Universität Stuttgart.
Herr Prof. Bauernhansl studierte Maschinenbau
an der RWTH Aachen (Dipl.-Ing. 1998). In seiner
Assistenzzeit am WZL der RWTH Aachen war er
fünf Jahre an div. Forschungs- u. Industrieprojekten beteiligt, baute Geschäftsfelder auf, erarbeitete viel beachtete Studien. Nach Promotion mit
Auszeichnung (2003) war er bis zum Wechsel an
das IFF beim Mischkonzern Freudenberg in div.
Managementfunktionen tätig: Anlagen- u. Werkzeugtechnik; Dichtungs- u. Schwingungstechnik;
Freudenberg Sealing Technologies.
Zudem ist er in div. Gremien aktiv: u.a. Beirat
Leipold Group, wissenschaftl. Beirat der Plattform Industrie 4.0, Ges. f. Produktionstechnik
(WGP), Kuratorium VDMA IMPULS-Stiftung, Vorstand Leichtbauzentrum Ba-Wü–LBZ-BW e.V.,
Vorsitzender Kommission Ingenieur-wissenschaften@bw2025 im MWK Ba-Wü.
Dr.-Ing. Katharina Beumelburg ist seit April 2014
Global Head of Business Excellence bei der
Siemens AG, verantwortlich u.a. für Qualitätsmanagement, Operational Excellence, das konzernweite Optimierungsprogramm top+ und
die Expert Consulting Company.
Frau Dr. Beumelburg studierte in Stuttgart und
den USA (Dipl.-Wirt.-Ing.) und promovierte 2005
an der Universität Stuttgart zum Dr.-Ing. am IFF
Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb in Verbindung mit dem Fraunhofer IPA
Institut für Produktionstechnik und Automatisierung. Ihre Laufbahn in der Industrie startete Frau
Beumelburg aufgrund ihres breitgefächerten
technischen Wissens bei Siemens Management
Consulting mit strategischen Projekten auf allen
Geschäftsfeldern der Siemens AG in den USA,
China, Indien und dem nahen Mittleren Osten.
Als Vice-President wechselte sie dann zur zentralen Forschungseinheit Siemens Corporate Technology und baute innerhalb von zwei Jahren sehr
erfolgreich einen neuen Bereich für Prozess- und
Experten Consulting auf mit drei Büros und 200
Mitarbeitern weltweit.
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Referenten und Moderatoren
Referenten und Moderatoren
DR.-ING. JÜRGEN BISCHOFF
PROF. DR.-ING. PROF. E. H. MULT. DR. H. C.
MULT. HANS-JÖRG BULLINGER
M. SC. MARCEL CLAPPIER
UNIV.-PROF. DR.-ING. UWE DOMBROWSKI
Mitglied der Geschäftsleitung
agiplan GmbH, Stuttgart
ehem. Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft,
Mitglied des Fraunhofer Senats
Fraunhofer-Gesellschaft, Stuttgart
Doktorand
GSaME, Universität Stuttgart
Geschäftsführender Leiter des Instituts für
Fabrikbetriebslehre und Unternehmensforschung
Technische Universität Braunschweig
Dr.-Ing. Jürgen Bischoff ist Mitglied der Geschäftsleitung agiplan GmbH seit 2006 u. Leiter
der Niederlassung Stuttgart. Seine Schwerpunkte sind Fabrik- u. Logistikplanung, Produktionsoptimierung, -management, -systeme, Unternehmensorganisation u. Organisationsentwicklung,
Produktionsplanung, -steuerung, u. -controlling;
nationale u. internationale Projekte für KMU u.
Großunternehmen. Seine Leidenschaft gilt
Fabriken aller Art.
Herr Dr. Bischoff studierte Wirtschaftsingenieurwesen an der Uni Karlsruhe; promovierte an der
Uni Stuttgart zum Dr.-Ing. Seine berufliche Praxis
startete er bei der Nixdorf Computer AG, Stuttgart. 1990-2005 war er in diversen Managementfunktionen am Fraunhofer IPA tätig, u.a. Leiter
des EU-Forschungsprojekts ‚5 DayCar‘. Parallel
dazu ist er seit 1991 Dozent, Lehrbeauftragter
vor allem zum Thema Fabrikplanung in Stuttgart:
u.a. Berufsakademie, Institute of Management
and Technology, Universität u. seit 2007 an der
Universität Wien. Zudem ist er aktiv im Fachbeirat „Deutscher Fachkongress Fabrikplanung“.
Prof. Dr.-Ing. Hans-Jörg Bullinger war von 20022012 Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft in
München u. ist seit 2013 deren Senator.
Herr Prof. Bullinger studierte, promovierte und
habilitierte an der Universität Stuttgart Maschinenbau. Früh übernahm er leitende Positionen
in der angewandten Forschung und Lehre. Er
gründete u. leitete 20 Jahre das Fraunhofer IAO
u. das IAT an der Universität Stuttgart.
Herr Prof. Bullinger ist Mitglied der High-Level
Group on Research, Innovation and Science
Policy Experts RISE der EU-Kommission; im
Hochschulrat der FernUniversität Hagen, Fellow
der „Royal Academy of Engineering“ (UK); mit
Dr. Oetker Vorsitzender der Forschungsunion
Wirtschaft Wissenschaft des BMBF (2006-2012)
zur Umsetzung u. Weiterentwicklung der Hightech-Strategie 2020 für Deutschland. Das manager magazin nahm Herrn Prof. Bullinger 2013 in
die „Hall of Fame der dt. Forschung“ auf, wählte
ihn 2009 zum „Manager des Jahres“. Er erhielt
zahlreiche Auszeichnungen, Ehrendoktorwürden,
Ehrenprofessur; 2014 den „Schöller Ehrenpreis
zum Ehrenfellow“.
Marcel Clappier ist Doktorand der Graduiertenschule GSaME an der Universität Stuttgart. Seit
April 2013 promoviert Herr Clappier dort im
Forschungscluster „Strategien und Methoden
der nachhaltigen Fabrikentwicklung“ mit den
Forschungsschwerpunkten Rotordynamik und
Vibroakustik elektrischer Maschinen.
Herr Clappier studierte zuvor bis 2013 an der
Hochschule Karlsruhe im Studiengang „Maschinenbau und Mechatronik“ mit Schwerpunkt
„Rechnerintegrierte Produkt- und Prozessentwicklung“.
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Uwe Dombrowski ist seit
2000 Geschäftsführender Leiter des IFU, Inst.
f. Fabrikbetriebslehre u. Unternehmensforschung
an der TU Braunschweig. Lehr-, Forschungsschwerpunkte: Fabrikplanung, Arbeitswissenschaft, After Sales Service, Ganzheitl. Produktionssysteme.
Herr Prof. Dombowski studierte Maschinenbau
an der FH Hamburg, der Uni. Hannover; promovierte dort 1987; übernahm dann Managementpositionen in der Industrie: Philips Medizin Systeme GmbH, Hamburg, 1997 Wechsel zur Porsche
AG, Stuttgart, u.a. Geschäftsführer der Porsche
Classic GmbH.
Herr Prof. Dombrowski war u. ist zudem in div.
Gremien aktiv: u.a. 2001-2009 stellv. Kuratoriumsvorsitzender des FhG IFF, Magdeburg;
2004-2008 Mitglied DFG-Fachkollegium „Produktionstechnik“; seit 2005 Mitglied AIM European Academy for Industrial Management; seit
2011 Vice-President; seit 2007 Vorsitzender VDI
Fachausschuss Ganzheitl. Produktionssysteme;
seit 2010 Mitglied GFO-Beirat; Leiter, Mitveranstalter jährl. Symposien, Kongresse zu After
Sales Service, GPS, Fabrikplanung.
M. Sc. Marcel Clappier
GSaME, Universität Stuttgart
E-Mail: [email protected]
Tel.: +49 (0)711 685–66262
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Uwe Dombrowski
Institut für Fabrikbetriebslehre und
Unternehmensforschung,
Technische Universität Braunschweig
E-Mail: [email protected]
Tel.: +49 (0)531 391–2705; Fax: -2727
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Referenten und Moderatoren
Referenten und Moderatoren
DIPL.-ING. FLORIAN FRITZ
M. SC. CHRISTOPH GRÖGER
M. SC. FRIEDEMANN HAHN
PROF. JÖRG MENNO HARMS
Doktorand
GSaME, Universität Stuttgart
Doktorand
GSaME, Universität Stuttgart
Doktorand
GSaME, Universität Stuttgart
Vorsitzender des Aufsichtsrats
Hewlett Packard GmbH, Böblingen
Florian Fritz ist seit 2011 Doktorand der Graduiertenschule GSaME an der Universität Stuttgart und promoviert dort im Forschungscluster
„Strategien und Methoden der nachhaltigen
Fabrikentwicklung“. Beim Kooperationspartner,
der J. Schmalz GmbH, bearbeitet er das Projekt
„Energieeffizienz von Vakuumhandhabungssystemen“. Ziel ist die Entwicklung einer Methode zur energetischen Bewertung von Greifsystemen im Entwurfsprozess in Abhängigkeit
der Systemlösung.
Herr Fritz begann sein Studium 2005 an der Universität Stuttgart im direkten Anschluss an das
Abitur. Ende 2010 erhielt er sein Diplom im
Studiengang „Automatisierungstechnik in der
Produktion“. Seine Studienschwerpunkte waren
Steuerungs- und Softwaretechnik mit der Vertiefung auf Prozessautomatisierung. Nach halbjähriger Übergangszeit als Projektingenieur bei einem
Roboterintegrator begann er im Mai 2011 mit der
Promotion an der GSaME.
Christoph Gröger ist Doktorand der Graduiertenschule GSaME an der Universität Stuttgart.
Im Rahmen seines Promotionsvorhabens beschäftigt sich Herr Gröger seit 2012 im Forschungscluster „Informations- und Kommunikationstechnologien für die Produktion“ mit der
datengetriebenen Optimierung von Fertigungsprozessen. Forschungsschwerpunkte liegen auf
der Weiterentwicklung von Data-Warehousingund Data-Mining-Konzepten zur Wissensextraktion sowie der mobilen Informationsbereitstellung in der Fabrik.
Herr Gröger studierte Wirtschaftsinformatik an
den Universitäten Stuttgart und Hohenheim mit
den Schwerpunkten Business Intelligence u.
Geschäftsprozessmanagement. Zudem sammelte er Praxiserfahrung bei einem Automobilhersteller und einer IT-Beratung.
Friedemann Hahn ist Doktorand der Graduiertenschule GSaME an der Universität Stuttgart und
promoviert dort seit 2012 im Forschungscluster
„Informations- und Kommunikationstechnologien für die Produktion“ mit den Schwerpunkten
Flüssigkeitsfiltration und numerische Strömungssimulation.
Herr Hahn studierte zuvor an der Universität
Stuttgart bis 2012 Verfahrenstechnik mit den
Schwerpunkten „Mechanische und Chemische
Verfahrenstechnik“.
Prof. Jörg Menno Harms ist seit 2005 Vorsitzender des Aufsichtsrats der Hewlett Packard
GmbH, Böblingen sowie Geschäftsführender
Gesellschafter der Menno Harms GmbH.
Herr Prof Harms studierte an der TH Stuttgart
(Dipl.-Ing.); startete danach seine Laufbahn bei
Hewlett Packard GmbH in Böblingen: in Entwicklung, Fertigung; dann leitende Aufgaben in
Vertrieb u. Marketing; 1982 Division Manager
mit weltweiter Geschäftsverantwortung; 1986
General Manager der Medical Products Group
Europe; 1988 Geschäftsführer HP GmbH,
1993-2000 deren Vorsitz. HP Deutschland
wurde das führende Technologieunternehmen.
2000 zog er sich auf eigenen Wunsch zurück,
wurde Vorsitzender des Aufsichtsrats. Nov.
2002-2004 erneut Vorsitz der Geschäftsführung
bis zum Merger mit Compaq.
Herr Prof. Harms ist zudem Gründungsmitglied
u. ehem. Vizepräsident von BITKOM; Gründungsmitglied u. Ehrenvorsitzender von Ba-Wü. Connected; seit 1993 Honorarprofessor an der Uni.
Stuttgart; Träger Bundesverdienstkreuz u. Verdienstmedaille des Landes Ba-Wü.
Dipl.-Ing. Florian Fritz
GSaME, Universität Stuttgart
E-Mail: [email protected]
Tel.: +49 (0)7443 2403 377
M. Sc. Christoph Gröger
GSaME, Universität Stuttgart
E-Mail: [email protected]
Tel.: +49 (0)711 685–88242
M. Sc. Friedemann Hahn
GSaME, Universität Stuttgart
E-Mail: [email protected]
Tel.: +49 (0)711 685–85392
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Referenten und Moderatoren
Referenten und Moderatoren
DIPL.-WIRT.-ING. STEFAN KECKL
DR.-ING. BERND KELLER
PROF. DR.-ING. PETER KLEMM
DR.-ING. SASCHA KLETT
Doktorand
GSaME, Universität Stuttgart
Leiter Strategie Montage & Logistik
Daimler AG, Stuttgart
Kommissarischer Direktor des ISW Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen, Universität Stuttgart, GSaME
Leiter Technik
Ziehl-Abegg Automotive GmbH, Kupferzell
Stefan Keckl ist Doktorand der Graduiertenschule
GSaME an der Universität Stuttgart. Seit 2012
promoviert Herr Keckl dort im Forschungscluster
„Strategien und Methoden der nachhaltigen Fabrikentwicklung“ mit den Schwerpunkten Komplexitätsbewertung und Flexibilisierungsstrategien in der automobilen Montage. Das Projekt wird
in Kooperation mit der Audi AG durchgeführt.
Herr Keckl studierte zuvor an der Universität
Erlangen-Nürnberg bis 2012 im Diplomstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen mit den
Schwerpunkten Produktion und Logistik.
Dr.-Ing. Bernd Keller ist Leiter der Strategie Produktion für Montage & Logistik der Mercedes
Benz Cars Operations am Stammsitz in Stuttgart.
Zuvor war er von 1998 bis heute in verschiedenen Funktionen in der Forschung, Entwicklung,
Planung und Produktion innerhalb der Daimler
AG tätig.
Herr Dr. Keller studierte an der Universität Stuttgart Maschinenbau, Verfahrenstechnik und promovierte dort 1998.
Prof. Dr.-Ing. Peter Klemm ist seit April 2014
kommissarischer Direktor des ISW Institut für
Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen u.
Fertigungseinrichtungen an der Universität Stuttgart. Forschung u. Lehre des ISW: industrielle
Steuerungstechnik, insb. die vollständige Verfahrenskette vom CAD-Modell über Prozessplanung, NC-Programmierung, -Steuerungstechnik
bis zur Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs
sowie Leittechnik (Manufacturing Execution
Systems), industrielle Kommunikationstechnik,
Antriebs-, Regelungstechnik, mechatronische
Systeme, Engineering-Methoden u. zugehörige
Software-Werkzeugen; Simulationen/virtuelle
Inbetriebnahme.
Herr Prof. Klemm studierte Elektrotechnik an
der Universität Stuttgart, promovierte dort 1983.
Anschließend war er bei zwei Unternehmen der
Werkzeugmaschinenindustrie in Führungspositionen in den Bereichen Steuerungstechnik u.
Inbetriebnahme tätig. 2002 wurde er von der
Universität Stuttgart als stellvertretender Institutsleiter des ISW berufen. Sein Aufgabenbereich in Forschung und Lehre: „Softwaretechnik
für die Produktion“
Dr.-Ing. Sascha Klett ist seit 2014 Leiter Technik
bei der Ziehl-Abegg Automotive GmbH in Kupferzell.
Herr Dr. Klett studierte an der Universität Stuttgart Verfahrenstechnik und promovierte dort
2005. 2004 trat er in die Robert Bosch GmbH ein
und übernahm 2005 die Verantwortung für die
Simulation in der Entwicklung von Abgassensoren und im Jahr 2006 die Konstruktionsleitung
für Abgassensoren mit einem internationalen
Team. Mit Gründung der EM-motive GmbH Ende
2011 war Herr Dr. Klett Direktor Produktentwicklung und Mitglied der Geschäftsleitung der EMmotive GmbH, einem Joint Venture der Daimler
AG mit der Robert Bosch GmbH.
Dipl.-Wirt.-Ing. Stefan Keckl
GSaME, Universität Stuttgart
E-Mail: [email protected]
Tel.: +49 (0)841 89–761375
50
Prof. Dr.-Ing. Peter Klemm
ISW, Universität Stuttgart
Seidenstr. 36, 70174 Stuttgart,
Tel.: +49 (0)711 685-82410
E-Mail: [email protected]
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Referenten und Moderatoren
Referenten und Moderatoren
DIPL.-ING. JÜRGEN W. KÖHLER
UNIV.-PROF. DR.-ING. HABIL. LOTHAR KROLL
DIPL.-KFM. TECHN. FABIAN KRÖNER
DIPL.-ING. MARTIN LANDHERR
Leiter Region Südwest
Siemens AG, Stuttgart
Leiter des Instituts für Strukturleichtbau, Technische
Universität Chemnitz
Risikomanager
Dr.-Ing. h. c. F. Porsche AG, Stuttgart
Wissenschaftlicher Mitarbeiter Fraunhofer-Institut
für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA)
GSaME, Universität Stuttgart
Jürgen Köhler ist seit 2014 Leiter der Niederlassung Stuttgart bei der Siemens AG, Siemens
Deutschland und Leiter Deutschland Vertrieb
für Vertical (Automobil- und Fertigungsindustrie)
sowie Motion Control bei der Digital Factory
Division der Siemens AG.
Herr Köhler studierte Elektrotechnik an der Hochschule Ulm. Danach startete er 1984 seine Laufbahn bei der Siemens AG, zuerst im Vertrieb
Werkzeugmaschinen (WZM) der Niederlassung
Stuttgart als Projekt-, Vertriebsingenieur und
Vertriebsleiter. 1997 ging er als General Manager
nach China, baute den Vertrieb für das Geschäft
der Automatisierungs- und Antriebstechnik sowie das Servicegeschäft für Automation &
Drives (A&D) auf und war Direktor für zwei JointVentures. 2001 übernahm er dann in Nürnberg
die Verantwortung für das Business Development Europe von A&D (19 Länder u.a. Deutschland). Ab 2003 leitete Herr Köhler den Bereich
A&D in Großbritannien und ab 2006 in der
Region Deutschland-Südwest. 2008 wurde Herr
Köhler Leiter der Niederlassung Stuttgart und
der Division Industry Sales Region Südwest der
Siemens AG, Siemens Deutschland.
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Lothar Kroll ist Direktor des
Instituts für Strukturleichtbau, TU Chemnitz u.
Koordinator des Exzellenzclusters MERGE; seit
2006 Inhaber der Professur Strukturleichtbau u.
Kunststoffverarbeitung; seit 2007 Direktor des
Cetex Instituts für Textil- u. Verarbeitungsmaschinen gGmbH, ein An-Institut der TU Chemnitz.
Forschungsschwerpunkte: Entwicklung v. Technologien, Anlagen f. techn. Textilien u. textile
Halbzeuge f. Faserverbundwerkstoffe.
Herr Prof. Kroll studierte Fahrzeugtechnik u.
Maschinenbau an der TH Oppeln (Polen) u. der
TU Clausthal, wo er 1992 promovierte. Dann
wechselte er als Leitender Wissenschaftler an
die TU Dresden, Inst. für Leichtbau u. Kunststofftechnik. Habilitation dort 2005 zum Thema
Leichtbau u. Werkstoffmechanik u. Wechsel als
Professor an die TU Chemnitz. Herr Prof. Kroll
ist Mitglied div. Fachausschüsse, Beiräte u. Gutachtergremien zum Thema Strukturleichtbau: u.
a. Industrieausschuss Strukturberechnungsunterlagen (IASB); Luftfahrtechnische Handbücher;
European Alliance for SMC/BMC; Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V.; DECHEMA
Ges. f. Chem. Technik u. Biotechnologie e. V.
Fabian Kröner ist seit April 2014 Risikomanager
bei der Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG in Stuttgart.
Herr Kröner studierte bis 2008 an der Universität
Stuttgart technisch orientierte Betriebswirtschaftslehre mit den Schwerpunkten Finanzwirtschaft, Controlling und Strategische Planung.
Anschließend war er bei der Celesio AG im
Bereich Risikomanagement tätig. Danach, bis
März 2014, war er Doktorand der Graduiertenschule GSaME an der Universität Stuttgart. Herr
Kröner promovierte dort im Forschungscluster
„Management vernetzter globaler Produktion“
zum Thema „Internationale Klimapolitik und die
deutsche Nichteisen-Metallindustrie“ mit den
Schwerpunkten Europäisches Emissionshandelssystem, Risikomanagement und Klimaregulierung.
Martin Landherr ist seit 2014 in der Abteilung
Fabrikplanung und Produktionsoptimierung des
Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik
und Automatisierung (IPA) in Stuttgart beschäftigt. Schwerpunkte bilden die integrierte Planung
und Optimierung von Produkt- und Montagesystemen.
Herr Landherr studierte an der Universität Stuttgart Maschinenwesen. 2014 promovierte er an
der Graduiertenschule GSaME der Universität
Stuttgart im Forschungscluster „Informationsund Kommunikationstechnologien für die Produktion“. Dabei beschäftigte er sich intensiv mit
Themen rund um die Digitale Fabrik, die individuelle Unterstützung von Ingenieursleistungen
durch Apps sowie die Verwendung ontologiebasierter Modellierung komplexer technischer
Systeme, bevor er deren zielführende Anwendung im Bereich der Optimierung der Montage
variantenreicher Erzeugnisse bei einem Unternehmen der industriellen Autositzherstellung
nachwies.
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Lothar Kroll
Technische Universität Chemnitz
Institut für Strukturleichtbau
E-Mail: [email protected]
Tel.: +49 (0)371 531-23120
Fax: +49 (0)371 531-23129
52
Dipl.-Ing. Martin Landherr
Fraunhofer IPA
Nobelstr. 12, 70569 Stuttgart
E-Mail: [email protected]
Tel.: +49 (0)711 970-1851
53
Referenten und Moderatoren
Referenten und Moderatoren
PROF. DR.-ING. HABIL.
BERNHARD MITSCHANG
DIPL.-CHEM. JOHANNES ÖHL
PROF. DR. DR.-ING. DR. H. C.
JIVKA OVTCHAROVA
DIPL.-OEC. MAX REGENFELDER
Leiter des Instituts für Parallele und Verteilte Systeme
(IPVS), Universität Stuttgart, GSaME
Doktorand
GSaME, Universität Stuttgart
Leiterin des Instituts für Informationsmanagement
im Ingenieurwesen (IMI) am Karlsruher Institut für
Technologie (KIT), Karlsruhe
Doktorand
GSaME, Universität Stuttgart
Prof. Dr.-Ing. Bernhard Mitschang gehört seit
Beginn der Graduiertenschule GSaME deren
Vorstand an und ist seit Oktober 2014 ihr Sprecher. Seit 1998 ist er ord. Professor für Datenbank- u. Informationssysteme am Institut für
Parallele u. Verteilte Systeme IPVS der Universität Stuttgart. Damit verbunden ist die Leitung
der Abteilung Anwendersoftware am Inst. für
Parallele u. Verteilte Höchstleistungsrechner.
Das Spektrum in Forschung u. Lehre reicht von
Datenbankkerntechnologien bis zu Datenbankapplikationen in Wirtschafts- u. Ingenieurbereichen. Aktuelle Arbeitsthemen: semantische
Modellierung, datenintensive Services, Analytic
Computing, Cloud Computing.
Herr Prof. Mitschang studierte Informatik an
der TU Kaiserslautern, promovierte 1988 u.
habilitierte 1994 ebenfalls dort. 1983-1994 war
er wissenschaftl. Mitarbeiter, ab 1988 Projektleitung im Sonderforschungsbereich 124 am FB
Informatik der Uni. Kaiserslautern. Zudem war
er von 10.1989-12.1990 Postdoctoral Fellow bei
IBM Research, San Jose, Kalifornien. 1994-1998
war er an der TU München Professor f. Datenbank- u. Wissensbasierte Systeme.
Johannes Öhl ist Doktorand der Graduiertenschule GSaME an der Universität Stuttgart. Seit
2013 promoviert er dort im Forschungscluster
„Material- und Prozessengineering“ mit den
Schwerpunkten elektrochemisches Recycling
und Seltenerdmetalle. Die Promotion wird in
Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für
Produktionstechnik und Automatisierung (IPA)
realisiert.
Herr Öhl studierte zuvor am KIT in Karlsruhe bis
2013 Chemie mit den Schwerpunkten Elektround anorganische Chemie im Bereich Energiespeichersysteme.
Prof. Dr. Jivka Ovtcharova leitet seit 2003 das
IMI Institut für Informationsmanagement im
Ingenieurwesen am Karlsruher Institut für Technologie (KIT); ist zudem seit 2004 Direktorin f.
Process and Data Management in Engineering
im Bereich Intelligent Systems and Production
Engineering des FZI in Karlsruhe. Forschungsschwerpunkte: Product Lifecycle Management
u. Virtual Engineering als konsequent ganzheitl.
Ansatz der Integration von Prozess- u. IT-Systementwicklung u. maßgeblicher Beitrag f. das
Engineering im 21. Jhd.
Frau Prof. Ovtcharova studierte Maschinenbau
u. Automatisierung (TU Sofia u. Inst. f. Energetik
Moskau), promovierte in Maschinenbau u. Informatik; war bei FhG u. Automobilindustrie tätig,
leitete bis 2003 „Process and Systems Integration Center“ von General Motors Europe u.
„Next Generation PLM“.
Sie ist Mitglied in div. Gremien: u.a. Wissenschaftl. Gesellschaft f. Produktentwicklung
WiGeP, Wissenschaftl. Rat der TU Sofia, Beirat
Europ. Zentrum f. Frauen u. Technologie;
Expertin bei EU Kommission, DAAD, DFG, FhG,
Alexander von Humboldt-Stiftung.
Max Regenfelder ist seit 2010 Doktorand im
Forschungscluster „Strategien und Methoden
der nachhaltigen Fabrikentwicklung“ an der Graduiertenschule GSaME der Universität Stuttgart.
In seiner Dissertation beschäftigt er sich mit
Geschäftsmodellen mit Bezug zu Wiederverwendung und Recycling. Praxisbezug stellen Fallstudien in der Automobilindustrie und über die
Wiederverwendung von IT-Produkten her. Des
Weiteren liegt ein Fokus seiner Tätigkeiten auf
Innovationsstudien/Patentanalysen.
Herr Regenfelder studierte von 2003-2009 an der
Universität Hohenheim Wirtschaftswissenschaften. Seit September 2014 ist Herr Regenfelder
geschäftsführender Gesellschafter der Ebelt
Beratung UG (haftungsbeschränkt) und für diese
an einem Ende 2014 gestarteten EU-Projekt im
CIP-Eco-Innovation-Call zur Wiederverwendung
von IT-Produkten beteiligt.
Darüber hinaus ist er im Vereinsvorstand des
ReUse gemeinnütziger e. V., in Arbeitskreisen
der Deutschen Gesellschaft für Abfallwirtschaft
und im VDI-Richtlinienausschuss 2343 „Recycling elektronischer Geräte“ aktiv.
Prof. Dr.-Ing. habil. Bernhard Mitschang
Institut für Parallele und Verteilte Systeme
(IPVS), Universität Stuttgart
Universitätsstraße 38, D-70569 Stuttgart
Tel.: +49 711 685 884-49, Fax: -24; E-Mail:
[email protected]
Dipl.-Chem. Johannes Öhl
GSaME, Universität Stuttgart
E-Mail: [email protected]
54
Dipl.-Oec. Max Regenfelder
GSaME, Universität Stuttgart
Betriebswirtschaftliches Institut
E-Mail: [email protected]
Tel.: +49 (0)711 685–83547
Fax: +49 (0)711 685–83191
55
Referenten und Moderatoren
Referenten und Moderatoren
PROF. DR.-ING. WOLFRAM RESSEL
PROF. DR.-ING. SYLVIA ROHR
MINDIR. DR. RER. POL.
WOLFGANG SCHEREMET
M. SC. NILS SCHMEINCK
Rektor
Universität Stuttgart
Geschäftsführerin
GSaME, Universität Stuttgart
Leiter der Abteilung Industriepolitik
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Berlin
Doktorand
GSaME, Universität Stuttgart
Prof. Dr.-Ing. Wolfram Ressel ist seit Oktober
2006 Rektor der Universität Stuttgart. Im Juni
2012 wurde er für weitere 6 Jahre wiedergewählt. Bereits seit 1998 ist er Professor und
Ordinarius am Lehrstuhl für Straßenplanung und
-bau der Universität Stuttgart sowie geschäftsführender Direktor des Instituts für Straßen- u.
Verkehrswesen. Zudem ist er Vorsitzender des
Supervisory Board der Graduiertenschule GSaME.
Herr Ressel studierte Bauingenieurwesen an der
TU München; promovierte 1994 am Lehrstuhl f.
Verkehrswesen u. Straßenverkehrsanlagen der
Universität der Bundeswehr München. 19941998 leitete er ein Ingenieurbüro für Bau- u. Vermessungswesen in München. 1998 kam er an
die Universität Stuttgart u. war von 2000-2006
zudem Dekan der Fakultät Bau- u. Umweltingenieurwissenschaften.
Herr Prof. Ressel ist in div. Gremien, Organisationen aktiv: u. a. Präsidium des Dt. Hochschulverbandes DHV, Vorstand der ASIIN Akkreditierungsagentur f. Studiengänge: Ingenieurwissenschaften, Informatik, Naturwissenschaften u.
Mathematik e.V.
Prof. Dr.-Ing. Sylvia Rohr ist seit 2008 Geschäftsführerin der GSaME Graduate School of Excellence advanced Manufacturing Engineering in
Stuttgart.
Nach Maschinenbaustudium, Promotion und
Forschungstätigkeit sind ihre Schwerpunkte
seit 1991 Technologietransfer und Innovation.
Der EU-Stabsstelle Baden-Württemberg folgten
Funktionen bei der Steinbeis Stiftung: als stellv.
Vorstandsvorsitzende und Geschäftsführerin der
Steinbeis GmbH & Co. KG sowie eine Professur
für Technologiemanagement an der StW-Hochschule Berlin GmbH.
Frau Prof. Rohr ist anerkannte Expertin für Wissens-, Technologietransfer, Forschung, Innovation; Gutachterin für BMBF, BMWi; Mitglied div.
Arbeitskreise, Hochschulräte, Gremien an der
Schnittstelle Wissenschaft-Wirtschaft, u. a. in
Ba-Wü: LVI, Forum Luft- u. Raumfahrt, Beiratsvorsitzende ASA, MINT-Botschafterin; in Sachsen-Anhalt: Mitglied im Innovationsbeirat und
der Jury des Hugo Junkers Innovationspreises.
MinDir. Dr. rer. pol. Wolfgang Scheremet ist
Leiter der Abteilung Industriepolitik im Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi).
Herr Dr. Scheremet studierte Volkswirtschaft
an der Universität Konstanz (1989, Dipl.-Vw.);
promovierte 2001 an der FU Berlin. Es folgte
Forschungstätigkeit „Internationalisierung von
Arbeitsmärkten“ in Konstanz. 1990 wechselte er zur Konjunkturabtlg. des Dt. Instituts für
Wirtschaftsforschung, Berlin, zuständig f. den
Arbeitsmarkt, ab 1999 f. Konjunkturprognosen
in den USA u. für europ. u. internat. Wirtschaftspolitik. 2001-2003 war er Chefökonom u. Leiter
der Abtlg. Wirtschafts- u. Tarifpolitik beim DGB
Bundesvorstand; ab 2003 in div. Bereichen u.
Positionen des BMWi tätig. Schwerpunkte:
struktur- u. konjunkturpolitische Analyse, nationale u. europ. Wirtschaftspolitik. Er ist Autor, Mitautor div. Bücher, wissenschaftl. Artikel zur dt.
Vereinigung, zu Geld-, Lohn- u. Finanzpolitik, Politikkoordination in Europa; war Berater, Consultant f. Forschungseinrichtungen, Ministerien in
Polen, Kasachstan, Tschech. Republik, Vietnam;
Experte im Wirtschafts- u. Sozialausschuss EU u.
International Labour Office (ILO).
Nils Schmeinck ist Doktorand der Graduiertenschule GSaME an der Universität Stuttgart. Seit
2013 promoviert er dort im Forschungscluster
„Material- und Prozessengineering“ mit den
Schwerpunkten experimentelle und numerische
Untersuchung von strömungsmechanischen Phänomenen in Lackierkabinen. Das Projekt wird in
Kooperation mit der Eisenmann AG durchgeführt.
Herr Schmeinck studierte zuvor an der Universität
Stuttgart bis 2012 im Masterstudiengang Verfahrenstechnik mit den Schwerpunkten „Mechanische Verfahrenstechnik“ und „Energieverfahrenstechnik“. Zuvor erlangte Herr Schmeinck im
Rahmen eines dualen Studiums bei der Firma
Hager+Elsässer GmbH seinen Bachelor-Abschluss im Fachbereich Maschinenbau/Verfahrenstechnik.
Prof. Dr.-Ing. Sylvia Rohr, Geschäftsführung
GSaME Graduate School of Excellence
advanced Manufacturing Engineering in Stuttgart
Nobelstr. 12, D-70569 Stuttgart
E-Mail: [email protected]
Tel.: +49 (0)711 685-61801
56
M. Sc. Nils Schmeinck
GSaME, Universität Stuttgart
E-Mail: [email protected]
Tel.: +49 (0)711 685–85385
57
Referenten und Moderatoren
Referenten und Moderatoren
DIPL.-ING. MARKUS SINGER
DR. SC. NAT. DIRK SUTTER
PROF. DR.-ING. PROF. E. H. DR. -ING. E. H.
DR. H. C. MULT. ENGELBERT WESTKÄMPER
DR.-ING. MICHAEL WÖRNER
Doktorand
GSaME, Universität Stuttgart
Leiter Forschung + Entwicklung für Ultrakurzpulslaser
TRUMPF Laser GmbH + Co. KG, Schramberg
Nachhaltigkeit und internationale Aktivitäten
GSaME, Universität Stuttgart
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Institut für Visualisierung und Interaktive Systeme
(VIS), Universität Stuttgart
Markus Singer ist Doktorand der Graduiertenschule GSaME an der Universität Stuttgart. Seit
2013 promoviert er dort im Forschungscluster
„Material- und Prozessengineering“ mit den
Schwerpunkten Tribologie in der Umformtechnik sowie Verschleißschutzschichten für die
Umformung hoch- und höchstfester Stahlblechwerkstoffe.
Herr Singer studierte zuvor bis 2013 an der
Universität Stuttgart Maschinenwesen mit den
Schwerpunkten „Umformtechnik“ und „Konstruktionstechnik“.
Dr. Dirk Sutter ist bei TRUMPF verantwortlich für
die Erforschung und Entwicklung von Piko- und
Femtosekundenlasern. Bundespräsident Gauck
zeichnete ihn und seine Partner von Bosch und
der Universität Jena mit dem Dt. Zukunftspreis
2013 aus.
Herr Dr. Sutter studierte Physik an der AlbertLudwigs-Universität Freiburg u. der University
of Massachusetts. In seiner Diplomarbeit am
Fraunhofer-Inst. f. Angewandte Festkörperphysik
untersuchte er die Dynamik von Hochgeschwindigkeits-Laserdioden mit Hilfe eines Pikosekunden-Titan: Saphir-Lasers. An der ETH Zürich
promovierte er 2000 bei Prof. Ursula Keller über
die Erzeugung der damals kürzesten Laseroszillator-Impulse. Nach zwei Jahren Vorausentwicklung bei Spectra-Physics in Kalifornien wechselte
er 2002 zu TRUMPF Laser, Schramberg: intensivierte dort Forschungsarbeiten zu Ultrakurzpuls-Scheibenlasern, übernahm F&E-Gruppe
Laser f. die Mikrobearbeitung; entwickelte u. a.
Scheibenlaser-Verstärker mit Piko- u. Femtosekunden-Impulsdauer – seit Jahren im weltweiten
industriellen Einsatz.
Prof. Dr.-Ing. Engelbert Westkämper leitete
1995-2011 das IFF Institut für Industrielle
Fertigung und Fabrikbetrieb an der Universität
Stuttgart sowie das Fraunhofer IPA Institut für
Produktionstechnik und Automatisierung in Stuttgart. 2007-2012 war er Vorstandsvorsitzender
der Graduiertenschule GSaME u. ist weiterhin
Mitglied des Vorstandes, verantwortlich für
Nachhaltigkeit und internationale Aktivitäten.
Herr Westkämper studierte u. promovierte an
der RWTH Aachen; es folgten Führungsaufgaben
in der deutschen Luftfahrt- u. Elektronikindustrie,
zuletzt als Leiter des AEG-Zentralbereichs Produktionstechnik. 1988-1995 war er Direktor des
IWF Inst. f. Werkzeugmaschinen u. Fertigungstechnik der TU Braunschweig, ging dann an die
Universität Stuttgart: 2002-2006 war er Dekan
der Maschinenbaufakultät, 2007-2009 stellv.
Vorsitzender des Universitätsrats.
Herr Prof. Westkämper, vielfach ausgezeichneter
akademischer Lehrer u. Forscher, wurde für seine
Verdienste bzgl. produktionstechnischer Forschung u. sein europaweites wissenschaftspolitisches u. gesellschaftliches Engagement geehrt
u. a. 2006 Bundesverdienstkreuz 1. Klasse.
Dr.-Ing. Michael Wörner ist Absolvent der Graduiertenschule GSaME der Universität Stuttgart
und promovierte dort 2014 im Forschungscluster
„Informations- und Kommunikationstechnologien für die Produktion“ mit dem Schwerpunkt
visuelle Analyseverfahren.
Herr Dr. Wörner studierte zuvor an der Universität Stuttgart bis 2007 Softwaretechnik mit den
Schwerpunkten „Architektur von Anwendungssystemen“ und „Visualisierung“ und dem Anwendungsfach Verkehr.
Prof. Dr.-Ing. Prof. E. h. Dr.-Ing. E. h. Dr. h. c.
mult. Engelbert Westkämper
GSaME, Universität Stuttgart
E-Mail: [email protected]
Tel.: +49 (0)711 970-1110; Fax: -1102
Dr.-Ing. Michael Wörner
E-Mail: [email protected]
Dipl.-Ing. Markus Singer
GSaME, Universität Stuttgart
E-Mail: [email protected]
Tel.: +49 (0)711 685–83801
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Ressourcen, Innovation,
Wertschöpfung
Fabriken im Spannungsfeld von Digitalisierung,
Globalisierung und Nachhaltigkeit
Posterbeiträge // Abstracts
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Posterbeiträge – Forschungscluster
Übersicht – Posterbeiträge
CLUSTER A
‚STRATEGIEN UND METHODEN DER
NACHHALTIGEN FABRIKENTWICKLUNG’
Cluster A
Direktor: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl (IFF)
Cluster B
Strategien und Methoden der nachhaltigen Fabrikentwicklung
Informations- und Kommunikationstechnologien
für die Produktion
Direktor: Prof. Dr.-Ing. habil. Bernhard Mitschang (IPVS)
Cluster D
Betriebsmittel und Service-Engineering
Direktor: Prof. Dr.-Ing. Wilhelm Bauer (IAT)
Cluster E
Material- und Prozessengineering
Direktor: o. Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c. mult. Rainer Gadow (IFKB)
Cluster F
Entwicklung eines Messverfahrens
zur objektiven Beurteilung von Class-A
Faserverbundkunststoffoberflächen
Krämer, Matthias, M. Sc.
Entwicklung eines generativen Verfahrens
auf Basis des Spritzens von Kunststoffen
Bähr, Friedrich, M. Sc.
Entwicklung einer Methode für die Planung
von Montage- und Logistik-Prozessen in der
Automobilindustrie
Küber, Christian, M. Eng.
Wissensverarbeitung in ganzheitlichen
Produktionssystemen in cyber-physischen
Umgebungen
Brenner, Dominik, Dipl.-Ing.
Effizienzpotenziale in
regionalen Produktionsnetzwerken
Kuch, Benjamin, Dipl.-Ing.
Design for NVH – Geräuschoptimierung
von E-Maschinen im unverbauten und
im verbauten Zustand
Clappier, Marcel, M. Sc.*
Modell für das Online-Erfassen und
Auswerten von Werkzeugverbrauchsdaten
in einem Tool Management
Lenz, Jürgen, Dipl.-Ing. (FH), M. Sc.
Energieeffizienz von
Vakuum-Handhabungssystemen
Fritz, Florian, Dipl.-Ing.*
Realitätsnahe Modellierung und Analyse
der Verfügbarkeit von Produktionssystemen
in Industrie 4.0
Long, Fei, M. Sc.
Produktsicherheit im
globalen Produktionsverbund
Haefele, Steffen, M. Eng. Dipl.-Wirt.-Ing. (FH)
Produktion in geschlossenen Kreisläufen –
Potenziale und Realisierungsmöglicheiten
im Brownfield
Nattebrede, Tim, M. Eng.
Alternativen zur Fließbandfertigung
in der Automobilindustrie
Kern, Wolfgang, M. Sc.
Modelle und Methoden für eine Effizienzsteigerung der Prozessgestaltung
von justageintensiven Fabriksystemen
Pöschl, Sebastian, M. Sc.
Management vernetzter globaler Produktion
Direktor: Prof. Dr. rer. pol. habil. Georg Herzwurm (BWI)
Cluster C
Transparente Elektroden auf Basis
alternativer Nano-Hybridschichten
Ackermann, Thomas, Dipl.-Chem.
Intelligente Produktionseinrichtungen
Direktor: Prof. Dr.-Ing. Peter Klemm (ISW)
*) Referenten-Abstracts unter Talk II
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63
Posterbeiträge – Übersicht
Übersicht – Posterbeiträge
CLUSTER A (Fortsetzung)
‚STRATEGIEN UND METHODEN DER
NACHHALTIGEN FABRIKENTWICKLUNG’
CLUSTER B
‚MANAGEMENT VERNETZTER
GLOBALER PRODUKTION’
CLUSTER C
‚INFORMATIONS- UND KOMMUNIKATIONSTECHNOLOGIEN FÜR DIE PRODUKTION’
Wertstromoptimiertes Montage- und
Demontagesystem für Turboflugtriebwerke
Rendle, Jochen, M. Sc.
Das Leitmodell des Clusters als
adaptives System unter Berücksichtigung
des Realoptionsgedankens
Dewes, Kristina, Dipl.-Math.
Qualitätskontrolle in der Produktion
auf der Basis neuartiger telezentrischer
Messsysteme
Gester, Dimitrij, Dipl.-Inf.
IT-basierte Capabilities im Additive Manufacturing – Konzeption des Informationsmanagements für innovative Geschäftsmodelle
Moisa, Michelle, M. Sc.
Metacognition in
Distributed Intelligent Systems
Störzinger, Tobias
Kontroll- und Flexibilisierungspotenziale
internationaler Produktionsnetzwerke
Heber, Dominik, M. Sc.
Skalierbare Visual Analytics
im Advanced Manufacturing
Herr, Dominik, Dipl.-Inf.
Verarbeitung komplexer
Fertigungsereignisse
Nayak, Naresh, M. Sc.
Auswirkungen von Industrie 4.0
auf die Produktion –
Erstellung eines Referenzmodells
Taphorn, Christoph, Dipl.-Ing.
Kompetenzmessung in Fabrikverbünden –
ein Beitrag zur Identifizierung von
Lead Factories
Katzfuß, Christian, Dipl.-Kfm. techn.
IT-basierte Entscheidungsunterstützung
zur Verbesserung der Wandlungsfähigkeit
produzierender Unternehmen
Hollstein, Philip, Dipl.-Wirt.-Ing.
Untersuchungen zum Zerstäuben und
Tropfentransport in Spritzlackier-Prozessen
Shen, Bo, Dipl.-Ing.
Informationsbereitstellung und
Mitarbeiterassistenz in globalen
Produktionsnetzwerken
Tönnes, Wolf, Dipl.-Ing.
Integrierte Produktionsnetzwerke
Monauni, Max, M. A.
Apps im Engineering
Hoos, Eva, Dipl.-Inf.
Optimierung der Prägung von gefalteten Filtermedien durch Simulation der Fluid-Struktur-Interaktion anhand virtueller Prototypen
Traut, Alexander, M. Sc.
Adaptive Prozessregelung
beim Verzahnungsschleifen
Xu, Yiwen, Dipl.-Ing.
Netzwerkkultur in Produktionsnetzwerken –
Gestaltungsmöglichkeiten in der Automobilindustrie
Piesche, Claudia, Dipl.-Kffr.-techn.
Product Life Cycle Analytics – Analytics
der nächsten Generation auf strukturierten
und unstrukturierten Daten
Kassner, Laura Bernadette, M. A.
Wandlungsfähige FPGA-basierte
Entwicklungs- und Testplattform
Zhang, Jianxiong, Dipl.-Ing.
Globale Produktionsnetzwerke als
softwareintensive Dienstleister
Tauterat, Tobias, M. Sc.
Ein technologieunabhängiges und
domänenorientiertes Datenmodell für
den Engineering Service Bus
Königsberger, Jan, Dipl.-Inf.
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65
Übersicht – Posterbeiträge
Posterbeiträge – Übersicht
CLUSTER F
‚INTELLIGENTE
PRODUKTIONSEINRICHTUNGEN’
CLUSTER D
‚BETRIEBSMITTEL UND
SERVICE-ENGINEERING’
CLUSTER E
‚MATERIAL- UND PROZESSENGINEERING’
Kompetenzförderung und Know-how-Transfer
älterer Beschäftigter in Verwaltungsbereichen
im Kontext des demografischen Wandels
Baumhauer, Daniela, Dipl.-Oec.
Massivkeramische Strukturen und
keramische Schichten für biomedizinische
Anwendungen
Arhire, Irina, M. Sc.
Erweiterung der Werkstoffeinsatzgrenzen
mittels Beschichtungen
Martínez-García, Venancio, Dipl.-Ing.
UKP-Scheibenlaser
Eckerle, Michael, M. Sc. Dipl.-Ing. (FH)
Entscheidungsfindung zur Entwicklung
produktionsunterstützender ServiceKonzepte
Grochowski, Eva M., M. Sc.
Potenzial räumlicher und zeitlicher Strahlformung für die industrielle Materialbearbeitung mit Ultrakurzpulsstrahl-Quellen
Bauer, Lara, Dipl.-Phys.
Hochleistungsbeschichtungstechnik mit
keramischen Suspensionen
Plachetta, Martin, Dipl.-Ing.
Vorbeugende und automatisierte Wartung
und Instandhaltung für die Produktion
Friedrich, Christian, M. Eng.
Mechanismen der Entstehung von
Schnittunregelmäßigkeiten beim Schneiden
mit Festkörperlaser
Bocksrocker, Oliver, Dipl.-Ing.
Optimierung der Ausgestaltung von Lackierkabinen mit besonderem Fokus auf der Overspray-Abscheidung
Schmeinck, Nils, M. SC.*
Eine disziplinenübergreifende Methode zur
Verbesserung des Engineering-Prozesses im
Sondermaschinenbau Helbig, Tobias, Dipl.-Ing.
Untersuchungen von Zerstäubungsvorgängen mit Hohlkegeldüsen
Egger, Sebastian, M. Sc.
Untersuchung und Weiterentwicklung von
Verschleißschutzschichten für Blechumformwerkzeuge
Singer, Markus, Dipl.-Ing.*
Entwurfsmethodik für applikationsspezifische
Lineardirektantriebe kleiner Leistung
Kreuzer, Daniel, Dipl.-Ing. (FH)
Simulation des Entwicklungsprozesses
von Schichteigenspannungen bei thermokinetischen Beschichtungen
Elhoriny, Mohamed, M. Sc. Eng.
Serientaugliches LaserstrahlRemoteschweißen von hochfesten
Aluminiumbauteilen
Sommer, Martin, M. Sc.
Strategien zur modellbasierten Beschreibung
und Detektion lokaler Oberflächendefekte
Yang, Haiyue, M. Sc.
Simulation von Laser-MaterieWechselwirkung
Förster, Daniel, M. Sc.
Energie- und ressourcenschonende
Produktion in der Industrie
Taheri, Kamran, M. Sc.
NACHWUCHSGRUPPENLEITER
Laserbearbeitung von CFK mit einem
1,1 kW-Pikosekunden-Lasersystem
Freitag, Christian, Dipl.-Ing.
Entwicklung eines Auftragsverfahrens
für rheologisch komplexe Fluide
Zerriaa, Rim, Dipl.-Ing.
Empirische Studie zum Management
globaler Produktionsnetzwerke und zur
Wandlungsfähigkeit
Mikusz, Martin, Dr.
Der GSaME-Demonstrator
Csiszar, Akos, Dr.-Ing.
*) Referenten-Abstracts unter Talk I u. II
66
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Posterbeiträge – Abstracts Cluster A
Cluster A Abstracts – Posterbeiträge
TRANSPARENTE ELEKTRODEN AUF BASIS
ALTERNATIVER NANO-HYBRIDSCHICHTEN
ENTWICKLUNG EINES GENERATIVEN
VERFAHRENS AUF BASIS DES SPRITZENS
VON KUNSTSTOFFEN
WISSENSVERARBEITUNG
IN GANZHEITLICHEN
PRODUKTIONSSYSTEMEN IN CYBERPHYSISCHEN UMGEBUNGEN
PRODUKTSICHERHEIT IM GLOBALEN
PRODUKTIONSVERBUND
Dipl.-Chem. Thomas Ackermann
Prof. Dr.-Ing. E. Westkämper, GSaME, Universität
Stuttgart; Prof. Dr.-Ing. Th. Bauernhansl, GSaME,
IFF, Universität Stuttgart; Fraunhofer IPA
M. Sc. Friedrich Bähr
Prof. Dr.-Ing. Engelbert Westkämper
GSaME, Universität Stuttgart
Dipl.-Ing. Dominik Brenner
Prof. Dr.-Ing. E. Westkämper
GSaME, Universität Stuttgart
M. Eng. Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Steffen Haefele
Prof. Dr.-Ing. E. Westkämper
GSaME, Universität Stuttgart
Sinkende Produktlebenszyklen von Displays u.
aufstrebende Märkte für flexible Elektronik erfordern Alternativen zum konventionellen Indiumzinnoxid (ITO) in transparenten Elektroden. ITO
Nachteile liegen in Beschaffung u. Brüchigkeit.
Alternative Materialien wurden bereits erforscht,
können die Nachteile von ITO jedoch nicht überwinden ohne Einbußen bei anderen Anforderungen. Schlechtere optoelektrische Leistung
oder stärkere Trübung der Schichten müssen in
Kauf genommen werden. Dies entspricht nicht
heutigen Standards bzgl. Funktion u. optischem
Erscheinungsbild.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Herstellung
transparenter Elektroden auf Basis nanoskaliger
Materialien. Der Ansatz verfolgt die Kombination
von Silbernanodrähten mit Kohlenstoffnanoröhren. Diese Kombination ruft Synergieeffekte
hervor, die Nachteile der separaten Materialen
überwinden kann. So wurden Schichten erzeugt,
deren Leitfähigkeit den industriell geforderten
Wert einer Transparenz von 90 % bereits bei
einer Transparenz von >97 % erreicht, mit Trübung im akzeptablen Bereich. Das Projekt ist
zudem bestrebt, die Prozesssicherheit der verwendeten Nassbeschichtung zu festigen und
den Prozess auf Deckgläser kommerzieller
Smartphones anzuwenden.
AKF (Arburg Kunststoff-Freiformen) ist ein neuartiges, im Jahr 2013 vorgestelltes generatives
Verfahren, das erstmalig die für Spritzguss üblichen Standard-Kunststoffgranulate verarbeitet.
Fehlendes Prozessverständnis sowie daraus
resultierend unzureichende Prozessfähigkeit
beeinträchtigen derzeit die erzielbaren Bauteilqualitäten.
Der Lösungsansatz des Forschungsprojekts besteht in der Einführung eines Prozessmodells
zur Ermittlung der Eingangs-, Prozess- und Ausgangsgrößen.
Sensoren im Bauraum der Anlage tragen anhand
kontinuierlicher Überwachung des IST-Zustandes
zum Prozessverständnis bei und stellen die zur
Prozessregelung benötigten Daten zur Verfügung. Anhand branchenüblicher Anforderungsprofile wird zunächst ein Experimentierbauteil
konstruktiv ausgelegt, das anschließend bei
konstanter Regelung der Einstellgrößen generativ gefertigt wird.
Zielsetzung ist die systematische und nachvollziehbare Herleitung eines neuen Prozessmodells
zur Qualitätssicherung bei der Fertigung geringster Stückzahlen im AKF.
Ganzheitliche Produktionssysteme (GPS) fördern
den transparenten u. bruchlosen Informationsfluss eines Produktes, Prozesses im Unternehmen u. können so den Wertschöpfungsprozess
optimieren. Div. Methoden haben sich in den
Produktionssystemen etabliert u. bewährt. Nun
gilt es, diese Methoden an volatile Kundenbedürfnisse u. zunehmende Komplexität der Produkte frühzeitig anzupassen bzw. diese evtl. zu
erweitern. Dabei sind unzureichende Informationen bzgl. der Werkzeugmaschinenprozesse, die
statischen Prozessabbildungen sowie Informationsbrüche entlang der Wertschöpfungskette
größte Herausforderungen eines Optimierungsprozesses.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Planungsunterstützung kontinuierlicher Verbesserungsprozesse (KVP) durch ein geeignetes Simulationstool. Durch Modellierung u. Datenerfassung wird
die reale Fabrik in eine Digitale Fabrik überführt.
Diverse cyberphysischen Systeme (CPS) werden
in die Prozesse der Teilefertigung integriert u.
erfassen kontinuierlich Prozessdaten. Dem Shopfloor Management steht so immer das aktuelle
Prozessabbild der Teilefertigung zur Verfügung.
Auswirkungen der Prozessoptimierung durch
Methoden der Lean Production können in der
virtuellen Fabrik simuliert werden, um Kostenund Zeitaufwendungen zu minimieren.
Produktsicherheit gewann in den letzten Jahren
in der Automobilindustrie signifikant an Bedeutung. Ein Indiz dafür: die stark gestiegene Anzahl
von Produktrückrufen. Gleichzeitig sind globale
Produktionsunternehmen einer steigenden
Produkt- u. Produktionskomplexität ausgesetzt.
Schneller werdende Innovationszyklen, global
verteile Wertschöpfungsketten sind hierfür u.
a. verantwortlich. Parallel dazu ist eine Entwicklung strenger werdender Gesetzgebungen u.
verstärkter Behördenaktivitäten bzgl. Produktsicherheit zu beobachten.
Ziel des Forschungsprojekts ist eine Systematik zur Herstellung von sicherheitsrelevanten
Bauteilen innerhalb eines globalen Produktionsverbundes. Da Produktqualität stark von Prozessqualität abhängt, werden zuerst die Prozesse
identifiziert, die eine direkte Auswirkung auf die
Produktsicherheit haben. Gemäß Risikomanagementansätzen werden diese Prozesse mittels
präventiver Qualitätsmethoden gesondert behandelt. Zudem umfasst das Projekt die weltweite
Standardisierung u. Implementierung dieser
Best-Practice Prozesse innerhalb der globalen
Wertschöpfungskette. So soll eine Verbesserung
der Produktsicherheit u. Minimierung der Haftungsrisiken erreicht werden. Die Methodik wird
abschließend am Beispiel der Automobilindustrie validiert.
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Posterbeiträge – Abstracts Cluster A
Cluster A Abstracts – Posterbeiträge
ALTERNATIVEN ZUR FLIESSBANDFERTIGUNG
IN DER AUTOMOBILINDUSTRIE
ENTWICKLUNG EINES MESSVERFAHRENS
ZUR OBJEKTIVEN BEURTEILUNG VON
CLASS-A FASERVERBUNDKUNSTSTOFFOBERFLÄCHEN
ENTWICKLUNG EINER METHODE FÜR DIE
PLANUNG VON MONTAGE- UND LOGISTIKPROZESSEN IN DER AUTOMOBILINDUSTRIE
EFFIZIENZPOTENZIALE IN REGIONALEN
PRODUKTIONSNETZWERKEN
M. Sc. Wolfgang Kern
Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl
GSaME, IFF, Universität Stuttgart; Fraunhofer IPA
M. Sc. Matthias Krämer
Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl
GSaME, IFF, Universität Stuttgart; Fraunhofer IPA
Markus Zeitter, AUDI AG, Neckarsulm
M. Eng. Christian Küber
Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl
GSaME, IFF, Universität Stuttgart; Fraunhofer IPA
Dipl.-Ing. Benjamin Kuch
Prof. Dr.-Ing. Engelbert Westkämper
GSaME, Universität Stuttgart
Fließbandfertigung hat sich seit der Einführung
bei Ford vor >100 Jahren in der Automobilindustrie etabliert u. prägt diese heute weltweit. Mit
dem Wandel vom Verkäufer- zum Käufermarkt
u. zunehmender Globalisierung veränderten sich
die Automobile grundlegend – von einem einfachen, einheitlichen zu einem hochkomplexen
u. kundenindividuellen Produkt. Alternative
Antriebskonzepte, neue Materialien, eine fortschreitende Individualisierung u. Personalisierung der Fahrzeuge werden diese Entwicklung
auch in Zukunft fortsetzen. Die Produktionssysteme der Automobilhersteller müssen an diese
Veränderungen angepasst werden, um der
künftigen Vielfalt u. Dynamik gerecht zu werden
u. um weiterhin die wirtschaftliche Herstellung
von Automobilen zu gewährleisten.
Ziel des Forschungsprojekts ist es, div. Alternativen zur Montage von Fahrzeugen zu entwerfen
u. diese mit Hilfe einer Simulation für verschiedene Szenarien bzgl. Effektivität, Flexibilität u.
Wandlungsfähigkeit zu bewerten. Neben den
organisatorischen Aspekten eines Produktionssystems können auch technolog. Neuerungen
(Leichtbauroboter, I+K-Technologie) dazu beitragen, die Beschränkungen der Fließbandfertigung
zu überwinden u. eine Anpassung der Automobilproduktion an die notwendige Flexibilität
wirtschaftlich zu realisieren.
Im Forschungsprojekt sollen die physikalischtechnischen Grundlagen und physikalischen
Wirkungsweisen zur objektiven Beurteilung
sog. Class-A Faserverbundkunststoffoberflächen
erforscht und ein neues Messverfahren entwickelt werden. Zusammenhänge zwischen Faserabzeichnungen auf nicht lackiertem Substrat und
Abzeichnungen auf lackierter Oberfläche sollen
ermittelt, physikalisch begründet u. korreliert
werden mit dem Herstellungsprozess von FVK,
um wichtige Erkenntnisse zur Optimierung abzuleiten. Ein relevanter Mess- und Grenzwert zur
Oberflächenbeurteilung muss bestimmt werden.
Die Entwicklung eines Algorithmus zu dessen
Auswertung nimmt eine zentrale Rolle ein.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Etablierung
eines – vom Substrat bis zur lackierten Oberfläche – durchgängigen, zuverlässigen Messverfahrens zur Beurteilung von FVK-Oberflächen,
so dass Ressourcen und Kapazitäten bei der
Herstellung eines in der Karosserie sichtbaren
Class-A Faserverbundkunststoffbauteiles eingespart werden können, um so den Nachweis
der Serienreife dieses innovativen Werkstoffs
als sichtbares Class-A Außenhautbauteil zu
erbringen.
Montage- u. Logistikprozesse der Automobilindustrie müssen so flexibel sein, um mit der
Elektrifizierung des Antriebsstranges, mengenu. variantenbezogenen Nachfrageschwankungen
umgehen zu können. Wirtschaftlichkeit erfordert
minimalen Mitteleinsatz u. maximale Effizienz.
Ziel des Forschungsprojekts ist, die strategische
Planung v. Montage- u. Logistikprozessen methodisch zu unterstützen, um diese von Beginn
an für künftige Anforderungen zu immunisieren.
Es braucht eine Trennung von Produkt- u. Prozesssicht, um Auswirkungen von Änderungen
auf Produktebene direkt auf der Prozessebene
zu erkennen. Produkt- u. Prozessmodule sind zu
definieren u. die Produktmodule den jeweiligen
Prozessmodulen zuzuordnen. Dies soll aus Sicht
einer optimierten Montage u. Logistik, Einfluss
auf die Produktebene nehmen können. Über die
Freiheitsgrade, die sich für die einzelnen Fahrzeugvarianten aus dem jeweiligen Vorranggraphen ergeben, können unterschiedliche Montageprozesse synchronisiert u. adaptionsfähig
gestaltet werden. Auf Prozessebene sind Entscheidungen bzgl. Automatisierungsgrad, Eigeno. Fremdfertigung, nötige Taktdauer, etc. zu treffen. So sollen Kundenwünsche erfüllt werden,
ein individualisiertes Produkt, in kürzester Zeit,
zu geringen Kosten zu erhalten.
Die Volatilität an den Beschaffungs- und Absatzmärkten sowie die fortschreitende Individualisierung technischer Produkte zwingen die Unternehmen, ihre Produktionsnetzwerke ständig zu
analysieren und zu optimieren. Ein Produktionsnetzwerk kann anhand der geographischen
Dimension in regionale und globale Merkmale
gegliedert werden. Sowohl regionale als auch
globale Netzwerkkonfigurationen besitzen inhärente Effizienz- und Risikopotenziale, welche
evaluiert werden müssen, um standortplanerische Entscheidungen zu fundieren.
Ziel des Forschungsprojekts ist es deshalb, die
Einflussfaktoren des regionalen Produktionsumfeldes zu identifizieren und denen des globalen
Umfeldes gegenüber zu stellen. Als Ausgangspunkt hierfür dient das „Stuttgarter Unternehmensmodell“ und die betrachteten Systeme,
bspw. Fabriken oder Produktionsbereiche, die
als selbstorganisierende Leistungseinheiten verstanden werden. Im Anschluss soll eine Analyse
der Kausalitätsbeziehungen zwischen den identifizierten Einflussfaktoren und den Potenzialen im
regionalen Produktionsumfeld erfolgen, welche
die Effizienz einer Fabrik steigern können.
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Posterbeiträge – Abstracts Cluster A
Cluster A Abstracts – Posterbeiträge
MODELL FÜR DAS ONLINE-ERFASSEN
UND AUSWERTEN VON WERKZEUGVERBRAUCHSDATEN IN EINEM TOOL
MANAGEMENT
REALITÄTSNAHE MODELLIERUNG UND
ANALYSE DER VERFÜGBARKEIT VON
PRODUKTIONSSYSTEMEN IN INDUSTRIE 4.0
PRODUKTION IN GESCHLOSSENEN
KREISLÄUFEN – POTENZIALE
UND REALISIERUNGSMÖGLICHKEITEN
IM BROWNFIELD
MODELLE UND METHODEN
FÜR EINE EFFIZIENZSTEIGERUNG
DER PROZESSGESTALTUNG VON
JUSTAGEINTENSIVEN FABRIKSYSTEMEN
M. Sc. Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Lenz
Prof. Dr.-Ing. Engelbert Westkämper
GSaME, Universität Stuttgart
M. Sc. Fei Long
Prof. Dr.-Ing. B. Bertsche, GSaME, IMA, Universität
Stuttgart; Prof. Dr.-Ing. E. Westkämper, GSaME,
Universität Stuttgart
M. Eng. Tim Nattebrede
Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl
GSaME, IFF, Universität Stuttgart; Fraunhofer IPA
M. Sc. Sebastian Pöschl
Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl
GSaME, IFF, Universität Stuttgart; Fraunhofer IPA
Prof. Dr. Th. Graf, IFSW, Universität Stuttgart
Der Zerspanungsprozess wird mittels Ein- und
Ausgangsgrößen beschrieben. Eingangsgrößen
sind Werkstück, Werkzeug, Prozessparameter
(Zustellgrößen, Vorschub, Schnittgeschwindigkeit, …) und Maschine. Ausgangsgrößen sind
das Ergebnis am Werkstück (Maßgenauigkeit,
Formgenauigkeit, …) sowie das wirtschaftliche
Ergebnis (Werkzeugverschleiß, Maschinenverschleiß, Ausschuss,...). Die Prozessparameter
unterscheiden sich von geplanten Parametern
aus div. Gründen, bspw. durch unterschiedliche
Rohteileigenschaften, sich ändernde Schnittbedingungen, variierenden Zahnvorschub u.
durch Prozess- bzw. Schnittunterbrechungen.
Aus diesen Gründen sind die tatsächlichen IstProzessparameter ungleich den geplanten SollProzessparametern. Um optimale Ergebnisse
bzgl. Werkzeugverschleiß zu erzielen, ist es notwendig, die Ist-Prozessparameter zu erfassen.
Ziel des Forschungsprojekts ist es, ein Modell
zu entwickeln, welches alle relevanten Daten
erfasst u. auswertet, die für den Werkzeugverschleiß bestimmend sind. Die Daten entstammen unterschiedlichen Quellen wie z. B. der
Maschinensteuerung, dem ERP-System u. der
Werkzeugverwaltung. Zudem soll das zu entwickelnde Modell in Webservices implementiert u.
das Vorgehen bei einem KMU validiert werden.
Produktionssysteme (PS) in Industrie 4.0 bieten
viele neue Möglichkeiten. Dadurch steht die
Modellierung u. Analyse der Verfügbarkeit eines
solchen PS vor großen Herausforderungen. Um
die Verfügbarkeit von PS in Industrie 4.0 realistisch modellieren u. analysieren zu können, müssen sämtliche Aspekte wie Flexibilität, Wandlungsfähigkeit, Lernfähigkeit, zahlreiche Abhängigkeiten u. Wechselwirkungen u. a. im System
berücksichtigt werden. Die bisher bekannten
Methoden können die Aspekte von Industrie 4.0
nicht in ausreichendem Maße berücksichtigen.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung
einer leistungsfähigen Methode zur Modellierung
u. Analyse der Verfügbarkeit von PS in Industrie
4.0. Die zu entwickelnde Methode soll auf Basis
vorhandener mathemat. u. graphischer Modellierungs- u. Analysemethoden entwickelt u. dann
durch Integration von Optimierungsverfahren
erweitert werden. Mit der neuen Methode können verschiedene Modelle aufgebaut werden,
die unterschiedliche Aspekte berücksichtigen
können. Dadurch wird die neue Methode in der
Lage sein, die PS in Industrie 4.0 und ihren speziellen Eigenschaften wie Kommunikation, Vernetzung, Selbstorganisation u. Veränderungsfähigkeit abzubilden. Die Verfügbarkeit der PS
in Industrie 4.0 kann mit der neuen Methode
modelliert u. dann analysiert werden.
Unternehmen der Automobilindustrie sind
starkem Wettbewerb ausgesetzt. Sie müssen
Energiekosten und CO2 -Ausstoß durch Energieeinsparungen senken. Historisch gewachsene
Fabriken im Brownfield sind i. d. R. schlechter in
ihrem Energieverbrauch als neugeplante Fabriken im Greenfield.
Ziel des Forschungsprojekts ist die „intelligenterekuperative Fabrik“. Denn die wird die Kosten
und den CO2-Ausstoß des Unternehmens signifikant senken. Hauptaugenmerk liegt auf den
energieeffizienten Produktionsprozessen der
Fabrik. Die effizienten Produktionsprozesse
sollen miteinander vernetzt und in die Werkstruktur und seine Umgebung eingebunden werden.
Eine Energieeinsparung soll durch die Vernetzung von Maschinen und Versorgungsanlagen
erreicht werden. Dazu werden die realen Produktionsprozesse im Werk dargestellt. In der Folge
werden die Eigenschaften einer „intelligentenrekuperativen Fabrik“ erarbeitet und künftige
Energieträger der Fabrik benannt. Abschließend
wird dargestellt, wieviel von der „intelligentenrekuperativen Fabrik“ auf das Brownfield übertragbar ist, um eine produktionsfähige und wettbewerbsfähige Fabrik zu erhalten. Die Übertragbarkeit auf das Brownfield ist das Alleinstellungsmerkmal der Arbeit und zugleich ihr wissenschaftlicher Mehrwert.
Der mittelständische Maschinenbau wird mit
immer komplexeren Kundenanforderungen
konfrontiert. Speziell bei komplexen HightechProdukten ist durch hohen Kosten- u. Zeitdruck
in der Produkteinführung, die Produktion mit
innovativen, techn. u. organisator. Lösungsansätzen zu optimieren. Für steuerbare Produktionsbedingungen von Hightech-Produkten sind neue
Prozessoptimierungsmethoden zu entwickeln.
Ziele der zu erarbeitenden Methode: höhere
Prozesssicherheit erreichen, Produktionsaufwand senken, Montage- u. Inbetriebnahmezeit
im Werk u. beim Kunden auf ein Minimum reduzieren. Grundlagen der Forschungsarbeit sind
Charakteristika, Eignung u. Grenzen heutiger
Methoden justageintensiver Fabriksysteme aufzuzeigen, um Kenngrößen zu ihrer Bewertung
zu entwickeln, theoretisch zu begründen u.
hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit zu beurteilen.
Die Forschungsarbeiten haben das Ziel, neue
Methoden der Produktionstechnik wissenschaftlich fundiert zu erarbeiten, um Komplexität,
fehlende/unzureichende Prozesssicherheit u.
hohe Prozessdynamik im hochindividualisierten
Produktionsprozess von Hightech-Produkten zu
beherrschen. Der Produktionsprozess umfasst
die gesamte Prozessstrecke von der Fertigung
bis zur Inbetriebnahme beim Kunden.
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Posterbeiträge – Abstracts Cluster A
Cluster A Abstracts – Posterbeiträge
WERTSTROMOPTIMIERTES MONTAGEUND DEMONTAGESYSTEM
FÜR TURBOFLUGTRIEBWERKE
METACOGNITION IN
DISTRIBUTED INTELLIGENT SYSTEMS
AUSWIRKUNGEN VON INDUSTRIE 4.0
AUF DIE PRODUKTION – ERSTELLUNG
EINES REFERENZMODELLS
INFORMATIONSBEREITSTELLUNG UND
MITARBEITERASSISTENZ IN GLOBALEN
PRODUKTIONSNETZWERKEN
M. Sc. Jochen Rendle
Prof. Dr.-Ing. Stephan Staudacher
GSaME, ILA Institut für Luftfahrtantriebe,
Universität Stuttgart
Tobias Störzinger
Prof. Dr. Catrin Misselhorn
GSaME, PHILO, Universität Stuttgart
Dipl.-Ing. Christoph Taphorn
Prof. Dr.-Ing. Engelbert Westkämper
GSaME, Universität Stuttgart
Dipl.-Ing. Wolf Tönnes
Prof. Dr.-Ing. Engelbert Westkämper,
GSaME, Universität Stuttgart
M.-Eng. MBA Dipl.-Ing. (FH) J. Hegel, AUDI AG
Moderne zivile Turboflugtriebwerke (zTFTW) sind
optimal u. effizient ausgelegt u. bestehen aus
unterschiedlichen, spezifisch angepassten u.
optimierten Modulen. Ihre techn. hochkomplexe
Montage zeigt Eigenschaften unterschiedlicher
Produktionstypen, Manufaktur/Serienfertigung.
Dies stellt hohe Ansprüche an Montage-/Demontagesysteme, die flexibel u. wandlungsfähig
sein müssen. Der Wandel vom „technisch Machbaren“ zum „wirtschaftlich Möglichen“ mit kürzeren Durchlaufzeiten erfordert eine kritische
Betrachtung von Aufbau u. Montage zTFTW.
Ziel des Forschungsprojekts ist, Wissen für den
Aufbau zTFTW incl. Fertigungs-, Montage- u.
Demontageschritte zu erlangen. Eine Charakterisierung der Produktionsumgebung zTFTW
soll erfolgen, ein parametrisches Modell einer
Triebwerksmontage definiert werden. Anhand
eines ausgewählten Triebwerkmoduls wird die
notwendige Stückliste incl. Montage- u. Demontagevorranggraph für div. Detailgrade definiert.
Eine Analyse von Automatisierungspotenzialen
erfolgt per Kategorisierung notwendiger Fähigkeiten des Montagepersonals. Die Ergebnisse
von Prozessablauf u. Fabriklayout sollen mit der
Wertstrommethode analysiert, optimiert u. mögliche Auswirkungen auf den Maintenance-Repair-Overhaul-Prozess (MRO) diskutiert werden.
Globale Vernetzung, zunehmende (Produkt-)
Individualisierung, rasch ändernde Rahmenbedingungen fordern eine wandlungs- u. lernfähige
Produktion. Dabei stellt sich die Frage nach
Intelligenz u. Lernfähigkeit verteilter Systeme.
Ein System gilt als intelligent u. lernfähig, kann
es eigene kognitive Prozesse evaluieren u. kontrollieren, um dann auf Veränderungen aktiv zu
reagieren. Die kognitive Psychologie, Philosophie
bezeichnet diese Fähigkeit als Metakognition.
In verteilten Systemen wurde dies bisher nicht
systematisch untersucht.
Ziel des Forschungsprojekts ist es, einen Ansatz
v. Metakognition in verteilten intelligenten Systemen zu entwickeln, der gewinnbringend Rückschlüsse auf die Gestaltung lernfähiger Fabriken
zulässt. Das bedarf einer Auseinandersetzung
mit div. Theorien der Metakognition. Bspw. ist
zu klären, setzt Metakognition die Fähigkeit der
selbstattributiven Metarepräsentation mentaler
Zustände voraus, können verteilte kognitive Systeme mit künstlichen/nicht-künstlichen Akteuren
theoretisch adäquat aufgefasst werden? Dabei
ergeben sich abstrakte Fragen nach prinzipieller
Möglichkeit u. Beschreibung von Metakognition
in verteilten intelligenten Systemen u. nach optimaler Gestaltung u. Organisation dieser Systeme,
um metakognitives Verhalten hervorzubringen.
Die Vision Industrie 4.0 beschreibt die Vernetzung
von Menschen, Objekten u. Systemen durch IT
u. die Bereitstellung u. Auswertung großer Datenmengen in der industriellen Produktion mit enormen Potenzialen in allen Unternehmensbereichen. Kosten, Nutzen von Industrie 4.0 hängen
jedoch stark ab von der Unternehmenscharakteristik (Stückzahl, Qual.anforderungen,…) u. der
technolog. Durchdringung. Bisher erfolgt die Einführung per Use Cases. Eine strukturierte Untersuchung der Auswirkungen von Industrie 4.0 auf
Logik u. Abläufe einzelner Geschäftsprozessen
existiert nicht.
Ziel des Forschungsprojekts ist die systematische
Untersuchung der Auswirkungen von Industrie
4.0 auf die direkten u. fertigungsnahen Prozesse
in Industrieunternehmen. Zuerst werden unterschiedliche Ansätze u. Inhalte von Industrie 4.0
wissenschaftlich untersucht. Parallel erfolgt die
Zusammenstellung derzeit bestehender betrieblicher Aufgaben u. Abläufen in einem repräsentativen Modellprozess. Beide Vorarbeiten bilden
die Ausgangsbasis für eine anschließende Untersuchung der Prozessveränderungen durch die
Nutzung von Industrie 4.0-Technologien. Als Ergebnis der Forschung wird ein Referenzmodell
entwickelt, das die neue bzw. adaptierte Logik u.
Funktionalität der Prozesse darstellt.
In der Automobilindustrie führen Derivatisierung
und Individualisierung zu einer zunehmenden
Variantenvielfalt. Die Auswirkungen zeigen sich
verstärkt in der manuellen Montage. Durch die
wachsende Komplexität der für Mitarbeiter zu
verarbeitenden Informationen steigt die Fehlerwahrscheinlichkeit.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung
eines IT-Tools, das der Fehlervermeidung und
Reduzierung der Fehlerfolgen in der manuellen
Montage dient. Auf Basis einer Montagefehlerdatenbank sollen sich geeignete Maßnahmen
ableiten lassen, um potenzielle Fehler zu vermeiden. Da es realistisch ist anzunehmen, dass sich
nicht alle Montagefehler vermeiden lassen, soll
das IT-Tool über eine zweite Funktion verfügen.
Tritt ein Fehler im laufenden Betrieb auf und wird
erkannt, so sollen durch ein Werkerinformationssystem die betroffenen Mitarbeiter darüber in
Echtzeit informiert werden. Gegenmaßnahmen
sollen weitergeleitet werden, damit Mitarbeiter
im Rahmen ihrer Möglichkeiten Fehler im laufenden Montageprozess abstellen können. Somit
kann die Nacharbeit in der manuellen Montage
reduziert und die steigende Komplexität zukünftiger Produktionssysteme beherrschbarer
gemacht werden.
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Posterbeiträge – Abstracts Cluster A / B
Cluster B Abstracts – Posterbeiträge
ADAPTIVE PROZESSREGELUNG
BEIM VERZAHNUNGSSCHLEIFEN
DAS LEITMODELL DES CLUSTERS
ALS ADAPTIVES SYSTEM UNTER
BERÜCKSICHTIGUNG DES
REALOPTIONSGEDANKENS
KONTROLL- UND
FLEXIBILISIERUNGSPOTENZIALE
INTERNATIONALER
PRODUKTIONSNETZWERKE
KOMPETENZMESSUNG IN
FABRIKVERBÜNDEN –
EIN BEITRAG ZUR IDENTIFIZIERUNG
VON LEAD FACTORIES
Dipl.-Ing. Yiwen Xu
Prof. Dr.-Ing. Engelbert Westkämper
GSaME, Universität Stuttgart
Dipl.-Math. Kristina Dewes
Prof. Dr. Henry Schäfer
GSaME, BWI Abt. III - Finanzwirtschaft,
Universität Stuttgart
M. Sc. Dominik Heber
Prof. Dr. Michael-Jörg Oesterle
GSaME, BWI Abt. IX - Internationales und
Strategisches Management, Universität Stuttgart
Dipl.-Kfm. techn. Christian Katzfuß
Prof. Dr. Wolfgang Burr
GSaME, BWI Abt. I - Betriebswirtschaftslehre,
Universität Stuttgart
Das Verzahnungsschleifen unterliegt zahlreichen
Einflussgrößen, die u. a. bauteil-, werkzeug- und
schleifprozessbezogen sind. Sie bewirken eine
schwankende Schleifbelastung an der Kontaktzone zwischen dem Schleifwerkzeug und dem
Bauteil. Im ungünstigen Fall wird dadurch die
Schleifbelastung so stark erhöht, dass die Anlasstemperatur des Bauteils überschritten wird.
Eine thermische Schädigung kann die Folge sein.
Darüber hinaus ändert sich das Verschleißverhalten des Werkzeugs aufgrund schwankender
Einflussgrößen, sodass andere Produktqualitätsprobleme wie z. B. Profilfehler der Verzahnung u.
erhöhte Oberflächenrauheiten auftreten können.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Erhöhung
der Prozesswirtschaftlichkeit u. Prozessstabilität
durch die Entwicklung und den Einsatz eines
Prozessregelungssystems für das Verzahnungsschleifen. Mit diesem System sollte die Prozessschwankung durch die Anpassung der Schleifbelastung an die Auswirkungen der Einflussgrößen
auf die Schleifbelastung harmonisiert werden.
Das Projekt beinhaltet die Festlegung der geeigneten Messsysteme, die Entwicklung einer
intelligenten Grenzwertfindungsstrategie und
einer effektiven Regelungsstrategie sowie die
Implementierung in die Serienfertigung.
Unternehmen stehen heute anderen Herausforderungen gegenüber als vor Jahren: Die
Nachfrage nach individualisierten Produkten,
Globalisierung des Wettbewerbs, der Wandel
vom Verkäufer- zum Käufermarkt stellen oft
Probleme dar. Vor allem KMUs können diese
Herausforderungen oft nicht allein bewältigen.
Unternehmensnetzwerke, wie Cluster, werden
als vielversprechende Lösung zur Bewältigung
dieses Dilemmas u. zur Schaffung neuer Möglichkeiten von High-Level Innovationen gesehen.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Analyse ökonomischer Bedingungen u. deren Einfluss auf
die Entscheidung eines Unternehmens für oder
gegen einen Clusterbeitritt. Solche Entscheidungen sind vergleichbar mit Investitionen in immaterielle Werte mit der Gefahr von Sunk Costs.
Die Eintrittsentscheidung soll durch Erweiterung
der unflexiblen Eintritts-/Austritts-Entscheidung
durch einen optionsbasierenden Entscheidungsprozess, welcher Flexibilität wie Hinauszögern
des Eintritts, Austretens aus dem Cluster usw.
berücksichtigt bzw. erleichtert werden. Zudem
werden spieltheoretische Aspekte betrachtet.
Nicht-kooperatives Verhalten eines Mitglieds
gegenüber einem möglichen neuen Mitglied
kann die Entscheidung des Neuen beeinflussen
u. muss in die Bewertung einfließen.
Ein zunehmend globaler Wettbewerb verlangt
angepasste Strategien, um konkurrenzfähig zu
sein. Die weltweite Streuung von Wertschöpfungsaktivitäten ist ein vielpraktiziertes Instrument zu Ausweitung u. Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit. Interaktionen zur Steuerung
gemeinsamer Wertschöpfungsaktivitäten unternehmensintern wie auch mit externen Partnern
werden in diesem Kontext als Netzwerke bezeichnet. In der Analyse wird von einem fokalen
Unternehmen im Netzwerk ausgegangen. Div.
Organisationsformen, die bei einer Relokation
dem Unternehmen zur Verfügung stehen, können als idealtypische Ausprägungen eines Kontinuums verstanden werden u. stellen so innerhalb eines Produktionsnetzwerks konkurrierende
Governance-Konzepte dar. Unter Governance
wird die Koordinationsform von Prozessen verstanden, wobei Governance wiederum durch div.
Institutionen, Hierarchie, Kooperation, Markt u.
deren Teilmengen, definiert ist.
Ziel des Forschungsprojekts ist es zu klären,
bei welchem Kontrollbedarf u. Flexibilisierungspotenzial innerhalb des Produktionsnetzwerks
welches Governance-Konzept situativ günstig
ist, im statischen als auch evolutorisch-dynamischen Fall sowie welche koordinationsbedarfsdeckenden Maßnahmen sich hierbei zur Feinjustierung eignen.
Unternehmen besitzen oft komplexe Fertigungsverbünde mit mehreren Fabriken. Die einzelne
Fabrik kann dabei unterschiedliche Kompetenzen
aufweisen u. Rollen einnehmen. Denkbar ist, eine
Fabrik fertigt besonders kostengünstig, eine andere ist besonders innovativ. Bei Konfiguration
und Management ihrer Fertigungsverbünde müssen Unternehmen den einzelnen Fabriken adäquate Rollen zuweisen u. deren Erfüllung überprüfen, indem die Kompetenzen der einzelnen
Fabriken im Verbund identifiziert und gemessen
werden.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung
einer Methodik zur Kompetenzmessung einer
einzelnen Fabrik sowie Kompetenzuntersuchungen in Fabrikverbünden. Auf Basis der Ressource- bzw. Competence-based View-Theorie
sollen zunächst spezifische Kompetenzkonstrukte entwickelt u. daraus Rollentypologien für den
Fabrikverbund identifiziert werden. Abgeleitete
Hypothesen zu Kompetenzkonstrukten u. Fabrikrollen sollen dann im Rahmen einer Befragung
von Großunternehmen mit entsprechenden
Fertigungsverbünden validiert werden. Gewonnene Erkenntnisse können in der Praxis dann zur
periodischen Evaluierung entsprechender Kompetenzrollen und Ableitung von Hinweisen zur
zielgerichteten Kompetenzentwicklung einzelner
Fabrikmuster dienen.
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Posterbeiträge – Abstracts Cluster B
Cluster B / C Abstracts – Posterbeiträge
INTEGRIERTE
PRODUKTIONSNETZWERKE
NETZWERKKULTUR IN
PRODUKTIONSNETZWERKEN –
GESTALTUNGSMÖGLICHKEITEN
IN DER AUTOMOBILINDUSTRIE
GLOBALE PRODUKTIONSNETZWERKE
ALS SOFTWAREINTENSIVE DIENSTLEISTER
QUALITÄTSKONTROLLE IN DER
PRODUKTION AUF DER BASIS NEUARTIGER
TELEZENTRISCHER MESSSYSTEME
M. A. Max Monauni
Prof. em. Dr. Erich Zahn
GSaME, Universität Stuttgart
Dipl.-Kffr. techn. Claudia Piesche
Prof. Dr.-Ing. Engelbert Westkämper,
Prof. em. Dr. Erich Zahn
GSaME, Universität Stuttgart
M. Sc. Tobias Tauterat
Prof. Dr. Georg Herzwurm
GSaME, BWI Abt. VIII, Universität Stuttgart
Dipl.-Inf. Dimitrij Gester
Prof. Dr.-Ing. Sven Simon
GSaME, IPVS, Universität Stuttgart
Produktionssysteme sind mit vielen Herausforderungen konfrontiert: Komplexe Kundenanforderungen, differenzierte Nischenmärkte, kürzere
Produktlebenszyklen bilden ein volatiles Unternehmensumfeld. Die Bedeutung proaktiver
Wandlungsfähigkeit des Stuttgarter Unternehmensmodells nimmt zu. Produktionsnetzwerke
öffnen als standortübergreifende Organisationsform Extra-Freiheitsgrade: Flexible (Re)Konfiguration der Wertschöpfungsverteilung ermöglicht
erweiterte, strategische Optionen.
Ziel des Forschungsprojekts ist ein ganzheitliches Wandlungsbefähigungskonzept mit strukturiertem Aufbau zur gezielten Nutzung netzwerkbasierter Produktionsverlagerung, um lokale
Standortfaktoren optimal auszunutzen u. spezifische Kompetenzbündel der Netzwerkpartner
einzubeziehen. Es folgt eine theoriegeleitete
Analyse von Produktionsnetzwerken bzgl. deren
Potenziale, die zusätzliche Wandlungsfähigkeit
für Wertschöpfungssysteme eröffnet. Implikationen werden abgeleitet, auf Basis welcher
Integrationsausprägungen diese standortübergreifende Organisationsstruktur zur Turbulenzbewältigung beitragen kann. Konkret wird die
Zusammenlegung von redundanten Produktionsressourcen (Kapazitätspooling) von einer Verknüpfung komplementärer Produktionsressourcen (Kapazitätsallying) unterschieden.
Produzierende Unternehmen sind durch starke
Turbulenzen u. Komplexitäten geprägt. Daher
steigt die Notwendigkeit von Kooperationen mit
Netzwerkpartnern, um bestehenden Anforderungen wie Ressourcenknappheit u. techn. Entwicklungen standzuhalten. Dies gilt besonders in
der Automobilindustrie. Um Kooperationserfolge
in Netzwerken zu gewährleisten, sind soziale
Beziehungen u. ihre Qualität mit von entscheidender Bedeutung. Wechselseitiges Vertrauen u.
eine gemeinsame Kultur sind zentrale Elemente.
Diese Ressourcen sollten zur Erhaltung u. Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit eines kollaborativen Produktionssystems zielbewusst weiter entwickelt werden. Basis für die Gestaltung einer
Kultur von Produktionsnetzwerken ist das Stuttgarter Unternehmensmodell, das einen soziotechnischen Systemansatz darstellt. Das Beziehungsgefüge von Strategie, Technologie u. Kultur
ist ein wichtiger Aspekt der Netzwerkforschung.
Ziel des Forschungsprojekts ist es, ein Konzept
im Rahmen der strateg. Planung zu erstellen,
das einen emergenten Kulturwandel in Produktionsnetzwerken zulässt, um den Vertrauensaufbau in Netzwerken positiv zu beeinflussen. Theoretisches Vorwissen wurde durch Experteninterviews erweitert u. so relevante Erkenntnisse für
die Praxis eruiert u. konzeptionell zusammengeführt.
Für die künftige Gestaltung und Weiterentwicklung von kollaborativen Wertschöpfungsnetzwerken in der Produktion nimmt die Informationstechnologie (IT) eine wegweisende Rolle ein.
So kann durch interorganisationale softwareintensive Dienstleistungen bspw. der Aufbau
eines Wertschöpfungsnetzwerks erleichtert und
die Wandlungsfähigkeit während des Betriebs
erhöht werden. Hierbei können die softwareintensiven Dienstleistungen als ein Wandlungsbefähiger gesehen werden, der es den Wertschöpfungsnetzwerkpartnern erleichtert, netzwerkintern schnell auf sich ändernde Rahmenbedingungen reagieren zu können.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Erarbeitung
einer Rahmenkonzeption, wie intraorganisationale softwareintensive Dienstleistungen in
Wertschöpfungsnetzwerken etabliert werden
können, um den Aufbau und das Management
dieser Netzwerke zu erleichtern. Hierbei wird
untersucht, welche Prozesse unternehmensübergreifend stattfinden und softwareintensiv
ausgeführt werden können, welche Informationen/Daten von unternehmensinternen und auch
netzwerkinternen Partnern benötigt werden und
welche Schnittstellenproblematiken es gibt und
durch was sie verursacht werden.
In der Produktion sind berührungslose Messverfahren Standard der Qualitätssicherung, besonders mit hochwertigen Objektiven. Telezentr.
Objektive bieten konstanten Abbildungsmaßstab
bei variierendem Betrachtungsabstand; eignen
sich speziell für Messaufgaben, wo die Lage des
Messobjekts in definierten Grenzen schwanken
kann (s. Fließband). In der Mikroskopie gibt es
ein Verfahren (Dekonvolution), das Bilder per
Rückrechnung der Abbildungseigenschaften des
aufnehmenden Objektivs aufbereitet, mit Bearbeitungszeit von einigen s/Bild. Zudem liegen die
Produktionskosten telez. Objektive mit 200mm
Durchmesser im mittl. 4-stelligen Bereich.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Anwendung
der Dekonvolution in der dimensionellen Messtechnik u. die Erforschung möglicher Erweiterungen der Grenzen in der Fertigung telez. Objektive. Untersucht werden Aspekte: Einfluss der
Dekonvolution auf Messgenauigkeit von SubPixel-Messverfahren, Untersuchung mögl. Vereinfachungen vom Objektivdesign bzgl. nachgelagerter Bildaufbereitung u. Entwurf eines
vereinfachten telez. Objektivs mit Frontlinse
>200mm sowie Entwurf einer optimalen Hardware-Architektur für Echtzeit-Dekonvolution von
Bildern von 3MPix Größe bei einer Rate von ca.
500 Bildern/s.
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Posterbeiträge – Abstracts Cluster C
Cluster C Abstracts – Posterbeiträge
SKALIERBARE VISUAL ANALYTICS
IM ADVANCED MANUFACTURING
IT-BASIERTE ENTSCHEIDUNGSUNTERSTÜTZUNG ZUR VERBESSERUNG
DER WANDLUNGSFÄHIGKEIT
PRODUZIERENDER UNTERNEHMEN
APPS IM ENGINEERING
PRODUCT LIFE CYCLE ANALYTICS –
ANALYTICS DER NÄCHSTEN GENERATION
AUF STRUKTURIERTEN UND
UNSTRUKTURIERTEN DATEN
Dipl.-Inf. Dominik Herr
Prof. Dr. Thomas Ertl
GSaME, VIS, Universität Stuttgart
Dipl.-Wirt.-Ing. Philip Hollstein
Prof. Dr. Hans-Georg Kemper
GSaME, BWI Abt. VII, Universität Stuttgart
Dipl.-Inf. Eva Hoos
Prof. Dr.-Ing. Bernhard Mitschang
GSaME, IPVS, Universität Stuttgart
Dr.-Ing. Stefan Kramer, Daimler AG
M. A. Laura Bernadette Kassner
Prof. Dr.-Ing. Bernhard Mitschang
GSaME, IPVS, Universität Stuttgart
Im Zuge der Digitalisierung und des Fernziels der
Industrie 4.0 werden in zunehmendem Maße
Daten erfasst. Dies können bspw. Daten zur
Erfassung der Position eines Produktionsteils
während dessen Herstellung oder auch Status u.
Wartungsmeldungen von Werkzeugmaschinen
sein. Um diese Daten jedoch effizient nutzen zu
können, bedarf es geeigneter Ansätze, um diese
Daten zu analysieren. Das Konzept der Visual
Analytics verbindet automatische Datenverarbeitungsalgorithmen und Visualisierungen durch die
Interaktionen eines Anwenders miteinander, um
den Erkenntnis- u. Wissensgewinn des Analysierenden zu verbessern.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Übertragung
von Konzepten der Visual Analytics auf die Bereiche des advanced Manufacturing. Hierbei sollen neue Konzepte zur Analyse von Daten, die
im Rahmen einer modernen Produktion entstehen, entwickelt werden. Diese werden auf die
speziellen Rahmenbedingungen des advanced
Manufacturing angepasst.
Damit eine Produktion auf Änderungen, seitens
des Marktes oder der Umwelt, reagieren kann,
muss diese wandlungsfähig sein. Bestehende
technische Infrastrukturen und die Flexibilität der
Produktionsprozesse bilden dabei den Rahmen
der Wandlungsfähigkeit einer Produktion. Damit
dieser Rahmen ökonomisch sinnvoll genutzt
werden kann, müssen zusätzlich betriebswirtschaftliche Größen berücksichtigt werden. Eine
bedeutende Rolle spielt hierbei die Informationsversorgung von Entscheidungsträgern.
Das Ziel des Forschungsprojekts ist die Erstellung und Validierung eines Konzepts zur adäquaten Entscheidungsunterstützung für das
Produktionsmanagement im Kontext der
Wandlungsfähigkeit. Das Konzept basiert auf
einem maschinenorientierten Data Warehouse
(mDWH), mithilfe dessen feingranulare und
zeitnahe, nichtmonetäre Maschinendaten mit
zeitraumbezogenen, monetären Produktionsdaten zusammengeführt werden. Das Konzept
des mDWH ist prototypisch umgesetzt und
anhand eines Use-Case aus dem Maschinenbau
empirisch validiert.
Anwendungen auf mobilen Endgeräten, TabletPCs u. Smartphones, sog. Apps, sind heute Kernbestandteil des digitalen Lebens vieler Konsumenten. Sie können jederzeit, überall eingesetzt
werden, sind intuitiv bedienbar, verfügen über
zahlreiche Sensoren, die kontextsensitive Anwendungen ermöglichen. Diese charakteristischen Eigenschaften machen Apps auch für den
Einsatz im Engineering interessant. Gleichzeitig
stellt der effektive u. effiziente App-Einsatz neue
Anforderungen u. a. an IT- u. Unternehmensarchitekturen, Software-Entwicklungsmethoden u.
Daten-Management-Konzepte.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung
eines IT-Rahmenwerks für den App-Einsatz im
Engineering, in Produktentwicklung u. Prozessplanung. Auf Basis von App-orientierten Potenzialuntersuchungen u. Anwendungsfallanalysen
sind Anforderungen für den zielorientierten AppEinsatz zu ermitteln u. umzusetzen. Ein Kernbestandteil des IT-Rahmenwerks ist die Weiterentwicklung der IT-Architektur durch Konzeption
einer Engineering-spezifischen Middleware, die
die App-Entwicklung erleichtert u. standardisiert.
Dabei werden spezielle Herausforderungen aus
dem Engineering-Bereich adressiert, wie bspw.
Handhabung großer Datenmengen o. hohe
Sicherheitsanforderungen für den Umgang mit
Produktdaten.
50– 80 % aller Produktlebenszyklusdaten eines
industriell gefertigten Produkts liegen in unstrukturierter Form vor, ein Großteil als Text. Diese
sind bisher nur sehr eingeschränkt für Analytics
erschlossen, obwohl sie wertvolle Informationen
zur Prozess- u. Produktoptimierung in einem
kompetitiven Markt bieten. Aktuelle Ansätze zur
Analyse unstrukturierter Daten sind meist auf
isolierte Datenquellen fokussiert, stellen keine
Verknüpfungen zw. strukturierten u. unstrukturierten Daten her u. haben oft kostenintensive
Einzelfallimplementierungen zur Folge.
Ziel des Forschungsprojekts: Entwicklung u.
Implementierung einer Software-Architektur für
integrierte Analytics auf strukturierten u. unstrukturierten Daten. In einer Fallstudie wurde die
Datenlage in der Automobilindustrie untersucht
mit Fokus auf unstrukturierte Qualitätsdaten mit
viel Analysepotenzial. Dann wurden Anforderungen für Product Life Cycle Analytics entwickelt,
aktuelle Ansätze zu unstrukturierter Datenanalyse ausgewertet u. eine Konzeptarchitektur vorgestellt. Kern der weiteren Forschungsarbeit die
Implementierung dieser Architektur an einem
Beispiel aus dem Bereich life-cycle-übergreifendes Qualitätsmanagement. Zudem wurde eine
Architektur für integrierte Datenanalyse im
Exception Handling für die Smart Factory konzipiert u. publiziert.
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Posterbeiträge – Abstracts Cluster C
Cluster C Abstracts – Posterbeiträge
EIN TECHNOLOGIEUNABHÄNGIGES UND
DOMÄNENORIENTIERTES DATENMODELL
FÜR DEN ENGINEERING SERVICE BUS
IT-BASIERTE CAPABILITIES IM ADDITIVE
MANUFACTURING – KONZEPTION DES
INFORMATIONSMANAGEMENTS FÜR
INNOVATIVE GESCHÄFTSMODELLE
VERARBEITUNG KOMPLEXER
FERTIGUNGSEREIGNISSE
UNTERSUCHUNGEN ZUM ZERSTÄUBEN
UND TROPFENTRANSPORT
IN SPRITZLACKIER-PROZESSEN
Dipl.-Inf. Jan Königsberger
Prof. Dr.-Ing. Bernhard Mitschang
GSaME, IPVS, Universität Stuttgart
Dr. Martin Schaaf, Daimler AG
M. Sc. Michelle Moisa
Prof. Dr. Hans-Georg Kemper
GSaME, BWI Abt. VII, Universität Stuttgart
M. Sc. Naresh Nayak
Prof. Dr. Kurt Rothermel,
GSaME, IPVS, Universität Stuttgart
Dipl.-Ing. Bo Shen
Prof. Dr.-Ing. Engelbert Westkämper
GSaME, Universität Stuttgart
Prof. Dr. Th. Ertl, GSaME, VIS, Universität Stuttgart
Zunehmende Globalisierung, dadurch steigende
Konkurrenz u. kundenindividuelle Massenfertigung fordern von der fertigenden Industrie, ihre
IT-Systeme schnell an sich ändernde Marktbedingungen anzupassen. Serviceorientierte Architekturen bieten viele Vorteile bzgl. Flexibilität u.
Agilität. Die damit verbundenen Herausforderungen prozessualer u. organisationaler Natur
wurden oft ignoriert. Das führte zum Scheitern
vieler SOA-Initiativen. Zum Management aller
Aspekte einer SOA ist ihre Governance absolut
unverzichtbar. Aktuelle Ansätze zur SOA Governance decken jedoch nicht alle Anforderungen
komplett ab.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung
eines Konzepts für IT-Unterstützung der SOAGovernance. Eine Anforderungsanalyse für ein
SOA-Governance-Repository wurde durchgeführt, was eine durchgängige Verwaltung aller
an einer SOA beteiligten Artefakte ermöglicht.
Dann wird bzgl. dieser Anforderungen eine prototypische Repository-Implementierung umgesetzt. Ansätze zur weiteren Abstraktion von
Service-Schnittstellen u. Datenmodellen in sog.
Business Objects werden untersucht. So kann
eine weitere Stabilisierung der Schnittstellen
bei gleichzeitigem Erhalt der notwendigen Flexibilität erreicht werden.
Additive Manufacturing, bekannt als „3D-Druck“,
gilt als Überbegriff für generative Fertigungsverfahren. Additive Manufacturing wird seit einiger
Zeit im Prototypenbau eingesetzt u. gewinnt für
den Einsatz in der industriellen Fertigung zunehmend an Bedeutung. Aufgrund charakteristischer
Merkmale, wie hoher Designfreiheit o. einer ortsu. zeitunabhängigen Fertigung, sehen Unternehmen in Additive Manufacturing ein großes
Potenzial. Jedoch besteht die Herausforderung,
dieses Potenzial u. die Auswirkungen auf ihre
Geschäftsmodelle, Prozesse u. Informationssysteme abzuschätzen.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Identifikation
relevanter Capabilities (Fähigkeiten) für den zielführenden Einsatz von Additive Manufacturing.
Diese sollen zur Dokumentation der „Additive
Manufacturing Readiness“ herangezogen werden u. Basis für strategische Planungsaktivitäten
beim Einsatz von Additive Manufacturing sein.
Der Capability-Ansatz entstammt dem Enterprise
Architecture Management u. bietet eine methodische Hilfestellung zur Erreichung eines Business-IT-Alignements. Diese Untersuchung setzt
bei neuen Geschäftsmodellen an, die Auswirkungen auf Geschäftsprozesse u. die unterstützenden Informationssysteme zur Folge haben.
Die intelligente Fabrik „Smart Factory“ ist ein
Ziel von Industrie 4.0. „Cyber-Physical-Systems“
CPS erfassen mit vielen Sensoren den Zustand
der physischen Welt u. nutzen die Informationen
zur Regelung von Produktionsprozessen. Die erfassten „rohen“ Sensordaten werden mit CEP
Complex-Event-Processing-Technologien zu
höherwertigen Produktionsereignissen verarbeitet. Wichtig ist die Erfüllung von Echtzeiteigenschaften für zeitkritische Regelungsaufgaben,
da die verspätete Bereitstellung von Informationen zu ineffizienten Produktionsprozessen,
fehlerhaften Produkten, sogar zu Sicherheitsrisiken führen kann.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung
von Konzepten u. Mechanismen zur echtzeitfähigen Verarbeitung von Sensordaten mit CEP in
der Smart Factory. Fokus liegt auf echtzeitfähiger
Kommunikation u. Verarbeitung von Produktionsereignissen mit modernen SDN Software-defined-Networking- u. Virtualisierungstechnologien.
SDN kann echtzeitkritische Datenströme von
zeitunkritischen Kommunikationsvorgängen im
Netzwerk isolieren. Berechnungsfunktionen zur
Verarbeitung von Sensordaten u. Produktionsereignissen können im Netz verteilt, bei Bedarf
bereitgestellt werden, um Kommunikations- u.
Verarbeitungslatenzen zu minimieren, Zeitschranken einzuhalten.
Verständnis und Vorhersage von Zerstäubung,
Tropfentransport, Verdampfung u. Tropfenkoaleszenz sowie der Gesamtmodellierung von
Sprühsystemen sind von großer Bedeutung für
den Beschichtungsvorgang durch Sprühlackieren
mit Flüssigkeitstropfen. Vor dem Hintergrund
der zunehmenden Anforderungen an eine hohe
Beschichtungsqualität in der Automobilindustrie
erweist sich die numerische Simulation als eine
wichtige Methode zur Vorhersage u. Optimierung des Spritzlackierprozesses. Die Zerstäubung ist zentraler Vorgang bei der Spritzlackierung und besteht im Prinzip aus Primär- u.
Sekundärzerfall.
Ziel des Forschungsprojekts ist es, eine Methode zu finden, mit welcher der gesamte Zerstäubungsvorgang sowohl effizient als auch in der
benötigten Genauigkeit numerisch untersucht
werden kann. Als Teilaufgabe des Projekts wurde
der Einfluss des Zerstäubergases, insbesondere
beim Wechsel von Luft zu Wasserdampf, auf die
Zerstäubung und den Tropfentransport untersucht. Die Interaktion des Wasserdampfs mit
den Tröpfchen während des Tröpfchenflugs
wurde dabei betrachtet, um festzustellen, ob
eine Abdunstung durch die erhöhte Temperatur
oder eine Kondensation von Wasserdampf auf
den Tröpfchen aufgrund der hohen Feuchte
vorliegt.
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Posterbeiträge – Abstracts Cluster C
Cluster D Abstracts – Posterbeiträge
OPTIMIERUNG DER PRÄGUNG VON GEFALTETEN FILTERMEDIEN DURCH SIMULATION
DER FLUID-STRUKTUR-INTERAKTION
ANHAND VIRTUELLER PROTOTYPEN
WANDLUNGSFÄHIGE FPGA-BASIERTE
ENTWICKLUNGS- UND TESTPLATTFORM
KOMPETENZFÖRDERUNG UND KNOWHOW-TRANSFER ÄLTERER BESCHÄFTIGTER
IN VERWALTUNGSBEREICHEN IM KONTEXT
DES DEMOGRAFISCHEN WANDELS
ENTSCHEIDUNGSFINDUNG
ZUR ENTWICKLUNG
PRODUKTIONSUNTERSTÜTZENDER
SERVICEKONZEPTE
M. Sc. Alexander Traut
Prof. Dr.-Ing. Manfred Piesche
GSaME, IMVT, Universität Stuttgart
Dr.-Ing. M. J. Lehmann, MANN+HUMMEL GMBH
Dipl.-Ing. Jianxiong Zhang
Prof. Dr.-Ing. Manfred Berroth
GSaME, INT, Universität Stuttgart
Dipl.-Oec. Daniela Baumhauer
Prof. Dr.-Ing. D. Spath, Prof. Dr.-Ing. W. Bauer
GSaME, IAT, Universität Stuttgart; FhG-IAO
Oskar Heer, Daimler AG
M. Sc. Eva M. Grochowski
Prof. Dr.-Ing. Dieter Spath
GSaME, IAT, Universität Stuttgart
Prof. em. Dr. E. Zahn, GSaME, Uni. Stuttgart
Fahrzeugfilter schützen die Komponenten eines
Motors unter verschiedensten Betriebsbedingungen vor einem vorzeitigen Verschleißen oder
einer Beschädigung durch Partikel. Um diese
Funktion zu erfüllen, ist besonders im Rahmen
der Performancesteigerung heutiger Filterelemente die mechanische Belastbarkeit des Filtermaterials von signifikanter Bedeutung. Zur Verbesserung der Stabilität der Filterfalten ist die
wechselseitige Beeinflussung von Strömung und
poröser Filterstruktur häufig nicht mehr vernachlässigbar. Dies führt zu einer komplexen Optimierungsaufgabe, welche durch den Einsatz numerischer Simulationsmethoden gelöst werden soll.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung
einer Simulationsmethode, die es ermöglicht, die
FSI Fluid-Struktur-Interaktion bei der Durchströmung von Fahrzeugfiltern auf Basis virtueller
Prototypen abzubilden. Dazu werden notwendige Submodelle bezüglich des Materialverhaltens, der Abbildung realer Faltengeometrien, der
Randbedingungen am Übergang zum porösen
Medium sowie zur Umsetzung der Fluid-StrukturWechselwirkung mit porösen Strukturen evaluiert. Hierdurch wird ein wesentlicher Beitrag zur
virtuellen und wissensbasierten Optimierung
zukünftiger Filterelemente geleistet.
In der heutigen Zeit, in der Produktzyklen immer
kürzer werden, jedoch die Komplexität der Informationssysteme zunimmt, benötigt man auch
eine angemessene Testplattform, die für den
schnellen Wandel geeignet ist. Mit der zu entwickelnden Testplattform kann ein Produkt/Informationssystem schneller entwickelt und optimiert werden. FPGAs bieten mittlerweile sehr
schnelle Schnittstellen (z. B. Virtex 7 von Xilinx
mit 8 x 28 Gbit/s). Die Anforderungen an eine
solche Testplattform sind eine effiziente digitale
Signalverarbeitung, sehr schnelle u. breitbandige Datenschnittstellen und anpassungsfähige
Schnittstellen für den Test von Produkten/Informationssystemen.
Ein FPGA bietet die Flexibilität in der Entwicklung einer zur Laufzeit konfigurierbaren Testumgebung. Mit einer generischen Schnittstelle zu
einer Mezzanine-Platine können verschiedene
Systeme, z. B. am INT entwickelte Hochgeschwindigkeits-ASICs, getestet werden. Ein
zusätzlicher RAM/ROM Speicher ermöglicht eine
Pufferung der erzeugten Daten. Eine schnelle
Schnittstelle zum PC ermöglicht die weitere
Verarbeitung der empfangenen Daten oder die
Vorprozessierung der zu sendenden Daten.
Demografischer Wandel in Deutschland zeigt
sich an sinkender Bevölkerung im erwerbsfähigen Alter u. steigender Zahl älterer Menschen
mit Auswirkungen auf Personal- u. Wissensstrukturen in Unternehmen. Dies bedeutet verlängertes Erwerbsleben u. dann Ausscheiden vieler
Mitarbeiter mit hohem Erfahrungswissen. Die
Herausforderungen für Unternehmen bestehen
im Erhalt von Wissensvorsprung u. Wettbewerbsfähigkeit unter Beibehaltung, Steigerung
von Leistung u. Motivation u. sauberem Wissenstransfers an die Nachfolgegeneration.
Ziel des Forschungsprojekts ist die systematische Analyse, Untersuchung u. Entwicklung
von Instrumenten zum Erhalt einer wettbewerbsfähigen Belegschaft. Stellhebel sollen identifiziert
werden, um Kompetenzen, Flexibilität u. Leistungsmotivation nachhaltig zu steigern; Faktoren
gefunden werden, die Erfahrungswissen sichtbar
u. sicherbar machen. Gewonnene Erkenntnisse
sollen in ein Konzept zum Generationenmanagement einfließen u. durch ein Fallbeispiel der
Daimler AG validiert werden. Erprobt werden
erfolgversprechende Maßnahmen u. Instrumente zuerst in Geschäftsbereichen mit breiter Spezialisten- u. Wissensdichte. Ergebnisse sollen
dann in die Arbeitsorganisation, in Personal- und
Führungsprozesse überführt werden.
Arbeitsteilung entlang der Zulieferkette in der
Automobilindustrie erschwert Entwicklung u.
Umsetzung funktionsintegrierter Lösungen.
Gestiegene Anforderungen, wie Reduzierung
CO2-Ausstoß bei gleicher Leistung, sind im
globalen Wettbewerb nur durch innovative u.
funktionsintegrierte Lösungen erreichbar. Dies
erfordert kooperative Zusammenarbeit aller an
der Entwicklung des Automobils beteiligten
Unternehmen u. Ausschöpfung des Forschungsstandes – Herausforderung an Koordination u.
Steuerung von Entwicklungsprojekten.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung
eines Konzepts für die Koordination u. Steuerung interdisziplinärer, interorganisationaler
Entwicklungsprojekte in der Automobilindustrie.
Im Fokus steht die Entscheidungsunterstützung
entlang des Produktentstehungsprozesses mit
Beachtung der Besonderheiten, die durch die
Zusammenarbeit verschiedener Entwicklungspartner u. Fachdisziplinen entstehen. Das Projekt
startet mit der Bestimmung eines abstrahierten
Produktentstehungsprozesses, um die notwendigen Entscheidungen in den verschiedenen
Phasen zu bestimmen. Danach werden kritische
Faktoren der Entscheidung bei interdisziplinären,
interorganisationalen Entwicklungsprojekten
bestimmt. Das erarbeitete Konzept wird anhand
eines Fallbeispiels validiert.
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Posterbeiträge – Abstracts Cluster E
Cluster E Abstracts – Posterbeiträge
MASSIVKERAMISCHE STRUKTUREN
UND KERAMISCHE SCHICHTEN FÜR
BIOMEDIZINISCHE ANWENDUNGEN
POTENZIAL RÄUMLICHER UND ZEITLICHER
STRAHLFORMUNG FÜR DIE INDUSTRIELLE
MATERIALBEARBEITUNG MIT
ULTRAKURZPULSSTRAHL-QUELLEN
MECHANISMEN DER ENTSTEHUNG VON
SCHNITTUNREGELMÄSSIGKEITEN BEIM
SCHNEIDEN MIT DEM FESTKÖRPERLASER
UNTERSUCHUNGEN VON
ZERSTÄUBUNGSVORGÄNGEN
MIT HOHLKEGELDÜSEN
M. Sc. Irina Arhire
Prof. Dr. Rainer Gadow
GSaME, IFKB, Universität Stuttgart
Dipl.-Phys. Lara Bauer
Prof. Dr. Th. Graf, GSaME, IFSW, Uni. Stuttgart
Dr.-Ing. Birgit Faißt, TRUMPF Laser GmbH + Co.
KG, Schramberg
Dipl.-Ing. Oliver Bocksrocker
Prof. Dr. Thomas Graf
GSaME, IFSW, Universität Stuttgart
M. Sc. Sebastian Egger
Prof. Dr.-Ing. Manfred Piesche
GSaME, IMVT, Universität Stuttgart
Prof. Dr.-Ing. E. Westkämper, GSaME, Uni. Stgt.
Vielversprechender Ansatz zum regenerativen
Knochenaufbau nach Traumata, Tumoren oder
Infektionen ist die Verwendung von Implantaten
u. Knochenersatzgewebe aus bioaktiven Werkstoffen, wie speziellen Gläsern, Keramiken, da
körpereigenes Knochengewebe oft nicht infrage
kommt wegen des benötigten Volumens. Diese
Werkstoffe können in Form von Knochenersatzmaterial durch 3D-Inkjetdruck o. Beschichtungen auf Implantaten durch Verfahren des thermischen Spritzens verarbeitet werden. Die Eigenschaften dieser Fertigungsprozesse basieren
zum großen Teil auf den Charakteristika der
partikelförmigen Rohstoffe, wie z. B. Fließfähigkeit der Pulver, welche durch Sprühgranulation in
weiten Grenzen optimiert werden können. Auch
können funktionale Stoffe in die Granulate eingebracht oder Compositepulver erzeugt werden,
um Zusammensetzung u. Eigenschaften der
Werkstoffe gezielt zu beeinflussen.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung
granulierter u. funktionalisierter z. B. biozider
Compositepulver für die Weiterverarbeitung
durch additive Fertigungsverfahren u. thermokinetische Beschichtung. Auch sollen Verarbeitungsverfahren selbst untersucht werden, wobei
Wechselwirkungen zw. Prozessparametern u.
entstehenden Werkstoffeigenschaften interessant sind.
Sprödharte Materialien finden in verschiedenen
Industriesektoren zunehmend Akzeptanz. Glas
erfährt hohe Nachfrage in der Entertainment
Branche. Jedoch stellt die Bearbeitung sprödharter Materialien große Anforderungen an die
Werkzeuge. Mechanische Methoden führen
häufig zu Rissen, welche die Stabilität beeinflussen. Beliebige Geometrien lassen sich derzeit
nur schwer mit herkömmlichen Methoden realisieren. Wachsende Anforderungen an Displaygläser bringen zudem gängige Verfahren an ihre
Grenzen. Ultrakurzpulsstrahlquellen bieten eine
vielversprechende Alternative.
Ziel des Forschungsprojekts ist, die Wechselwirkung zwischen Licht u. Material u. das Potenzial
von räumlicher u. zeitlicher Strahlformung zu
erforschen. Zunächst wurde der Einfluss der
Pulsdauer auf den Prozess bzgl. Optimierungspotenzial von Effizienz u. Qualität evaluiert.
Speziell das Auftreten von Rückseitenbeschädigungen, die bei der Bearbeitung von transparenten Materialien entstehen, wurde systematisch untersucht. Es zeigte sich, dass mit einer
Pulsdauer von 6 ps bei Linien-Abtragsversuchen
starke Rückseitenschädigungen auftreten, mit
1 ps dagegen keine zu beobachten sind. Außerdem konnte eine Effizienzsteigerung bei kleinen
Pulsüberlappungen erzielt werden.
Laserschneiden ist das am weitesten verbreitete
laserbasierte Verfahren in der industriellen Fertigung. Schnittqualität u. Produktivität wurden in
der Vergangenheit meist durch Erhöhung der zur
Verfügung stehenden Laserstrahlleistung u.
durch empirisch ermittelte Schneiddaten verbessert. Der Laserschneidprozess hat sich als robust
erwiesen, doch es gibt Einflussfaktoren wie regionale Schwankungen in der Material- u. Prozessgasqualität, die zu Schnittunregelmäßigkeiten
führen können. Sind diese Schwankungen stark
ausgeprägt, führen sie sogar zum Schnittabriss.
Dies zu vermeiden, soll der Laserschneidprozess
durch neuartige, optische Messverfahren untersucht werden.
Ziel des Forschungsprojekts ist es, durch Vermessung der Schneidfront während des Laserschneidprozesses physikal. Mechanismen zu
identifizieren, die zu Schnittunregelmäßigkeiten
führen. Hierzu wurden bisher sog. eingefrorene
Schnitte erzeugt u. Winkelmessungen mit einem
Quotientengoniometer während des Schneidprozesses durchgeführt. Das Projekt beinhaltet
zudem die Vermessung der geometrischen
Ausprägung der Wechselwirkungszone zwischen
Laser u. Material in Abhängigkeit der Temperaturverteilung. Ein Erklärungsmodell soll entstehen,
welche physikal. Mechanismen auf die Entstehung von Schnittunregelmäßigkeiten hinwirken.
In der Verfahrenstechnik ist das Erzeugen von
Tropfensystemen mit enger Verteilung der Tropfengröße ein wichtiger Prozessschritt. Hohlkegeldüsen kommen vielfach zum Einsatz. Div.
Faktoren beeinflussen das Betriebsverhalten.
Der bisherige Auslegungs- u. Berechnungsprozess ist stark empirisch geprägt u. die Mechanismen der Tropfenbildung sind noch nicht eindeutig geklärt.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung
eines mathe.-physikal. Modells zur Vorhersage
des Betriebsverhaltens von Hohlkegeldüsen in
Abhängigkeit ihrer Geometrie. Die Hypothese
„Fluiddynamische Instabilitäten korrelieren mit
der Tropfengröße“ ist Kern der Untersuchungen.
Zweckmäßig ist die Gliederung der strömungsmechanischen Vorgänge in vier Modellabschnitte: Düseninnenströmung, Hohlstrahlkontur,
Lamellenzerfall u. Tropfenbildung durch Ligamentzerfall. Bei mathe. Modellierung u. numer.
Strömungssimulation liegt ein besonderer
Schwerpunkt auf der Abbildung der mehrphasigen Vorgänge beim Tropfenzerfall und der
Untersuchung von Wirbelstrukturen innerhalb
der Düse. Das Auftreten solcher Wirbelsysteme
kann mittels einer Stabilitätsanalyse nach der
Methode der kleinen Schwingungen ermittelt
werden. Das Experiment dient der Validierung
vorangegangener Berechnungen.
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Posterbeiträge – Abstracts Cluster E
Cluster E Abstracts – Posterbeiträge
SIMULATION DES ENTWICKLUNGSPROZESSES VON SCHICHTEIGENSPANNUNGEN BEI THERMOKINETISCHEN
BESCHICHTUNGEN
SIMULATION VON LASER-MATERIEWECHSELWIRKUNG
LASERBEARBEITUNG VON CFK
MIT EINEM 1,1 KW-PIKOSEKUNDENLASERSYSTEM
ERWEITERUNG DER
WERKSTOFFEINSATZGRENZEN
MITTELS BESCHICHTUNGEN
M. Sc. Eng. Mohamed Elhoriny
Prof. Dr. Rainer Gadow
GSaME, IFKB, Universität Stuttgart
M. Sc. Daniel Förster
Prof. Dr. Thomas Graf
GSaME, IFSW, Universität Stuttgart
Dipl.-Ing. Christian Freitag
Prof. Dr. Thomas Graf
GSaME, IFSW, Universität Stuttgart
Dipl.-Ing. Venancio Martínez-García
Prof. Dr. Rainer Gadow
GSaME, IFKB, Universität Stuttgart
Thermokinetische Beschichtungsverfahren
verwenden partikelbeladene Heißgasstrahlen,
um keram., metall., metall-keram. funktionale
Schichten für industrielle Anwendungen abzuscheiden. Schichtmaterial u. Wärmeübertrag
vom heißen Gasstrahl auf die Oberfläche verursachen starke Bauteilaufheizungen, abhängig
von der Prozessführung. Traditionell realisieren
6-Achs-Roboter mit manueller Teach-In-Programmierung die Bewegungsform des Beschichtungsaggregats; zeitaufwändige empirische Ansätze
optimieren Spritzprozesse – ohne Garantie für
beste Beschichtungsergebnisse.
Ziel des Forschungsprojekts: Entwicklung v.
Schichtaufbau-Modell mit Finite-Elemente-Software ANSYS, um Eigenspannungs-Entwicklungsprozess bzgl. der benutzten Robotertrajektorien
u. Beschichtungsparameter zu visualisieren. Das
Modell simuliert Wärmeeintrag, Stoffauftrag
während der Abscheidung keramischer Schichten auf Metallsubstrate u. verwendete Roboterpfade; ermöglicht Vorhersage der Eigenspannungsentwicklung über Zeit u. Position; ist Teil
einer Strategie zur Vorhersage v. Schichteigenschaften u. Offline-Planung v. Beschichtungsprozessen durch die Erstellung eines Tools zu
vollautomatisierter, anpassungsfähiger, virtueller
Optimierung von Beschichtungsparametern.
Der Absorptionsprozess in Werkstücken, die
mit Laserlicht bestrahlt werden, kann für feste
Oberflächen bei isotropen Materialien seit
vielen Jahrzehnten durch die Fresnelgleichungen beschrieben werden. Für anisotrope sowie
schmelzende und verdampfende Oberflächen
gibt es noch Klärungsbedarf hinsichtlich der
Änderung der lokalen Absorption sowie des
Energietransports im Material. Hier hat insbesondere die Nichtgleichgewichtssituation bei
Bestrahlung mit modernen Ultrakurzpulslaserquellen (UKP) einen Einfluss.
Ziel des Forschungsprojekts ist ein tieferes
Prozessverständnis bezüglich der Energiedeposition und des Energietransports in nach wie vor
üblichen Materialien in der Lasermaterialbearbeitung wie Halbleitern (Silizium) und Metallen
(Aluminium u. Stahl), aber auch neuen Materialien wie CFK. Zur Berechnung der lokalen Absorption kommt Raytracing zum Einsatz, Wärmeleitung und Materialreaktion bei thermodynamischen Nichtgleichgewichtssimulationen mit
UKP-Lasern werden mit Molekulardynamiksimulationen berechnet. Alternativ eignen sich
hier hydrodynamische Codes, die ebenfalls im
Kontext der Lasermaterialbearbeitung untersucht
werden.
Die Laserbearbeitung Carbonfaser verstärkter
Kunststoffe (CFK) mit gepulsten Strahlquellen
ermöglicht hohe Bearbeitungsqualität mit therm.
Schädigungen <10 µm. Mittlere Leistung heutiger Ultrakurzpuls (UKP) Laserstrahlquellen beschränkt sich auf einige Hundert Watt. Das IFSW
stellte kürzlich eine gepulste Strahlquelle mit
mittlerer Laserleistung von 1,1 kW bei Pulsdauern <8 ps vor. Dies ermöglicht hochpräzise
Bearbeitungsprozesse mit nie dagewesener
Produktivität.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Laserbearbeitung von CFK mit minimaler therm. Schädigung
bei gleichzeitig hoher Produktivität. Dies erfordert
umfassende Kenntnis auftretender Prozessmechanismen. Wärmeakkumulationseffekte als wesentliche Schädigungsmechanismen der gepulsten CFK-Laserbearbeitung wurden bereits identifiziert. Es kann zw. Wärmeakkumulation wegen
des Pulsüberlapps u. wiederholter Überfahrten
über das Material unterschieden werden. Geeignete Prozessgestaltung kann den Einfluss dieser
Akkumulationseffekte reduzieren, z. B. durch
Wahl ausreichend hoher Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahls über das Material. Im Rahmen der Studie konnte ein Schnitt durch 2 mm
dickes CFK mit einer therm. Schädigung <10 µm
bei einer effektiven Vorschubgeschwindigkeit
von 0,9 m/min demonstriert werden.
Schichtverbunde, die mittels thermokinetischer
Beschichtungsverfahren abgeschieden werden,
spielen eine wichtige Rolle als Schutz- u. Funktionsbeschichtungen in einer Vielzahl von Anwendungen. Insbesondere die Schutzschichten
weisen in ihrem Lastenheft hohe Anforderungen
auf. Das Substrat kann dann häufig durch kostengünstigere Werkstoffe realisiert werden. Die gewählten Fertigungsverfahren u. die Parameter
bei der Prozessführung spielen hierbei eine wichtige Rolle für die Charakteristika der Schichten.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Untersuchung von Korrelationen der Prozessparameter mit
qualitativen Schichtverbundeigenschaften durch
Simulationsmodelle. Zunächst wurde ein makroskopisches Modell des Schichtabscheideprozesses entwickelt. Durch thermo-mechanische Prozesssimulation soll die Entstehung der im Bauteil
vorhandenen Eigenspannungen aufgrund der
makroskopisch wirksamen thermischen Dehnungen untersucht werden. Dies wird ergänzt um
die Modellierung von Schichtinkrementen auf
einer meso- und mikroskaligen (einzelner Splat)
Ebene. Die experimentellen Arbeiten umfassen
Entwicklung und Bau einer Anlage zur Eigenspannungsmessung anhand der inkrementellen
Bohrlochmethode sowie eines Gerätes für die
Kalibrierung dieser Methode.
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Posterbeiträge – Abstracts Cluster E
Cluster E Abstracts – Posterbeiträge
HOCHLEISTUNGSBESCHICHTUNGSTECHNIK
MIT KERAMISCHEN SUSPENSIONEN
SERIENTAUGLICHES LASERSTRAHLREMOTE-SCHWEISSEN VON HOCHFESTEN
ALUMINIUM-BAUTEILEN
ENERGIE- UND RESSOURCENSCHONENDE
PRODUKTION IN DER INDUSTRIE
ENTWICKLUNG EINES AUFTRAGSVERFAHRENS FÜR RHEOLOGISCH
KOMPLEXE FLUIDE
Dipl.-Ing. Martin Plachetta
Prof. Dr. Rainer Gadow
GSaME, IFKB, Universität Stuttgart
M. Sc. Martin Sommer
Prof. Dr. Thomas Graf
GSaME, IFSW, Universität Stuttgart
Dr.-Ing. J.-P. Weberpals, Audi AG, Neckarsulm
M. Sc. Kamran Taheri
Prof. Dr. Rainer Gadow
GSaME, IFKB, Universität Stuttgart
Prof. Dr. D. Oesterwind, Hans-Böckler-Stiftung
Dipl.-Ing. Rim Zerriaa
Prof. Dr.-Ing. Manfred Piesche
GSaME, IMVT, Universität Stuttgart
Prof. Dr.-Ing. E. Westkämper GSaME, Uni. Stgt.
Funktionale Oberflächenbeschichtungen aus
Keramik sind von hoher Relevanz für eine Reihe
unterschiedlichster Gebiete wie Leichtbau, Katalyse und Biomedizin. Die Herstellung erfolgt
über hochenergetische Beschichtungsverfahren
wie Plasmaspritzen und Hochgeschwindigkeitsflammspritzen. Von besonderem Interesse ist
dabei die Verwendung keramischer Suspensionen im Spritzprozess, die den Einsatz nanoskaliger Pulver erlauben. Diese Pulver sind interessant. Sie ermöglichen die Herstellung von
Schichten mit einer Nanostruktur, die besondere
Eigenschaften u. a. in ihrer Zusammensetzung
und mechanischen Belastbarkeit zeigen.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung
stabil arbeitender Suspensionsinjektoren zur kontrollierten Zerstäubung von keramischen Suspensionen und Evaluierung der damit hergestellten
Schichten. Dies geschieht durch experimentelle
Untersuchungen und mit Hilfe fluiddynamischer
Simulation. Im Fokus stehen dabei sowohl die
Zerstäubung als auch eine Strömungsoptimierung der Geometrie der Brennkammer. Die hergestellten oxidischen u. nichtoxidischen Werkstoffsysteme sowie Verbundstrukturen sollen in
Hinsicht auf ihre chemischen u. physikalischen
Eigenschaften charakterisiert u. anschließend
mit Systemen, hergestellt durch klassische pulverbasierte Verfahren, verglichen werden.
Das Werkzeug „Laserstrahl“ kann Produktionen
effizient gestalten. Im modernen Karosseriebau
zeichnen sich Vorteile von Aluminiumlegierungen
gegenüber Stahl ab. Bei bisherigen Schweißverbindungen von Aluminium ist das Einbringen von
Zusatzwerkstoffen zur Vermeidung von Fehlstellen u. Heißrissen nötig. Kürzere Taktzeiten
fordern höhere Geschwindigkeiten u. größere
Arbeitsabstände bei der Lasermaterialbearbeitung; die Zufuhr des Zusatzwerkstoffs zur
Fügestelle ist nicht praktikabel.
Ziel des Forschungsprojekts ist die systematische Weiterentwicklung des Laserstrahl-Remoteschweißens von hochfesten Aluminiumlegierungen. Dies erfordert grundlegendes
Verständnis der Fügeprozessdynamik bis zu den
metallurgischen Vorgängen. Detaillierte Untersuchungen sollen vorhandene Modellvorstellungen zur Heißrissbildung verfeinern u. bestehende Verfahren für das Remoteschweißen an
Realbauteilen optimieren. Es sind Strategien zu
entwickeln, die hohe Bearbeitungsabstände
zulassen, Fehlermöglichkeiten reduzieren, das
Einbringen von Zusatzwerkstoffen ausschließen.
Um serientaugliche, zuverlässige Schweißnähte
zu generieren, ist die Konzeptionierung einer
Sensorik notwendig, die Schweißresultate überwacht u. definierte Anforderungen prüft.
Nachhaltigkeitsaspekte, zunehmende Knappheit
u. Kosten der Ressourcen sind treibende Kraft
zur Entwicklung von Wertschöpfungsprozessen.
Unternehmen bezahlen ihren Ressourcenverbrauch, doch nur der nutzbare Ressourcenteil
wird verwendet. Dies führt zu Ineffizienz u.
hohem Ressourcenverbrauch. Die Entwicklung
künftiger Finanzstrategien muss Fertigungsprozesse bzgl. ihrer Ressourceneinsparpotenziale
optimieren. Die Exergieanalyse wurde als prakt.
Konzept für thermodynamische Optimierung
therm. Systeme bes. energieintensiver Produktionsprozesse gewählt. Sie betrachtet Quantität
u. Qualität (Nutzbarkeit) der Energie- u. Materialströme im Gegensatz zur Energieanalyse, die nur
die Quantität des Energieverbrauchs untersucht.
Ziel des Forschungsprojekts ist es, Vorteile der
Exergieanalyse gegenüber der Energieanalyse
zur Identifizierung von Energie- u. Materialverlusten, Energierückgewinnungspotenzialen bei Fertigungsprozessen herauszuarbeiten. Das Projekt
umfasst Korrelation u. Analyse beider Ansätze
des Exergiekonzepts u. die Entwicklung eines
neuen Bewertungswerkzeugs zum Vergleich
von Optimierungsszenarien. Das Werkzeug soll
dann zur Identifizierung von Energieverlusten u.
-rückgewinnungspotenzialen am Beispiel therm.
Fertigungssysteme untersucht werden.
In der Automobilindustrie erfolgt die Lackierung
von Karosserien und deren Anbauteile hauptsächlich durch den Prozess der Hochrotationszerstäubung, der meistens Anforderungen nach
höchster Qualität und Energieeffizienz unter
umweltschonenden Aspekten erfüllen muss.
Die Prozessauslegung beruht vorwiegend auf
empirischen Daten und Erfahrungswerten. Umfassende wissenschaftliche Untersuchungen zur
Hochrotationszerstäubung sind bisher kaum vorhanden. Ferner handelt es sich in den meisten
bisherigen Arbeiten bei den Applikationsmedien
um Newton´sche Fluide, z. B. Glycerin-WasserLösungen.
Ziel des Forschungsprojekts ist es, den Hochrotationszerstäubungsprozess unter Verwendung
realer Lacke (nicht-Newton´sche Fluide) und
unter praxisnahen Rahmenbedingungen zu
untersuchen. Dies soll in einer ersten Phase des
Forschungsprojekts durch Experimente – vor
allem hinsichtlich des Zerfallsmodus und Tropfengrößenspektrums – durchgeführt werden. In
einer zweiten Phase soll ein Auftragsverfahren
für rheologisch komplexe Fluide unter Optimierung des Energieverbrauchs und des Auftragswirkungsgrads entwickelt werden.
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Posterbeiträge – Abstracts Cluster F
Cluster F Abstracts – Posterbeiträge
UKP-SCHEIBENLASER
VORBEUGENDE UND AUTOMATISIERTE
WARTUNG UND INSTANDHALTUNG FÜR
DIE PRODUKTION
EINE DISZIPLINENÜBERGREIFENDE
METHODE ZUR VERBESSERUNG
DES ENGINEERING-PROZESSES IM
SONDERMASCHINENBAU
ENTWURFSMETHODIK FÜR APPLIKATIONSSPEZIFISCHE LINEARDIREKTANTRIEBE
KLEINER LEISTUNG
M. Sc. Dipl.-Ing. (FH) Michael Eckerle
Prof. Dr. Thomas Graf
GSaME, IFSW, Universität Stuttgart
M. Eng. Christian Friedrich
Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl
GSaME, ISW, Universität Stuttgart; FhG
Dipl.-Ing. Tobias Helbig
Prof. Dr.-Ing. E. Westkämper; GSaME, Uni. Stgt.
M. Sc. Dipl.-Ing. (FH) J. Hoos, Festo AG & Co.KG,
Esslingen
Dipl.-Ing. (FH) Daniel Kreuzer
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Schinköthe
GSaME, IKFF, Universität Stuttgart
Ultrakurzpulslaser (UKP-Laser) sind zu einem
wichtigen Werkzeug der Lasermaterialbearbeitung geworden. Durch die extrem kurzen LaserMaterial-Wechselwirkungszeiten, bei gleichzeitigen hohen Spitzenleitungen, kann die Energie
gezielter in die bearbeiteten Werkstoffe eingetragen werden, als es zum Beispiel mit CW-Lasern
möglich ist. Die heutige Forschung im Bereich
der UKP-Laser zielt auf immer kürzere Pulse und
Erhöhung der durchschnittlichen Leistung ab.
Ein weiteres vielversprechendes Forschungsfeld in der Lasermaterialbearbeitung ist die
Strahlformung, beziehungsweise die Nutzung
zylindrischer Polarisationsformen. So wirkt sich
ein zylindrisch polarisierter Laserstrahl nachweislich positiv auf die Effizienz bei verschiedensten
Lasermaterialbearbeitungsprozessen wie Bohren
und Schneiden aus.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Realisierung
eines zylindrisch polarisierten UKP-Scheibenlasersystems zur Lasermaterialbearbeitung im
Leistungsbereich über 20–200 W für verschiedene Pulsdauern. Dazu werden sowohl mehrstufige Systeme aus Oszillator und nachfolgendem Verstärker als auch reine Oszillatoransätze
entwickelt. Zudem sollen die Ausgangsleistung
und die Pulsdauer im UKP-Betrieb durch den
Einsatz neuer Materialien weiter verbessert
werden.
Maschinen- u. Anlagenverfügbarkeit heutiger
Produktionssysteme ist immens wichtig u. ein
wesentliches Differenzierungsmerkmal im industriellen Wettbewerb. Diese Produktionsmaschinen, -anlagen sind oft mit Condition Monitoring
Systemen ausgestattet, die automatisierte Diagnosen von Fehlerzuständen zulassen. Allerdings
werden Wartungs-/Instandsetzungsaufgaben
manuell durchgeführt.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Bereitstellung
eines Robotersystems, das manuelle Instandhaltungsarbeiten unterstützt u. Maschinenausfallzeiten maßgeblich reduziert. Der Fokus liegt
auf autonomer Manipulation. Defekte Funktionseinheiten können ersetzt, Wartungsaufgaben
automatisiert durchgeführt werden. Es wurde
eine durchgängige Architektur entwickelt, die
Planung, Steuerung, Regelung robotergestützter
Instandhaltungsaufgaben zulässt. Zur Planung
von Demontagefolgen werden aus dem CADModell topologische Beziehungen der Anlage
extrahiert u. um 3D-Umgebungsinformation
ergänzt, diese wird online mit Vision-System
gewonnen. So ist eine komplette Beschreibung
der Roboteraufgabe vorhanden. Künftig wird am
hybriden Regelungssystem geforscht, das aufgabenspezifisch Sensoren u. Algorithmen allokiert u. komplexe Demontage-, Montageoperationen mit hoher Prozesssicherheit ermöglicht.
Dem Kunden maßgeschneiderte Automatisierungslösungen zu liefern, bedeutet den Erfolg
der Sondermaschinenbauer. Dafür brauchen sie
ein optimales kundenspezifisches Projektengineering bzgl. Erfolgskriterien, Projektdauer,
Kosten, Lösungszuverlässigkeit. Doch mangelnde Abstimmung zw. den Engineeringdisziplinen
Konstruktion, Elektrik, Software lassen Potenziale ungenutzt.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung
einer disziplinenübergreifenden Methode zur
Verbesserung des Engineerings im Sondermaschinenbau. Im Fokus steht ein gemeinsam
genutztes Modell, das die Prinziplösung der
Fertigungsaufgabe darstellt. Zur Unterstützung
des Systemverständnisses u. der disziplinenübergreifenden Zusammenarbeit wird die Prinziplösung symbolisch dargestellt. Beziehungen zw.
einzelnen Elementen werden modelliert, um
Abhängigkeiten zu verdeutlichen u. notwendige
Änderungen konsistent u. einfach zu halten. In
der finalen Umsetzungsphase wird das Lösungsmodell in das standardisierte Datenformat AutomationML überführt. Dies ermöglicht die nahtlose Übertragung der Prinziplösung in gewohnte,
disziplinenspezifische Expertentools, um dort die
Lösung auszuarbeiten. Die Rückspiegelung von
Änderungen in das Modell garantiert die Konsistenz zwischen den Disziplinen.
Zur Realisierung intelligenter Produktionseinrichtungen u. -systeme und auch bei der Realisierung von Geräte- u. Maschinenfunktionen sind
oft applikationsspezifische Neu- u. Weiterentwicklungen in der Antriebstechnik und Aktorik
erforderlich. Häufig sind dabei lineare Antriebsfunktionen und da Lineardirektantriebe gefragt.
Nicht immer ist dabei die Zeit für langwierige
tiefgründige Produktentwicklungen vorhanden,
oft muss sehr schnell ein tragfähiges Lösungskonzept konzipiert und dann auch realisiert werden. Hierzu sind geeignete Entwurfsmethoden
u. -strategien erforderlich, die auf entsprechendem Expertenwissen basieren. Damit sollte
sehr schnell eine Struktursynthese und erste
Abschätzung der Performance und Parameter
des Antriebssystems ermöglicht werden.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Realisierung
einer solchen Entwurfsmethodik für die Entwicklung applikationsspezifischer Lineardirektantriebe kleiner Leistung. Unter Einbeziehung
von Expertenwissen zur Gestaltung des Magnetkreises, zur Wärmeabfuhr und zum Aufbau des
Wicklungssystems sowie unter Beachtung dynamischer Aspekte und des Bewegungsregimes
soll eine Entwurfsmethodik entwickelt werden,
die softwaretechnisch unterstützt, einen schnellen ersten Entwurf für Lineardirektantriebe
liefern kann.
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Posterbeiträge – Abstracts Cluster F
Nachwuchsgruppenleiter Abstracts – Posterbeiträge
STRATEGIEN ZUR MODELLBASIERTEN
BESCHREIBUNG UND DETEKTION
LOKALER OBERFLÄCHENDEFEKTE
DER GSAME-DEMONSTRATOR
EMPIRISCHE STUDIE ZUM MANAGEMENT
GLOBALER PRODUKTIONSNETZWERKE
UND ZUR WANDLUNGSFÄHIGKEIT
M. Sc. Haiyue Yang
Prof. Dr. Wolfgang Osten
GSaME, ITO, Universität Stuttgart
Dr.-Ing. Akos Csiszar
GSaME, ISW, Nachwuchsgruppe
„Intelligente Produktionssysteme“,
Universität Stuttgart
Dr. rer. pol. Martin Mikusz
GSaME, BWI Abtlg. VIII, Nachwuchsgruppe
„Global und regional vernetzte Produktion“,
Universität Stuttgart
Optische Oberflächeninspektionssysteme OIS
sind für die Bestimmung der Oberflächenqualität
bedeutend. Sensoren unterliegen prinzipbedingten Limitierungen bzgl. Sensorprinzipien, -parameter, Algorithmen-Implementierung zur Defektdetektion, um das Ergebnis der Detektion div.
Objekte u. Defekte vorhersagen zu können.
Stand der Technik erreicht dies rein experimentell mit Beschränkungen, da Messungen i.d.R.
nur bedingt möglich sind. Es braucht parametrierbarer Messtechnik (Referenzsysteme), Testobjekte mit allen relevanten Defekten (z. B. Planungsstadium neuer Teilefertigung).
Ziel des Forschungsprojekts ist die Simulation
bildbasierter Erfassung div. Defekte techn. Oberflächen. Je kleiner die Defekte, so schwieriger
eine realist. Simulation. Untersucht werden
Simulationsmethoden, die Defekte in div. Skalen
realistisch simulieren. Für Simulationen, basierend auf geometr. Optik, werden RaytracingMethoden auf dem Grafikprozessor mit massivparalleler Rechenleistung angewendet u. wellenoptische Simulationen. Das Projekt evaluiert die
Performance der generieten Simulationen mit
experimentell gewonnener Daten realer Defekte,
die dreidimensional vermessen werden. Die
Simulationen werden dann genutzt, um automatisiert Algorithmen zur Lösung typischer Inspektionsaufgaben zu generieren.
Die Graduiertenschule GSaME fördert eine starke
Verknüpfung von Theorie und Praxis. Experimentelle Validierungen der Forschungsthemen und
Versuche finden im Rahmen des Ausbildungsprogramms praxisorientiert statt. Demonstratoren im Bereich aME (advanced Manufacturing
Engineering) werden häufig nur für einen Zweck
konzipiert. Der GSaME-Demonstrator wurde für
den Einsatz in div. Forschungsprojekten u. Bereichen entworfen. Er enthält eine Fertigungszelle
für die Bearbeitung u. eine für die Inspektion.
Die Bearbeitungszelle umfasst Handhabungsgerät (Seilroboter mit hoher Last) u. Werkzeugmaschine (Fräsmaschine mit 3 Achsen), die
Inspektionszelle entsprechende Geräte (Videokamera, Oberflächenprüfungsgerät) u. ein zweites Handhabungsgerät (Seilroboter mit hoher
Geschwindigkeit). Die Steuerungssysteme sind
frei programmierbar u. bieten offene Schnittstellen für die Verknüpfung mit der Peripherie oder
anderen Systemen.
Ziel des Forschungsprojekts: Der Demonstrator
soll eine Forschungs- u. Ausbildungsplattform für
die gesamte Graduiertenschule sein. Er erlaubt
die Validierung von Forschungsergebnissen für
ein breites Spektrum von Forschungsbereichen.
Im Rahmen des Ausbildungsprogramms können
alle GSaME-Doktoranden erfahren, wie aME in
der Praxis zu verstehen ist.
Die laufende empirische Studie adressiert zwei
Forschungslücken: Einmal ist nicht genügend
empirisch untersucht, welche betriebswirtschaftl.
Charakteristika globale Produktionsnetzwerke
kennzeichnen. Die Studie konzentriert sich auf
die mit direktem Bezug zum Konzept der Wandlungsfähigkeit – Motivationsfaktoren der Netzwerkbildung u. ausgewählte Aspekte der Netzwerk(re)konfiguration, -organisation, -führung
(Lead Factory-Konzept, Konzept der operation.
Flexibilität, Pooling u. Allying von Ressourcen,
Ausgestaltung interner, softwareintensiver
Dienstleistungen). Zum anderen hat das Konzept
der Wandlungsfähigkeit bzgl. Produktionsnetzwerk nur wenig Beachtung erfahren, v.a. aus
betriebswirtschaft. Sicht. Folgende Forschungsfragen werden beantwortet, wobei wechselseitige Beziehungen zur Wandlungsfähigkeit auf
anderen Ebenen der Produktion explizit berücksichtigt werden: Wieweit motiviert Wandlungsfähigkeit die (Re)Formation von Produktionsnetzwerken? Wieweit hängt Wandlungsfähigkeit mit
der Ausgestaltung o. g. ausgewählter Aspekte
der Netzwerk(re)konfiguration, -organisation,
-führung zusammen? Gehen global agierende
Wertschöpfungspartnerschaften produzierender
Unternehmen mit Software- u. Serviceanbietern
anders mit Wandlungsfähigkeit um als Produktionsnetzwerke im engeren Sinne?
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Dissertationen 2013/2014 // Übersicht
Dissertationen 2013
Cluster A
Systematik für eine kontinuierliche und langfristig ausgerichtete Planung technologischer
und kapazitiver Werksentwicklungen
Hartkopf, Markus
Nachhaltigkeitsverständnis in kleinen u.
mittleren Unternehmen – Strategieimplikationen zum nachhaltigen Wirtschaften
Seeberg, Barbara
Ein Verfahren zur Personalplanung und
-steuerung und Restrukturierung der Aufbauorganisation für eine bedarfsorientierte
und wandlungsfähige Produktion
Stock, Torsten
Cluster B
Die Integration des Lieferanten in
radikale Produktinnovationsvorhaben
Incekara, Mustafa
Cluster C
Hardware-effiziente Auswertealgorithmen für
die bildgebende Echtzeit-Messung partikelbeladener Strömungen am Beispiel thermokinetischer Beschichtungsverfahren
Rockstroh, Lars
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Cluster D
Erforderliche Kompetenzen für das Angebot
eines hybriden Leistungsbündels –
Eine Methode zur Identifikation
Baureis, David
Competitive Differentiation Within The
Shipbuilding Industry: The Importance
Of Competence In The Field Of Services –
An Empirical Investigation
Sauerhof, Christopher
Cluster E (Fortsetzung)
Material- und Prozesscharakterisierung zur
Herstellung von Sandwichbauteilen mit Papierwabenkern und thermoplastischen faserverstärkten Deckschichten für die Anwendung
im Fahrzeuginterieur
Cluster C (Fortsetzung)
Methode für eine situationsbasierte Adaption
und Absicherung der Produktionsfähigkeit in
der Serienmontage
Stamp, Benno
Adaptive und wandlungsfähige IT-Architektur
für Produktionsunternehmen
Cluster F
Lackfilm-Strukturbildung
bei der Spritzlackierapplikation
Silcher, Stefan
Hager, Christian
Funktionenbasierte Vorgehensweise zur
Ideenfindung für hybride Produkte in den
frühen Phasen der Produktentwicklung
Dissertationen 2014
Cluster A
Systematik der strategisch-taktischen
Investitionsplanung für die Produktion
Cluster C
Integrierte Produkt- und Montagekonfiguration
für die variantenreiche Serienfertigung
Schindhelm, David
Ehrenmann, Frank
Cluster E
Technologietransfer und industrielle Entwicklung
in Schwellenländern unter strukturellem Wandel
Bessam, Houssam-Eddine
Landherr, Martin
Pfeifroth, Tobias
In-Prozess Qualitätssicherung für das
Laserstrahlschneiden von Metallen
Cluster D
Kosten- und zeiteffizienter Wandel von
Produktionssystemen – Balanced Resilience
Change Management
Pflüger, Thorsten
Abou El Ezz, Mohamed
Beitrag zur Verbesserung der spanenden
Bohrbearbeitung von CFK auf Basis von
Schädigungsmechanismen
Visual Analytics for Production
and Transportation Systems
Wörner, Michael
Wagner, Lena
Cluster E
Manufacturing of Injection Moulded Ceramic
Nanocomposites for Biomedical Applications
Neumann, Michael
Störungsunempfindliche Informationsübertragung in dynamischer Produktionsumgebung
Masini, Michelangelo
Cluster F
Untersuchungen von Wirbelstrom- und
Hystereseverlusten an Lineardirektantrieben
mit rotationssymmetrischem Querschnitt
Engel, Matthias
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Wissenschaftliche Mitglieder der GSaME // Institute der Universität Stuttgart
Bauer, Wilhelm, Prof. Dr.-Ing.
IAT Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement
Kemper, Hans-Georg, Prof. Dr. rer. pol.
BWI Betriebswirtschaftliches Institut Abt. VII – ABWL u. Wirtschaftsinformatik I (Informationsmanagement)
Bauernhansl, Thomas, Univ.- Prof. Dr.-Ing.
IFF Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb; Fraunhofer IPA
Klemm, Peter, Prof. Dr.-Ing.
ISW Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen
Berroth, Manfred, Prof. Dr.-Ing.
INT Institut für Elektrische und Optische Nachrichtentechnik
Leymann, Frank, Prof. Dr.
IAAS Institut für Architektur von Anwendungssystemen
Bertsche, Bernd, Prof. Dr.-Ing.
IMA Institut für Maschinenelemente
Liewald, Mathias, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. MBA
IFU Institut für Umformtechnik
Binz, Hansgeorg, Prof. Dr.-Ing.
IKD Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design
Mehl, Miriam, Prof. Dr. rer. nat. habil.
IPVS Institut für Parallele und Verteilte Systeme
Burr, Wolfgang, Dr. oec. publ.
BWI Betriebswirtschaftliches Institut Abt. I - ABWL insb. Innovations- & Dienstleistungsmanagement
Misselhorn, Catrin, Prof. Dr.
PHILO Institut für Philosophie, Wissenschaftstheorie und Technikphilosophie
Ertl, Thomas, Prof. Dr. rer. nat. Dr. techn. h. c. Dr.-Ing. E. h.
VIS Institut für Visualisierung und Interaktive Systeme
Mitschang, Bernhard, Prof. Dr.-Ing. habil.
IPVS Institut für Parallele und Verteilte Systeme
Gadow, Rainer, o. Prof. Dr. rer. nat. Dr. h.c. mult.
IFKB Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile
Oesterle, Michael-Jörg, Prof. Dr. oec.
BWI Betriebswirtschaftliches Institut Abt. IX – Internationales und Strategisches Management
Gaul, Lothar, Prof. Dr.-Ing. habil. i. R.
INM Institut für Nichtlineare Mechanik
Osten, Wolfgang, Prof. Dr.
ITO Institut für Technische Optik
Graf, Thomas, Prof. Dr. phil. nat. habil.
IFSW Institut für Strahlwerkzeuge
Pedell, Burkhard, Prof. Dr.
BWI Betriebswirtschaftliches Institut Abt. V – Controlling
Heisel, Uwe, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Prof. h. c. mult. Dr. h. c. mult. i. R.
IFW Institut für Werkzeugmaschinen
Piesche, Manfred, Prof. Dr.-Ing. habil.
IMVT Institut für Mechanische Verfahrenstechnik
Herzwurm, Georg, Prof. Dr. rer. pol. habil.
BWI Betriebswirtschaftliches Institut Abt. VIII - ABWL u. Wirtschaftsinformatik II (Unternehmenssoftware)
Rothermel, Kurt, Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c.
IPVS Institut für Parallele und Verteilte Systeme
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Wiss. Mitglieder der GSaME // Institute der Uni Stuttgart
Vorstand // Impressum
Schäfer, Henry, Prof. Dr. rer. pol.
BWI Betriebswirtschaftliches Institut Abt. III - Finanzwirtschaft
GSaME Graduate School of Excellence advanced Manufacturing Engineering in Stuttgart
Universität Stuttgart
Schinköthe, Wolfgang, Prof. Dr.-Ing.
IKFF Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik
Prof. Dr.-Ing. habil. Bernhard Mitschang
Sprecher der GSaME und Clusterdirektor
Institut für Parallele und Verteilte Systeme IPVS
Simon, Sven, Prof. Dr.-Ing.
IPVS Institut für Parallele und Verteilte Systeme
Spath, Dieter, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. Dr. h. c.
IAT Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement
Staudacher, Stephan, Prof. Dr.-Ing.
ILA Institut für Luftfahrtantriebe
Tilebein, Meike, Prof. Dr. rer. pol. Dipl.-Ing.
IDS Institut für Diversity Studies in den Ingenieurwissenschaften
Verl, Alexander, Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. mult.
ISW Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen; FhG
Westkämper, Engelbert, Prof. Dr.-Ing. Prof. E. h. Dr.-Ing. E. h. Dr. h. c. mult.
Nachhaltigkeit und internationale Aktivitäten, GSaME
Zahn, Erich O. K., Prof. em. Dr. rer. pol.
GSaME
Clusterdirektoren
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl
Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb IFF
Prof. Dr.-Ing. Wilhelm Bauer
Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT
Prof. Dr. rer. pol. habil. Georg Herzwurm
Betriebswirtschaftliches Institut BWI
o. Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c. mult. Rainer Gadow
Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile IFKB
Prof. Dr.-Ing. Peter Klemm
Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen ISW
Prof. Dr.-Ing. Prof. E. h. Dr.-Ing. E. h. Dr. h. c. mult. Engelbert Westkämper
Nachhaltigkeit und internationale Aktivitäten, GSaME
Prof. Dr.-Ing. Sylvia Rohr
Geschäftsführerin
KONZEPTION / REALISIERUNG
Prof. Dr.-Ing. Sylvia Rohr, Sigrid Friedrichs, M. Sc. Corinna Noltenius
GESTALTUNG UND LAYOUT
:i/i/d Institut für Integriertes Design, Bremen; Fotos: Frank Pusch, Bremen
DRUCK
Straub Druck+Medien AG, Schramberg
100
101
GSaME Graduate School of Excellence
advanced Manufacturing Engineering in Stuttgart
Universität Stuttgart
Nobelstraße 12
70569 Stuttgart
Tel.: +49 711 685-61801
Fax: +49 711 685-51869
[email protected]
www.gsame.uni-stuttgart.de

Entwicklungen zu einer risikobasierten - Fakultät

Informationen

Seminarinhalte - Deutscher Beton- und Bautechnik

KEK GmbH An der alten Köhlerei 2 01936 Laußnitz eMail: zentrale

Tagungsband IKT-Forum: Niederschlagswasser, Vegetation

Einladung HTWK 170615 - Fakultät EIT - HTWK

modernisierung eines geschäftshauses

Wasserstofftechnologie - KIT

Einladung zum AVT-Kolloquium im Sommersemester 2015

Baupraktische Untersuchungen