670 Industrielle Fertigung
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Der Verschleiß von Werkzeugen bei der Zerspanung mit geometrisch definierter Schneide ist wesentliches Kriterium für die Qualität der bearbeiteten Werkstücke, die Zuverlässigkeit der Bearbeitungsprozesse sowie der Wirtschaftlichkeit. Die Wirtschaftlichkeit der Bearbeitung wird vor allem durch die Anzahl der mit einem Werkzeug zuverlässig bearbeitbaren Werkstücke beeinflusst. Die Standzeit / der Standweg der Werkzeuge sowie die einsetzbaren Technologieparameter sind von unterschiedlichen Faktoren abhängig. Dabei sind neben dem Werkzeug und deren Eingriffsbedingungen (z. B. axiale und radiale Zustellung) auch die Einflüsse seitens der Maschine (z. B. Steifigkeit, Eigenfrequenzen, Drehmoment), des Werkstückes (z. B. Werkstoff, Genauigkeiten) und des Bearbeitungsprozesses mit den dabei auftretenden Kräften, Drehmomenten, Drehzahlen und Vorschüben abhängig. Trotz verschiedener Bemühungen der vergangenen beiden Jahrzehnte zur Bearbeitung ohne Kühlschmierstoff oder mit Minimalmengenschmierung werden heute immer noch zahlreiche Bearbeitungsprozesse unter Einsatz von Kühlschmierstoff durchgeführt. Dadurch lassen sich aufgrund der geringeren thermischen Belastung von Werkzeug und Werkstück teilweise deutlich höhere Schnittbedingungen und/oder Standzeiten erzielen.
The technologies of digital transformation, such as the Internet-of-Things (IoT), artificial intelligence or predictive maintenance enable significant efficiency gains in industry and are becoming increasingly important as a competitive factor. However, their successful implementation and creative, future application requires the broad acceptance and knowledge of non-IT-related groups, such as production management students, engineers or skilled workers, which is still lacking today. This paper presents a low-threshold training concept bringing IoT-technologies and applications into manufacturing related higher education and employee training. The concept addresses the relevant topics starting from IoT-basics to predictive maintenance using mobile low-cost hardware and infrastructure.
The increasing complexity and need for availability of automated guided vehicles (AGVs) pose challenges to companies, leading to a focus on new maintenance strategies. In this paper, a smart maintenance architecture based on a digital twin is presented to optimize the technical and economic effectiveness of AGV maintenance activities. To realize this, a literature review was conducted to identify the necessary requirements for Smart Maintenance and Digital Twins. The identified requirements were combined into modules and then integrated into an architecture. The architecture was evaluated on a real AGV on the battery as one of the critical components.
Conventional production systems are evolving through cyber-physical systems and application-oriented approaches of AI, more and more into "smart" production systems, which are characterized among other things by a high level of communication and integration of the individual components. The exchange of information between the systems is usually only oriented towards the data content, where semantics is usually only implicitly considered. The adaptability required by external and internal influences requires the integration of new or the redesign of existing components. Through an open application-oriented ontology the information and communication exchange are extended by explicit semantic information. This enables a better integration of new and an easier reconfiguration of existing components. The developed ontology, the derived application and use of the semantic information will be evaluated by means of a practical use case.
Nanocoatings based on sol–gel coatings are presented as suitable tool to modify materials based on polymers. The main focus is set onto textiles as the most common polymer materials. It presents which types of functionalization can be reached by modified sol–gel processes. Also a suitable categorization of functions is given and set into relation to common applications. A special focus is set on the functional properties, antimicrobial, UV protective, and flame retardant. The concept of bifunctional coatings is discussed and especially the combination of water-repellent and antistatic is presented.
Schweißerschutzkleidung muss unterschiedlichen Anforderungen genügen. Sie muss u.a. flammfest sein, den Schweißer vor Metallspritzern schützen, die beim Schweißen entstehen, und auch einen Schutz vor UV-Licht sicherstellen, das im Schweißbogen entsteht. Besonders der Schutz vor Metallspritzern wird durch das Flächengewicht der Textilien bestimmt. Der entsprechende Schutzfaktor wird durch Tropfen flüssigen Eisens bestimmt, die auf ein Gewebe fallen. Dabei gilt: je höher das Flächengewicht, desto höher der Schutz vor Schweißspritzern. Jedoch gilt auch: je höher das Flächengewicht, desto schlechter ist der Tragekomfort und desto wärmender ist die Kleidung und damit die körperliche Belastung des Trägers. Durch die Applikation von Nanopartikeln ist es möglich, das benötigte Flächengewicht der Kleidung zu reduzieren.
Machine failures’ consequences – a classification model considering ultra-efficiency criteria
(2023)
To strive for a sustainable production, maintenance has to evaluate possible machine failure consequences not just economically but also holistically. Approaches such as the ultra-efficiency factory consider energy, material, human/staff, emission, and organization as optimization dimensions. These ultra-efficiency dimensions can be considered for analyzing not only the respective machine failure but also the effects on the entire production system holistically. This paper presents an easy to use method, based on a questionnaire, for assessing the failure consequences of a machine malfunction in a production system considering the ultra-efficiency dimensions. The method was validated in a battery production.
Der Markt für technische Textilien ... wird auch in Zukunft stetig wachsen. Vor dem Hintergrund steigender Rohstoffpreise, zunehmender Rohstoffknappheit, aber auch durch wachsendes Umweltbewusstsein und neue technische Regelungen, drängen auch bei technischen Textilien Themen wie Ressourceneffizienz, Kreislaufwirtschaft und Recycling immer weiter in den Vordergrund. Was im Bekleidungsbereich bereits Usus ist, wird sich früher oder später auch in den Bereich der technischen Texilien übertragen. Zudem ist eine signifikante Erhöhung der Recyclingquote erkärtes Ziel der Bundesregierung.
Die Anforderungen an Textilien unterscheiden sich je nach Anwendungsbereich stark, wobei es häufig nicht bei nur einer benötigten Funktionalität bleibt. Im Bereich der Funktions- oder Schutzkleidung bzw. PSA ist es z.B. nötig, die Träger der Kleidung vor UV-Strahlung zu schützen. Gleichzeitig bieten hier selbstreinigende Effekte gewisse Vorteile. Zudem kann eine antimikrobielle Wirkung im Bereich der Funktionskleidung die Bildung unangenehmer Gerüche vermindern, sowie im Bereich der PSA – besonders im Gesundheitswesen – zur Unterbrechung von Infektionsketten beitragen. Eine Möglichkeit, diese 3 gewünschten Funktionen in nur einem Ausrüstungsschritt zu erzielen, ist die Immobilisierung von Titandioxid (TiO2). Dieses wird aber aufgrund einer REACH-Listung kritisch für die Anwendung im textilen Sektor gesehen. Nachteilig ist zudem, dass es seine Wirkung nur unter UV-Einstrahlung entfaltet und damit nicht für den Innenbereich geeignet ist. Alternativ können Photokatalysatoren wie dotierte Zinkoxide (ZnO) verwendet werden, die auch durch Einstrahlung im Bereich des sichtbaren Lichts eine katalytische Aktivität aufweisen, die zur Abtötung von Mikroorganismen und zum Abbau organischer Verschmutzungen führen kann.
Protective welding clothing must meet various requirements. Among other things, it must be flame-resistant, protect against splashes of metal or sparks and also ensure protection against radiant heat and UV light caused by exposure to the welding arc. The protection against molten metal splashes is directly related to the fabric weight per unit area of the protective welding clothing and the level of protection is normally determined by the number of molten metal droplets that fall on the fabric. The higher the weight per unit area, the greater the protection against welding spatter. However, increasing the fabric weight per unit area also leads to psychologically uncomfortable wearing and thus increasing the physical strain on the wearer. The required basis weight per unit area of protective welding clothing can be reduced by applying nanoparticles as a protective layer while preserving other indispensable properties.