600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
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Der Anteil mittelständischer Unternehmen, die Standorte im Ausland unterhalten, nimmt seit einigen Jahren zu. Oft finden Auslandsaktivitäten dieser Art in Niedriglohnländern statt. Dort ergeben sich u.a durch die infrastrukturellen Gegebenheiten und durch die verfügbaren Personalressourcen diverse Herausforderungen, insbesondere für die Produktivitätsermittlung und -bewertung innerhalb der Produktion. Dieser Beitrag soll für diese Herausforderungen geeignete Technologien und eine mögliche Vorgehensweise für deren Auswahl vor dem Hintergrund der ländertypischen Herausforderungen aufzeigen.
Globalisation, shorter product life cycles, and increasing product varieties have led to complex supply chains. At the same time, there is a growing interest of customers and governments in having a greater transparency of brands, manufacturers, and producers throughout the supply chain. Due to the complex structure of collaborative manufacturing networks, the increase of supply chain transparency is a challenge for manufacturing companies. The blockchain technology offers an innovative solution to increase the transparency, security, authenticity, and auditability of products. However, there are still uncertainties when applying the blockchain technology to manufacturing scenarios and thus enable all stakeholders to trace back each component of an assembled product. This paper proposes a framework design to increase the transparency and auditability of products in collaborative manufacturing networks by adopting the blockchain technology. In this context, each component of a product is marked with a unique identification number generated by blockchain-based smart contracts. In this way, a transparent auditability of assembled products and their components can be achieved for all stakeholders, including the custome.
Angesichts des breiten Angebotsspektrums neuer Technologien und der Vielzahl verschieden verwendeter Begriffe rund um Industrie 4.0, stehen Unternehmen nicht selten orientierungslos vor der Herausforderung, individuelle Umsetzungsstrategien abzuleiten. Das vorliegende Reifegradmodell ermöglicht die Erfassung bereits im Produktionssystem implementierter Lean Management-Prinzipien und gibt praktikable Antworten auf die evolutionären Visionen, indem es realisierbare und individuelle Migrationspfade in Richtung Industrie 4.0 für Unternehmen aufzeigt.
Due to the complexity of assembly processes, a high ratio of tasks is still performed by human workers. Short-cyclically changing work contents due to smaller lot sizes, especially the varied series assesmbly, increases both the need for information support as well as the risk of rising physical and psychological stress. The use of technical and digital assistance systems can counter these challenges. Through the integration of information and communication technology as well as collaborative assembly technologies, hybrid cyber-physical assembly systems will emerge. Widely established assembly planning approaches for digital and technical support systems in cyber physical assembly systems will be outlined and discussed with regard to synergies and delimitations of planning perspectives.
The appeal of a forklift-free shop floor is pushing enterprises towards lean logistic systems and tugger trains are becoming popular means of supply in intensive material handling production systems. Planning a tugger train system is a complex task influenced by a large set of interrelated parameters. The only standard available to help the planner in designing the tugger train logistic system is the draft norm VDI 5586 (April 2016). However this norm is only applicable under a set of restricting assumptions. In this paper a methodology to complement the approach proposed by the VDI is introduced and then applied to a numerical example. The results are briefly presented and discussed before suggesting forthcoming research.
Zur Entwicklung einer Sofortpreiskalkulation für CNC-Drehteile werden Machine-Learning-Ansätze sowie ein deterministischer Algorithmus untersucht. Der deterministische Algorithmus funktioniert ausschließlich für Drehteile mit geringer Komplexität. Die Machine Learning Modelle hingegen sind zukunftsfähiger, da die ersten Ergebnisse bereits sehr geringe Abweichungswerte zu den festgelegten Referenzpreisen erreichen können. Mit steigendem Datenaufkommen können beide Machine-Learning-Modelle mit geringem Aufwand weiter verbessert werden.
Die vierte industrielle Revolution stellt neue Anforderungen an Unternehmen und insbesondere an KMU. Das verfügbare Know-how bei der Implementierung von Industrie 4.0-Ansätzen stellt für viele KMU eine Herausforderung dar. Derzeit existieren in der Literatur verschiedene Wege zur Erstellung einer auf das Unternehmen angepassten Industrie 4.0 Roadmap. Eine Ausrichtung auf die Belange von KMU fehlt jedoch gänzlich. Mit dieser Arbeit werden verschiedene Ansätze zur Erstellung einer Industrie 4.0-Roadmap zusammengefasst und anschließend untersucht, worauf KMU mit ihren spezifischen Eigenschaften besonders ihren Fokus legen sollten.
Der Digitale Zwilling ist ein Technologie-Trendthema mit großen Potenzialen in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen – insbesondere für produzierende Unternehmen. Eine Studie des Reutlinger Zentrums Industrie 4.0 beschäftigt sich mit heutigen und zukünftigen Anwendungsmöglichkeiten von Digitalen Zwillingen und gibt Impulse für eine schrittweise Implementierung im Unternehmen.
Der Einsatz von Data Science in der Produktion ermöglicht eine neue Art der Optimierung von Prozessen und Systemen. Die Bedeutung der datengetriebenen Produktionsoptimierung wächst zunehmend im produzierenden Gewerbe. Im Gegensatz zu konventionellen Ansätzen, wie z. B. die des Lean Managements, basiert dieser anhaltende Trend auf der steigenden Verfügbarkeit von Daten im Zuge der digitalen Transformation. Vor allem kleine und mittlere Unternehmen stehen vor der Herausforderung abzuwägen, welche Maßnahmen hierfür ergriffen werden sollten und welche Nutzenpotenziale sich daraus ergeben. Diese Arbeit stellt einen strukturierten Leitfaden zur Vorgehensweise bei Datenanalyseprojekten bezogen auf einen spezifischen Anwendungsfall im Kontext einer frühen Fehlerdetektion und -prävention dar.
Artificial intelligence is considered to be a significant technology for driving the future evolution of smart manufacturing environments. At the same time, automated guided vehicles (AGVs) play an essential role in manufacturing systems due to their potential to improve internal logistics by increasing production flexibility. Thereby, the productivity of the entire system relies on the quality of the schedule, which can achieve production cost savings by minimizing delays and the total makespan. However, traditional scheduling algorithms often have difficulties in adapting to changing environment conditions, and the performance of a selected algorithm depends on the individual scheduling problem. Therefore, this paper aimed to analyze the scheduling problem classes of AGVs by applying design science research to develop an algorithm selection approach. The designed artifact addressed a catalogue of characteristics that used several machine learning algorithms to find the optimal solution strategy for the intended scheduling problem. The contribution of this paper is the creation of an algorithm selection method that automatically selects a scheduling algorithm, depending on the problem class and the algorithm space. In this way, production efficiency can be increased by dynamically adapting the AGV schedules. A computational study with benchmark literature instances unveiled the successful implementation of constraint programming solvers for solving JSSP and FJSSP scheduling problems and machine learning algorithms for predicting the most promising solver. The performance of the solvers strongly depended on the given problem class and the problem instance. Consequently, the overall production performance increased by selecting the algorithms per instance. A field experiment in the learning factory at Reutlingen University enabled the validation of the approach within a running production scenario.