Indirektes-Metall-Lasersintern (IMLS) – Durchgängige Simulationsmethode zur Optimierung der Maßhaltigkeit

Im Werkstoff thermisch induzierte chemische und physikalische Vorgänge bedingen während des Ofenprozesses beim IMLS-Verfahren ein instationäres plastisches Dehnungsverhalten, das die Form- und Maßgenauigkeit von Bauteilen negativ beeinflusst. Lineare oder funktionsbasierte Skalierungsfaktoren reichen bei komplexen Geometrieelementen nicht aus, um eine hohe Maßgenauigkeit aufgrund des transienten Verzugsverhaltens zu realisieren. Aus diesem Grund wird eine durchgängige Lösung auf Basis der Finite-Elemente-Methode (FEM) zur Berechnung des Strukturverhaltens vorgestellt. Die entwickelte numerische Prozesskette basiert auf der Ermittlung von Dilatometermessungen, die in reaktionskinetische Materialmodelle integriert und anschließend mit der Simulation gekoppelt werden. Dadurch kann das Verzugsverhalten in den Phasen Festphasensintern, Infiltration und Flüssigphasensintern während des Ofenprozesses mit hinreichender Genauigkeit berechnet werden.

"EDV gestützte Fahrzeugdisposition und -abrechung im Baubereich zur Optimierung der Prozesskette"

Die deutsche Bauindustrie sieht sich in der jüngeren Vergangenheit mit starkem Konkurrenzdruck von den neuen EU Mitgliedern konfrontiert, in dem sie sich nur durch technologischen Vorsprung behaupten kann, da einer reiner Preiskampf mit den Billiglohnländern mittelfristig durch die hohen Arbeitskosten in Deutschland nicht gewonnen werden kann. Der erforderliche technologische Vorsprung ist nicht nur auf die eigentlichen Bauprozesse beschränkt, sondern betrifft vor allen auch Prozesse wie die Baustellenlogistik, die mit der eigentlichen Wertschöpfung am Bauprojekt nichts zu tun haben. Durch den Einsatz von mobilen Datenerfassungsgeräten (Onboard Units) können die Prozesse zur Versorgung von Baustellen transparenter gestaltet und so ein automatisiertes Controlling zur Kostenssenkung eingeführt werden. Betriebsmittel können so effektiver eingesetzt werden, aber auch Lieferprozesse durch die höhere Planungssicherheit durch eine EDV Unterstützung schlanker gestaltet und besser mit dem Bauablauf synchronisiert werden. Im Rahmen eines AiF Forschungsprojektes wurde am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik (fml) der TU München in Zusammenarbeit mit Industriepartnern ein Flottentelematiksystem für die Baubranche unter Berücksichtigung der besonderen Randbedingungen entwickelt und in einem langfristigen Pilotversuch getestet.

Optimierung der Eigenschaften von thermoplastischen Lasersinter-Bauteilen

Das Lasersintern (LS) hat sich als generatives Verfahren zur schichtweisen Fertigung von Modellen und Prototypen aus CAD-Daten etabliert. Die Möglichkeit werkzeuglos beliebig komplexe Bauteile zu erstellen birgt großes Potential für die zukünftige Fertigung von Einzelstücken und Kleinserien. Da die verfügbare Technologie starke Schwankung der Qualität mit sich bringt, stellt sich jedoch die Frage nach der prinzipiellen Leistungsfähigkeit des Verfahrens. Die Professur Fertigungstechnik an der Universität Duisburg-Essen verfügt über eine Sinterstation 2000 und hat sich näher mit dieser Problematik befasst um zu untersuchen, welche Qualität bei gegebener Anlagentechnik unter Verwendung eines gängigen Lasersinter-Werkstoffes erreichbar ist.

Kundenorientierte Optimierung generativer Herstellungsprozesse

Kundenorientierte Optimierung generativer Herstellungsprozesse

Branchenunabhängiger Vergleich von Distributionszentren zur Standortbewertung und -optimierung

Betreiber von Distributionszentren müssen sich permanent mit der Fragestellung beschäftigen, wie effizient ihr System arbeitet, da wechselnde Rahmenbedingungen wie bspw. Sortimentsänderungen oder Schwankungen der Nachfrage dieses beeinflussen. Durch Kennzahlensysteme kann eine Abbildung der Ist-Situation erfolgen und entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden. In der Regel werden jedoch nur Leistungs-, Qualitäts- und Kostenaspekte aufgegriffen. Die Beschreibung technischer Gegebenheiten wurde bisher vernachlässigt. Durch Berücksichtigung der eingesetzten Technik kann zudem die Basis für ein interdisziplinäres und branchenübergreifendes Benchmarkingverfahren geschaffen werden. Die im Rahmen des Projektes „EfProTec“ („Effizienz von Prozessen, Systemen und Technologien der Intralogistik“) entwickelte Methode ermöglicht die Gegenüberstellung von Distributionssystemen unterschiedlicher Industriezweige unter Berücksichtigung diverser Perspektiven wie bspw. der Prozessgestaltung, dem Personalwesen oder des Bestandsmanagements

Relevante Zeitbereiche intralogistischer Datenströme – Grundlagen für die Optimierung im laufenden Betrieb

Materialflussrechner in komplexen Materialflusssystemen generieren eine große Anzahl an Daten zu systeminternen Ereignissen. Deren Informationspotential wird derzeit aufgrund des enormen Datenumfangs nur begrenzt genutzt. Für online durchgeführte Analysen ist sogar von einer stetig wachsenden Datenmenge auszugehen. Dieser Beitrag beschreibt einen Ansatz, diese Datenmenge in Zeitbereiche einzuteilen und die valide Echtzeit-Berechnung statistischer Prozesskenngrößen zu gewährleisten. Durch die Beachtung signifikanter Zustandsänderungen im System bezüglich der Echtzeit-Analyse können statistische Abweichungen in systeminternen Prozessen erkannt werden. Damit wird die Grundlage für eine Optimierung im laufenden Betrieb gelegt, um ggf. lokalen Prozessabweichungen entgegenwirken zu können, bevor diese Auswirkungen auf das Gesamtsystem haben.

Ansätze zur Verbesserung von Qualität und Wirtschaftlichkeit bei generativen Verfahren durch Optimierung des Pre-Processes

Mittels generativer Fertigung ist es heute möglich die, Entwicklungszeit und Ferti-gungsdauer von Prototypen, Produkten und Werkzeugen zu verkürzen. Neben dieser Zeitersparnis sind die im Vergleich zu konventionellen Fertigungsverfahren unwe-sentlichen Geometriebeschränkungen für den Anwender von besonderem Interesse. Dieses Alleinstellungsmerkmal der generativen Fertigung macht es möglich auch komplexe Geometrie wirtschaftlich herzustellen. Voraussetzung für eine wirtschaftli-che und fehlerminimierte Fertigung ist hierbei eine möglichst optimale Prozessvorbe-reitung (Pre-Processing). Dabei sind insbesondere die Schritte der Bauteilorientie-rung, der Stützkonstruktionserzeugung, der Schichtzerlegung sowie der Bauraum-ausnutzung von Interesse. Auch wenn diese Punkte wesentlich zur Qualität und Wirtschaftlichkeit beitragen, sind die Erkenntnisse für den unerfahrenen Anwender nur unzureichend dokumentiert, wodurch eine möglichst effiziente Fertigung zu-nächst ausgeschlossen werden kann. Anhand unterschiedlicher Beispiele sollen dem Anwender hier die Möglichkeiten zur Optimierung dieser Pre-Processing Schritte er-läutert werden. In diesem Rahmen werden die aktuellen Forschungsergebnisse des Lehrstuhls Rechnereinsatz in der Konstruktion, Institut für Produkt Engineering der Universität Duisburg-Essen in Bezug auf die Optimierung der Bauteilorientierung, der variablen Schichtzerlegung und der Optimierung der Bauraumausnutzung vorgestellt.

Experimentelle Analyse von Last- und Treibketten zur Optimierung der Lebensdauer

Zusammen mit einem namhaften Kettenhersteller hat das Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT) im Rahmen eines AIF-geförderten Forschungsprojektes einen Kettenverschleißprüfstand für Last- und Treibketten entwickelt und gebaut, um neuentwickelte Ketten in kurzen Testphasen unter normierter Umgebung auf ihre Lebensdauer bzw. Verschleißfestigkeit zu prüfen. Durch steigende Rohstoffkosten und den immer größer werdenden Konkurrenzdruck im Bereich der Ketten entsteht ein hoher Bedarf an der Entwicklung neuer leistungsfähigerer Produkte. Die Neuheit dieser Projektidee liegt in dem erstmaligen Einsatz alternativer Werkstoffe und Konstruktionen in Kombination mit neuen verschleißarmen Beschichtungsverfahren für Kettenbauteile um Schmierstoffe langfristig einzulagern und bedarfsgerecht abzugeben

Optimierung der Energieeffizienz von Intralogistikressourcen am Beispiel des Kettenförderers

Dieser Artikel setzt sich mit den Einflussgrößen auf die Energieeffizienz von Intralogistikressourcen am Beispiel des Tragkettenförderers auseinander. Es wird beleuchtet durch welche Methoden der Energiebedarf und -verbrauch ermittelt werden kann und wie Abhängigkeiten und Wechselwirkungen der Einflussgrößen auf den Energieverbrauch bestimmt werden. Aus den Ergebnissen werden Maßnahmen abgeleitet, durch die der Energieverbrauch von Intralogistikressourcen reduziert werden kann. Zudem wird ein Ausblick auf Energieverbrauchserhöhungen durch die zeitliche Veränderung infolge von Verschleißerscheinungen gegeben. Die ermittelten Erkenntnisse bilden die Grundlage für die Erstellung eines Kostenmodells, das die real auftretenden Lebenszykluskosten für Energie und Instandhaltung transparenter als bestehende Kostenmodelle darstellt. Mit dem Modell sollen Energie- und Instandhaltungskosten über den Lebenszyklus verringert werden, indem die Instandhaltungsmaßnahmen aus Gesamtkostensicht optimal geplant werden.

Leistungsbewertung und -optimierung in der manuellen Kommissionierung

In der Auftragszusammenstellung spielt der Mensch u. a. aufgrund seiner hohen Flexibilität bezüglich der Aufgabeneinteilung und der Fähigkeit, unterschiedlich dimensionierte Objekte leicht handzuhaben eine wesentliche Rolle. Um die Leistungen der Mitarbeiter individuell beurteilen zu können, ist die Berücksichtigung heterogener Arbeitsinhalte notwendig. Beispielsweise ist anzunehmen, dass Kommissionieraufträge mit relativ schweren Artikeln mehr Zeit in Anspruch nehmen als Aufträge mit leichteren Artikeln. Ebenso nimmt der Kommissionieraufwand zu, wenn mehr Auftragspositionen anzufahren sind und wenn größere Distanzen zurückgelegt werden müssen. Durch die Quantifizierung solcher Leistungseinflussfaktoren auf Mitarbeiterebene können individuelle Leistungsprofile erstellt werden, aus denen ganzheitliche Leistungsbeurteilungen sowie Optimierungen in der Personaleinsatzplanung und Kommissionierauftragssteuerung hervorgehen.