Jahresbericht 2009 Institut für Produktionsmanagement, Technologie und WerkzeugmaschinenTechnische Universität Darmstadt | Prof. Dr.-Ing. Eberhard Abele

2 3

Vorwort 5 1 NeuesvomPTW 82 DasPTWimÜberblick 103 VeranstaltungenundEreignisse 12 4 Forschung 144.1 ForschungsgruppeProduktionundManagement 164.2 ForschungsgruppeTechnologie 224.3 ForschungsgruppeWerkzeugmaschinenundKomponenten 264.4 ForschungsgruppeUmweltgerechteProduktion 30

5 WissenschaftlicheVeröffentlichungen 345.1 DissertationenundCo-Referate 365.2 VeröffentlichungeninTagungsbändenundFachzeitschriften 425.3 Buchbeiträge 47 6 Vorträge 48

7 Studium&Lehre 507.1 Vorlesungen 527.2 Tutorium 537.3 StudentischeArbeiten 547.4 Studentenzahlen 59

Personalstand 60 Anfahrt 62 Impressum 63

www.ptw.tu-darmstadt.de

Studium&Lehre

14

Forschung

34

WissenschaftlicheVeröffentlichungen

50

Inhalt

4 5

dasJahr2009warfürdieWirtschaftundinsbesonderedieproduzierendenUnterneh-meneinschwierigesJahr.DiegeradezuBeginndesneuenJahres2010erkennbarenpositivenSignalelassenunshoffen,dassbeiunserenKooperationspartnerndieschwie-rigstePhasederKriseüberwundenist,dieAuftragseingängewiederzunehmen,Hoch-schulabsolventenwiedereingestelltwerdenunddasInteressefürdieengeZusammenar-beitvonIndustrieundWissenschaftweiterintensiviertwird.

AlsPartnerundregelmäßigerLeserunseresJahresberichteswissenSie,dassdasPTWsichaufvierThemenkonzentriert,dieinengzusammenarbeitendenForschungsgruppenbearbeitetwerden:

• ProduktionundManagement• Technologie• WerkzeugmaschinenundKomponenten• UmweltgerechteProduktion

SeitzweiJahrenstehtdasPTWaberauchfürdasThemaProzesslernfabrik.Dieses,zunächstnurzurweiterenAusbildungunsererStudierendengedachteProjekthatinzwischensehrvielAnklanginderIndustriegefundenundwirhabengemein-sammitunseremKooperationspartnerMcKinsey&CompanymehrerehundertPersonenausderIndustrieimBereichderLeanProductionumfassendgeschult.DieTatsache,dassdieFirmen,dieunsganzvonAnfanganunterstützthaben,auchdienächstenJahreunserePartnerseinwerden,gibtunsAnsporndieseProzesslernfabrikdienächstenJahreweiterzuentwickeln.

DiepositivenEntwicklungenausgemein-samerLeistungveranlassenuns,hoffnungs-frohundoptimistischindieZukunftzuschauen.BleibtmirandieserStellemeinDankauszusprechen.GanzbesondersdankenmöchteichallenMitarbeiterinnenundMitarbeiterndesPTW,diedurchihrenhohenEinsatzunsereProjektezumErfolggeführthaben.Wirbefindenunsgemein-samaufdemsehranspruchsvollenWegderErneuerunginvielenArbeitsgebieten.WirallekennendasZielunddafürlohntessichhartzuarbeiten.

ZugleichgiltmeinDankallenProjektpart-nerndesPTWfürdasunsindenletztenJahrenentgegengebrachteVertrauen.Scheu-enSiesichbittenicht,unsauchweiterhinaufunserentraditionellenundauchdenneuenArbeitsfeldernindieVerantwortungzunehmen.

Ihr

Prof.Dr.-Ing.EberhardAbele

Darmstadt,imFebruar2010

Liebe Freunde und Partner des PTW,sehr verehrte Damen und Herren,

Prof.Dr.-Ing.EberhardAbele,InstitutsleiterdesPTW

„DiepositivenEntwick-lungenausgemeinsamer

Leistungveranlassenuns,hoffnungsfrohundoptimistischindie

Zukunftzuschauen.“

Vorwort

6 7

InvestitioninWissenzahltdiebestenZinsen.BenjaminFranklin

8 9

Neue Maschinen

2009konnteeinweitererEigenbaudesPTWinBetriebgenommenwerden.DasFräszen-trumderHSC-Reihe(HSC-14)istspeziellaufdieAnforderungenderTitanzerspanungzugeschnitten:hoheKühlmitteldrückeundRealisierungvonMehrfachkühlstrategien,höchsteSpindeldrehmomenteseienhierstellvertretendgenannt.

HSC|14DreiachsigeFräsmaschine

DieneueDMUdesPTWstehtstellvertretendfürdiekompletteModernisierungderWerk-stattdesPTW:MitderDMU100monoBlock,einerDMGCTXbeta800undeinerNEF600besitztdasPTWeinemoderneAusstattungzurVersuchsvorbe-reitungund-durchführung.

MAG|Ex-Cell-OXS211VierachsigesBearbeitungszentrum

DMU100monoBlock

Neue Mitarbeiter

Neues vom PTW

Dipl.-Wirtsch.-Ing.LauraSchröder

ProduktionundManagement

Dipl.-Ing.JakobFischer

Technologie

Dipl.-Ing.ThomasHauer

Technologie

M.Eng.JiaTian

Technologie

Dipl.-Ing.MichaelHaydn

WerkzeugmaschinenundKomponenten

M.Sc.MatthiasPischan

WerkzeugmaschinenundKomponenten

Dipl.-Ing.RobertRost

WerkzeugmaschinenundKomponenten

Dipl.-Ing.SebastianSchrems

UmweltgerechteProduktion

Dipl.-Ing.ChristianEisele

UmweltgerechteProduktion

Neuer Web-Auftritt am PTW

Einladend,informativ,aufgeräumt,schnellzumZiel:DiesenAnspruchverfolgtdasPTWmitseinemseit14.Mai2009sichtbarüber-arbeitetenInternet-Auftritt.BesuchenSieunsaufunserenneuenSeiten!www.ptw.tu-darmstadt.de

DieEx-Cell-OXS211wirdalsReihenmaschi-neinderZerspanungdesAntriebsstrangseingesetzt.AnderMaschinefindenvorwie-gendUntersuchungenzurEnergieeffizienzvonWerkzeugmaschinenimRahmeneinesBMWi-gefördertenProjektsstatt.

10 11

Ihre Ansprechpartner

Produktion und Management: Management industrieller Produktion

Forschungsgruppenleiter

Dipl.-Wirtsch.-Ing.BenjaminHueske+49615116-5256hueske@ptw.tu-darmstadt.de

Produktion und Management: Center für industrielle Produktivität

Dipl.-Wi.-Ing.NielsEichhorn+49615116-6550eichhorn@ptw.tu-darmstadt.de

Technologie

M.Sc.SebastianStein+49615116-6616stein@ptw.tu-darmstadt.de

Umweltgerechte Produktion

Dipl.-Wirtsch.-Ing.BenjaminKuhrke+49615116-6619kuhrke@ptw.tu-darmstadt.de

Werkzeugmaschinen und Komponenten

Dipl.-Ing.AndreasSchiffler+49615116-5480schiffler@ptw.tu-darmstadt.de

Oberingenieure

Dipl.-Wirt.-Ing.GuidoRumpel+49615116-2356rumpel@ptw.tu-darmstadt.de

Dipl.-Wirtsch.-Ing.JulienHohenstein+49615116-6714hohenstein@ptw.tu-darmstadt.de

Sekretariat

RenateDoyle+49615116-2156doyle@ptw.tu-darmstadt.de

Support-Team

Wissensmanagement

EllenSchulz+49615116-3556schulz_ellen@ptw.tu-darmstadt.de

Öffentlichkeitsarbeit

SibylleScheibner+49615116-6640scheibner@ptw.tu-darmstadt.de

Veranstaltungsmanagement

AnnetteHeb+49615116-6421heb@ptw.tu-darmstadt.de

Buchhaltung

SusanneKrüger+49615116-2456krueger@ptw.tu-darmstadt.de

Mechanische Werkstatt

JürgenGeißler+49615116-2556geissler@ptw.tu-darmstadt.de

Systemadministrator

BorisPrinzisky+49615116-4191prinzisky@ptw.tu-darmstadt.de

Prof.Dr.-Ing.E.AbeleInstitutsleiter

Das PTW im Überblick

Unser Maschinenpark im Überblick

Maschinen33-AchsHSC-Fräsmaschinen

25-AchsHSC-Fräsmaschinen

43-AchsBearbeitungszentren

25-AchsBearbeitungszentrum

3Drehmaschinen

1RobotermitFrässpindel

MitarbeiterAnzahlnachTätigkeit

AdministrativerBereich

Lehrbeauftragte

WissenschaftlicheMitarbeiter

WerkstattundtechnischerBereich

MitteleinnahmenAufteilunginProzent

IndustrielleVerbundprojekte

AuftragsforschungIndustrie

Grundlagenforschung

Landesmittel

Spenden

36

20

30

13 1

VersuchsständeVerschiedeneVersuchsständefürMotorspindeln

VersuchsstandfürlineareMesssysteme

SchleuderprüfstandfürFliehkraftuntersuchungen

Wuchtmaschinen

Kraftmessplattformen

RobotermitFrässpindel

Messgeräte (Auswahl)3DKoordinatenmessmaschine

Oberflächenmessgeräte

Messmikroskope

59AngestellteamPTWbetreuen:

6Vorlesungenmitca.800HörernproJahrca.40Forschungsprojekteca.100Studien-undDiplomarbeitenproJahr,bzw.Bachelor/Master-Thesis

ca.4Mio.€eingeworbeneDrittmittelfürForschungsprojekteproJahr

ca.2/3unsererProjektesindmitdirekterIndustriebeteiligung

148

4

33

12 13

Deutschlandweit einzigartiger Pro-jektkurs „Einführung in den Maschi-nenbau - emb“ wurde 10 Jahre alt

10JahrebestehtderProjektkurs„Einfüh-rungindenMaschinenbau-emb“nunschonmitdemZiel,denzukünftigenIngenieurenmiteinerProjektarbeiteinenumfassendenEinblickindieAnwendungendesMaschi-nenbausundeinenAusblickaufdieArbeits-weisevonIngenieurenzuvermitteln.DietheoretischorientiertenVorlesungenimGrundstudiumfordernhöchsteKonzentrati-onundenormesDurchhaltevermögen.DerSinnderunerlässlichenGrundlagenfächerbleibtdenStudentenjedochindenersten4Semesternweitgehendverborgen.DasführtezuFrustrationundbedingtu.a.hoheAbbrecherquotenimMaschinenbau.ZudemergabeineBefragungbeiführendenIndus-trieunternehmen,dassMaschinenbau-Inge-nieurezuwenigProjekterfahrungmitindenJobbringen.AlsReaktionentwickelteder„ArbeitskreiszurVerbesserungderLehre“1997denProjektkursemb.ProfessorAbeleleitetdasemb-ProjektseitdemJahr2001.DieembsolldenneuenStudentendieBedeutungderGrundlagenfächerverdeut-lichen.DasInteresseamMaschinenbausollgewecktunddieStudentenfürdasGrund-studiummotiviertwerden.DieStudentenerhalteneinenEinblickindieIngenieursar-beitsowieSelbständigkeit,SoftSkillsundTeamarbeitwerdengefördert.WaszunächstalsfreiwilligeVeranstal-tungbegann,wurdedankderpositivenResonanzzurPflichtveranstaltung.Über450Studentenarbeitenin40TeamseineWochelanganderLösungdergestelltenAufgabe.DieAufgabendervergangenenJahrereichtenvonderKonstruktioneinerMeerwasserentsalzungsanlage,demBaueinerWindkraftanlagezumBetriebeines

Projektleiteremb

Dipl.-Ing.MarioDewaldTelefon:0615116-3456

dewald@ptw.tu-darmstadt.de

10th Powertrain Machining Conference 11.-12. November 2009

DasThemaMobilitätwirdauchinZukunftbestimmendfürunserenAlltagsein.Ge-radeandieAutomobilindustriewerdendeshalbständigneueForderungengestellt.DerWunschnacherhöhterMobilitätwirdzunehmendverknüpftmitteilweisegegen-sätzlichenAnforderungenwiebeispielsweise

steigendemFahrkomfortundLeistungsbe-darfbeigleichzeitigerUmweltverträglich-keitsowiesteigendeFahrzeugqualitätbeizeitgleicherKostenreduzierung.Einwesent-licherErfolgsfaktorzurRealisierungdieserAnforderungenistdieOptimierungdesAntriebsstrangs(Powertrain).DasPTWveranstaltetevom11.bis12.November2009gemeinsammitdemCarlHanserVerlaginFellbachdie10.PowertrainMachiningConference.TrotzanhaltenderWirtschaftskrisekonntenunterderLeitungvonProfessorAbeleca.100ExpertenausIndustrieundForschunginderSchwaben-landhallebegrüßtwerden.Dieinsgesamt23BeiträgebeleuchtetendieInnovationenimBereichderProduktionstechnologiefürdieHauptkomponentenamAntriebsstrang.DieKonferenzzeigte,dasssichdieZerspa-nungimBereichPowertrainindennächsten

Ausgewählte Veranstaltungen

AnsprechpartneramPTW

Dipl.-Ing.PatrickPfeifferTelefon:0615116-6624

pfeiffer@ptw.tu-darmstadt.de

Kleinverbrauchers,bishinzumEntwurfeinesGroßgrill,deresermöglicht,500bis1000PersoneninkurzerZeitmitGrillgutzuversorgen.ImletztenJahrwaresdieAuf-gabederStudenteneinflexiblesLuftschiff-Transportsystemzuentwickeln.WährendderProjektwochewerdendieStudentenjeweilsvoneinemgeschultenTeambegleiterderHochschuldidaktischenArbeitsstelleundeinemFachbegleiter(WissenschaftlicheMitarbeiterjedesFach-gebietes)betreut.AußerdemstehenalleMaschinenbauprofessorendenStudentenaneinemVormittagfürFragenzurVerfügung.UnterstütztwirddieembzudemvonSpon-sorenausderIndustrie.

JahrenfolgendenHerausforderungenstellenmuss:

AufderbegleitendenAusstellungzeigtendieFirmenHeller,Oemeta,Schenck,AVLSchrickundEMAGIhreProduktneuheiten.DieinternationalangereistenBesucherhattenGelegenheitsicheingehendüberInnovationenaufdemZerspanungssektorzuinformieren.EinweiteresHighlightderPowertrainMachiningConferencewarderabendlicheBesuchdes„NeuenPorscheMuseumsStuttgart“.DieFührungzeigteeineeindrucksvolleZeitreisedurchdieehr-würdigeUnternehmensgeschichte.DerBesuchdesBadCannstadterWerksderDaimlerAGsowiederEMAGSalachMaschinenfabrikGmbHinSalachgabzumAbschlussderKonferenznochmalseineninteressantenEinblickindiePraxisderV-Motoren-FertigungundMontagesowiederEntwicklunghochproduktiverWerkzeugma-schinenfürdiePowertrainzerspanung.DieKonferenz,diejedeszweiteJahrdieaktuellenEntwicklungenimBereichPower-trainaufzeigenwill,wirdEndedesJahres2011imRhein-MainGebietstattfinden.

„FürErstsemesteristdieembgenaudasRichtige,

ichwolltedasanfangsgarnichtsoglauben,aberinderWochehabeichmich

dochschonwieeinIngenieurgefühlt.“Christian Röper (21)

• SteigendeMarktanteilefüralternativeAntriebskonzeptebeigleichzeitigerOptimie-rungdeskonventionellenAntriensstranges

• GestaltungeffektiverMaschinenkonzeptezurhochproduktivenPowertrainfertigung

• WeiterentwicklungderTrockenzerspanungvonGesamtaggregatenzurnachhaltigenFertigung

ThemaWS09/10

KonstruktioneinerKaffee-maschineals

BaukastensystemfürGastronomie-

betriebeunbe-kannterGröße

14 15

DieWis-senschaftlebtnurausihrereigenenÜberholung.CarlZuckmayer

Forschung

16 17

ForschungsschwerpunkteArbeitsgruppe:Center für industrielle Produktivität

MitarbeiterführungssystemefürdieschlankeProduktion• EntwicklungvonDenk-undHandlungs-

weisenzurEinbindungallerMitarbeiterinProzessederkontinuierlichenVerbes-serung(KVP)

• EntwicklungvonInstrumentenzurVerankerungvonKVPaufdemShopfloor(z.B.durchVisualisierungvonKenn-zahlen)

SteigerungderGesamtanlageneffektivität• MethodenzurSenkungderVerlust-

größenvonWerkzeugmaschinen,z.B.RüstzeitoptimierungSMED,statistischeProzessregelung

• ModellezurFestlegungeineroptimalenInstandhaltungsorganisation

Lean-IT:EinsatzvonInformationstechnikinderschlankenProduktion• AuswahlundOptimierungvonInfor-

mationssystemengemäßdenAnforde-rungenderschlankenProduktion

• DesigndynamischerKVP-RegelkreiseinProduktionsprozessenaufBasisvonIst-DatenausIT-Systemen

EinblickindieProzesslernfabrikdesPTW‘s

Mitarbeiter ArbeitsgruppeCenterfürindustrielle

Produktivität(CiP)Dipl.-Wi.-Ing.NielsEichhorn

(Gruppenleiter)Dipl.-Ing.SvenBechtloff

Dipl.-Wirtsch.-Ing.FelixBrungsDipl.-Wirtsch.-Ing.JanCachay

Dipl.-Ing.ManuelWolf

SteigenderWettbewerbsdrucksowiediezunehmendeGlobalisierungundeindamiteinhergehenderKomplexitätsanstiegihresUmfeldesstellenUnternehmenvorzuneh-mendneueHerausforderungen.UmdiesichdarausergebendenChancenundRisikenfrühzeitigerkennenundzumeigenenVorteilnutzenzukönnen,müssenUnternehmenihrdynamischesUmfelddahergenaubeobach-tenunddiesoerlangtenErkenntnissebeiderstrategischenEntscheidungsfindungberücksichtigen.ErfolgreicheUnternehmenmachendabeidenMarktzumAusgangspunktihresHan-delns.

Produktion und Management Forschungsgruppe im Überblick

MarktorientiertesDenkenundHandelnerfordertabereinekonsequenteAusrichtungallerProzesseamKundennutzen.NurdieAnalysedesjeweiligenEinzelfallesundeineganzheitlicheVorgehensweisegewährleisteneineoptimaleLösungsfindung.

Die Forschungsgruppe Produktion und Ma-nagement beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit der Analyse diesbezüglicher kritischer Erfolgsfaktoren. Der Fokus der Analysen ist dabei aber immer auf die Umsetzbarkeit der Strategien und ihrer Methoden gerichtet.

GlobaleProduktion• MethodenzurGestaltungvonglobalen

Fertigungsnetzwerken

• EntwicklungundAuswahlvonMaßnah-menzurAbwehrvonProduktpiraterie

Chancen und Risiken frühzei-tig erkennen

Werkzeugmanagement• KonzeptionvonWerkzeugwechselstrate-

gienzurErhöhungderMaschinenverfüg-barkeit

• EntscheidungsmodellezurGestaltungundzumEinsatzvonWerkzeugmanage-mentdienstleistungen

EffizienteVariantenfertigung• GestaltungsregelnfürmodularisierteIn-

vestitionsgüterunterProduktionsaspekten

• KonzeptezurProduktionsorganisationmodularisierterGüter

Mitarbeiter ArbeitsgruppeManagementindustrieller

Produktion(MiP)Dipl.-Wirtsch.-Ing.BenjaminHueske

(Gruppenleiter)Dipl.-Kfm.FlorianAlbrecht

Dipl.-Wirtsch.-Ing.PhilippKuskeDipl.-Wirtsch.-Ing.LauraSchröder

Forschung

ForschungsschwerpunkteArbeitsgruppe:Management industrieller Produktion

18 19

Projektpartner

Projektpartner

Produktion und Management Ausgewählte Forschungsprojekte der Gruppe

AnsprechpartneramPTW

Dipl.-Wirtsch.-Ing.BenjaminHueskeTelefon:0615116-5256hueske@ptw.tu-darmstadt.de

AnsprechpartneramPTW

Dipl.-Wirt.-Ing.GuidoRumpelTelefon:0615116-2356rumpel@ptw.tu-darmstadt.de

Problemlage• SteigendeBedeutungvonproduktbezogenenDienstleistungen

alsAlleinstellungsmerkmal• StarkeKonzentrationvonDienstleistungenindenBereichen

After-Sales,VertriebundMarketing• MangelndeIntegrationdesDienstleistungsangebotsindie

Unternehmensstrategie• FehlendetragfähigeKonzeptezumDienstleistungscontrolling

Zielsetzung• ErhöhungderLeistungsfähigkeitderProduktionseinrich-

tungendesKunden• LogistischeundkostenmäßigeOptimierungderWertkette

Werkzeugsystem• EntwicklungeinesLeitfadenszurIntegrationvonDienstlei-

stungenindieUnternehmensstrategie• KonzeptezurBestimmung,Optimierungundkostenmäßigen

BewertungvonDienstleistungen

Vorgehen• Ist-AnalysederWertketteWerkzeugsystem• ErmittlungvonKernkompetenzenundKundenbedürfnissen• DienstleistungsintegrationaufProzesskostenbasis

Dienstleistungsprozesse

Keine Integration von Dienstleistungen in Wertschöpfungsstrukturen

Strategische Produktplanung

Entwicklung

Produktion

MarketingVertrieb

AfterSales

Service

Fertigung Montage Fertigung Montage

Kernprozess Kundengruppe 1 Kernprozess Kundengruppe i

Anwender-unternehmen

CPU- Projekte

Werkzeug-konstruktion

Dienstleistungs/programm

Sachleistungs-programm

Prozess-auslegungfür Kunden

Werkzeug-rücknahme

WZ-Daten-verwaltung

Werkzeug-aufarbeitung

Kunden-WZ-Logistik

Werkzeug-produktion

Werkzeugeprüfen

Werkzeug-logistik

Integration von Dienstleistungen in die Wertschöpfungsstrukturen

Keine Integration von Dienstleitung in Wertschöpfungsstrukturen

ProDienst Dientleistungsstrategien für die Zerspanungstechnik ProLabour Was ist die Zukunft der Produktion in Deutschland?

WeitereInformationenkönnenSieinunsererBroschüre„DienstleistungfürdieZerspanungstechnik-Kundenspezifisch,transparentundeffizient“erfahren.

AusgangssituationundZielstellungDierasantetechnologischeAufholjagdderNiedriglohnländerbedrohtdenProduk-tionsstandortDeutschland.InVerbindungmitweitersinkendenTransportkostenundrelativhohenArbeitskostenverschärftsichdieStandortfragefürdasProduzierendeGewerbe.Handelntutnot.ProLabourhilft,demdrohendenArbeitsplatzschwundimproduzierendenGewerbeeffektiventge-genzuwirken.

Vorgehen1. IdentifizierungderHauptparameter

innerhalbderdeutschenProduktions-landschaft

2. KlassifizierungderProduktions-landschaftinEcktypen

3. BestimmungderstandortentscheidenenEntwicklungstrendsbis2030

4. Entwicklungoperativerundstrate-gischerHebelfürUnternehmenzurStärkungderProduktion

Arbeitskosten je Stundein EUR, nominal

Entwicklung Anzahl Erwerbstätige im prod. Gewerbein Tsd. Personen*

Entwicklung Transportkosten 1830 - 2004(Logarithmische Darstellung)

Bildungsniveauin Prozent

6.0857.0587.8188.5349.0929.081

10.076

1970 80 90 2000 10 20 2030

-0,8%CAGR

27 25 25 21 21 21

40

25

40

9

2000

26

42

8

05

32

40

7

101995

38

7

15

3433

7

2020

26

9

38

Ohne AbschlussHauptschulabschluss

RealschulabschlussHochschulreife

0

5

10

15

20

25

30

35

1990 1995 2000 2005 2010 2015

Deutsch-land

USA

RusslandChinaIndien

Japan

0

1

10

100

1.000

1830 1850 1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010

Reale KostenIndexiert, 2004 = 1

-3,4

-6,7

Derzeitige Kosten

Seefracht**

Luftfracht

x CAGR** Percent

Tech

nolo

giei

nten

sitä

t

Niedrig

Hoch

Niedrig

Hoch

Niedrig HochNiedrig Hoch

Arbeitsintensität

Niedrig

Hoch

Logistikintensität

1 2

3 4

5 6

7 8

(Reifen)(Reifen)

*

WeitereInformationenkönnenSieinunsererBroschüre„MadeinGermany“erfahren.

20 21

Projektpartner 2009

Produktion und Management Ausgewählte Forschungsprojekte der Gruppe

AnsprechpartneramPTW

Dipl.-Wi.-Ing.NielsEichhornTelefon:0615116-6550eichhorn@ptw.tu-darmstadt.de

AnsprechpartneramPTW

Dipl.-Wirtsch.-Ing.FelixBrungsTelefon:0615116-6622brungs@ptw.tu-darmstadt.de

AusgangslageProduktivitätssteigerungenstellenalsfesterBestandteildesTagesgeschäfteshoheAnforderungenanFührungskräf-teundArbeitnehmerimProduktionsumfeld.UmdieserHerausforderungzubegegnen,isteinsichererUmgangmitdenMethodenderProduktionsoptimierungerforderlich.Studienbelegen,dassanwendungsorientierteFragestel-lungenundpraktischeErfahrungdereffizientesteWegderWissensvermittlungsind.FürdenFähigkeitenaufbaubeiMitarbeiternausderIndustrie–aberinsbesondereauchbeiStudenten–istdahereinProduktionsumfeldinFormeinerLernfabrikaufzubauen.

AufbauderLernfabrikDasPTWerrichtetedaherdieProzesslernfabrikCiP(CenterfürindustrielleProduktivität),inderStudentenundMitarbeiterausUnternehmendieMethodendermodernen,prozessorientiertenProduktionsoptimierungerlernenundanwendenkönnen:500m²ProduktionsflächemitrealerProzesskette

• MechanischeBearbeitung• ManuelleMontage

• realesIndustrieprodukt(Pneumatikzylinder)undDidaktikprodukt(Elektro-Getriebemotor)• DarstellungdeskomplettenWertstroms,vondenRohmaterialienbiszumversandfertigenProdukt• 30-TageCurriculumvermitteltdasKnow-HowderschlankenProduktionanMitarbeiterausderIndustrie• Best-PracticeForumfürdieindustrielleAnwendungvonMethodenderschlankenProduktion• VerbesserteAusbildungderStudentendurchpraxisrelevantesKnow-how

Prozesslernfabrik CiP Center für industrielle Produktivität, der Weg zur operativen Exzellenz

„Entwicklung eines übertragbaren Führungssystems angelehnt an Toyota, welches eine nachhaltige Verhaltensänderung aller Mitarbeiter erzeugt, zum Zweck der kontinuierlichen Verbesserung von Prozessen.“

Modul spanende Bearbeitung Modul Montage

•Rüstzeitreduzierung / SMED• Instandhaltungsstrategien•Autonome Instandhaltung•Statistische Prozesskontrolle

•Just-in-Time Produktion•Heijunka / Produktionsglättung•Flexible Mitarbeitersysteme•Qualität: Poka Yoke und Jidoka

5S, Visuelles Management, Standardisierung, Auditierung, Leistungsmanagement, KVP

Lehrinhalte

• Qualitätssicherung• Produktionslogistik

Förderperiode: 10/2008–09/2009

Förderträger: HAHessenAgenturGmbH Abraham-Lincoln-Str.38-42 D-65189Wiesbaden

Konsortium: SeidelGmbH+Co. PaulyGmbH&Co.KG MikeRother InstitutPTW,TUDarmstadt LehrstuhlAPS,TUDortmund BBZBerufsbildungszentrumMarburgGmbH

Ab2010werdenneuePlätzefürIndustriepartnerschaftenfrei.SprechenSieunsan.

DurchdenAufbaueinesProduktionssystemsversuchteineVielzahlvonUnternehmen,ProzesseinFertigungundMontagezuopti-mieren.DerAutomobilherstellerTOYOTAgilthierbeialsParadebeispiel–jedochgelingtesnurwenigenUnternehmen,diebeiBenchmark-ReiseninJapaner-kanntenMethodenundPrinzipiennachhal-tiginseigeneUnternehmenzuübertragen.ErstindenletztenJahrensetztesichdieEr-kenntnisdurch,dassderErfolgToyotasnichtdurchdiesichtbarenProduktionsmethoden,sonderndurchdasnichtsichtbareFührungs-systembestimmtist.DieArtundWeise,wiediesesFührungssystemfunktionierenmuss,beschreibtMikeRother,derschonseitmehrals20JahrenToyotaerforscht.ErhatdieVerhaltensweisenderToyota-Mitarbeiterun-tersuchtunderkannt,dassdieDenkweisenundRoutinenderSchlüsselfürdenErfolgsind.DieDenkweisenundRoutinenbeste-henimWesentlichenausderVerbesserungs-

KATAundderCoaching-KATA.KATAisteinBegriffausderjapanischenKampfkunstundbedeutetimübertragenenSinnedietäglicheSequenzvonAbläufen,dieaufderProzesse-beneundderFührungsebeneimmerwiederdurchgeführtwerden.ImRahmendesProjekteswurdemitdiesemAnsatzeinFührungssystemzumZweckderkontinuierlichenVerbesserungvonProzessenfürdennachhaltigenErfolgvonUnternehmenentwickelt.ImRahmendesKonsortiumswurdedieFragebeantwortet,wieUnternehmeneineigenes,erfolgreichesundeffizientesFührungssystementwickelnkönnen.DerdurcheinderartigesFührungs-systemzuerreichendeErfolgsvorsprung(dieEffizienzinderProduktion)kanndurchdieKonkurrentennichtkurzfristigaufgeholtodereingekauftwerden.EristeinResultatausderkontinuierlichenVerbesserung,dietäglichundanallenProzessenerarbeitetwerdenmuss.

22 23

Werkzeugent-wicklungfürUltra-HSC-AnwendungeninderBlechbearbei-tung

Mitarbeiter ArbeitsgruppeTechnologie

M.Sc.SebastianStein(Gruppenleiter)

Dipl.-Ing.MarioDewaldDipl.-Ing.JakobFischer

Dipl.-Ing.BenjaminFröhlichM.Sc.MarianFujara,Dipl.-Ing.(FH)

Dipl.-Ing.ThomasHauerDipl.-Ing.YinanHe

Dipl.-Wirtsch.-Ing.RolandHölscherDipl.-Ing.PatrickPfeiffer

Dipl.-Ing.MarcSieberM.Sc.JiaTian

DieAnforderungenandieZerspantech-niksind,bedingtdurchdenverschärfteninternationalenWettbewerb,indenletz-tenJahrenerheblichgestiegen.GefordertwerdenheuteökonomischeProzessemithohenZerspanleistungenundhohenWerk-zeugstandzeitenbeigleichzeitigverbesserterBauteilqualität.ZusätzlicherfordertderEinsatzimmerleistungsfähigererBauteil-werkstoffedieAnpassungderTechnologie,derBearbeitungsparameter,derWerkzeugeundderMaschinenandieneuenBearbei-tungsaufgaben.

GussbearbeitungimAntriebsstrang• GanzheitlicheProduktivitätssteigerung

vonDreh-undFräsprozessen

• StandzeitsteigerungdurchinnovativeKühlverfahren

ökonomische Pro-zesse mit hohen Zerspanleistungen

Titanzerspanung• StrategienzurwirtschaftlichenTitanzer-

spanung

• EntwicklungvonWerkzeug-undSchnei-dengeometriementdienstleistungen

Hochgeschwindigkeitsbearbeitung• WerkzeugentwicklungfürUltra-HSC-An-

wendungeninderBlechbearbeitung

• OptimierungvonSchneidstoffenundBe-schichtungen

Forschung

BohrenmithoherQualität• WerkzeugoptimierungvonTiefloch-und

Hochleistungsbohren

• Bohrungssimulation

Mikroprototypingzentrum• Hybridstrategienfürgenerativeundmi-

krozerspanendeFertigungsverfahren

• ErzeugenvonMikrostrukturenfürdieintegrierteFluid-undSensortechnik

Werkzeugsicherheit• ZerstörendeundzerstörungsfreiePrüfung

schnelldrehenderWerkzeuge

• IdentifikationvonVersagensmechanismenundSteigerungderEinsatzdrehzahlen

ForschungsschwerpunkteArbeitsgruppe:Technologie

TechnologieForschungsgruppe im Überblick

24 25

Projektpartner

AnsprechpartneramPTW

Dipl.-Wirtsch.-Ing.JulienHohensteinTelefon:0615116-3456hohenstein@ptw.tu-darmstadt.de

AnsprechpartneramPTW

Dipl.-Ing.PatrickPfeifferTelefon:0615116-6624pfeiffer@ptw.tu-darmstadt.de

Problemlage• EinsatzvonHochleistungszerspanungerforderteinewissensbasierteTechnologieauswahl• TechnologieauswahlerfordertlangjährigeErfahrung,birgthohenmanuellenAufwandundgarantiertkeine

optimaleLösungfürdieIndustrie• StarkunterschiedlicheZerspanbarkeitbeimEinsatzvonchinesischemRohmaterial• IntransparenzwährendderWerkzeugeinsatzplanungund-steuerungerschwertKosten-undProduktivitätsmes-

sung• MedienbrücheundLückenimWerkzeugmanagementreduzierendieVerfügbarkeitundMaschinenproduktivität

Opticut Entwicklung eines web- und wissensbasierten Expertensystems zur Opti-mierung der Hochleistungszerspanung

Industriearbeitskreis „Powertrain Machining”

MotivationundZielDervermehrteEinsatzvonhöherfestenschwerzuzerspanendenWerkstoffenwiez.B.Guss-eisenmitVermikulargraphit(GJV)imPower-train-SektorkennzeichnetdieAnforderungenanzukünftigeSchneidstoffe.DashochfesteMa-terialkommtinsbesonderedenAnforderungenvonmodernendirekteinspritzendenDieselmo-torenmithohemEinspritz-undVerbrennungs-druckentgegen.GeradePKW’smitDieselmo-torenmacheninzwischeneinengroßenAnteilderNeuzulassungenaus,sodasseinumfang-reicherMarktfürdenEinsatzvonGJVexistiert.InnerhalbdesKonsortiumsausAnwendern,Werkstoff-undWerkzeugherstellernwerdenaktuelleHerausforderungenimBereichPo-wertrainidentifiziertundneueStrategienundKonzeptefürdieFertigungentwickelt.DerAus-tauschbeiderseitigerErfahrungensteigertdasvorhandeneKnow-howimvorwettbewerblichenBereichundermöglichtneueLösungsansätzefüraktuelleundkommendeProblemstellungen.

• DerIndustriearbeitskreisumfasst10Firmen

• DieErgebnissewerdeninregelmäßigenZeitabständenpräsentiertunddiskutiert

• DieForschungsschwerpunktewerdenvondenIndustriepartnernmitgestaltet

• DieAufnahmevonneuenPartnernistzurnächstenProjektphasemöglich

TechnologieAusgewählte Forschungsprojekte der Gruppe

Collaboration in development of new manufacturing strategies and concepts

Mutual support through the exchange of know-how and information

Great benefits through the obtained expertise due to collectiveresearch interests

AktuelleForschungsthemen• VerschleißverhaltenbeiderZerspanung

vonhöherfestenlamellarenGusseisen-werkstoffen

• BearbeitungvonSintermetallenfürVen-tilsitzeund-führungen

• BearbeitungvonSphärogussmaterialien• EntwicklungeinesModellszurBewer-

tungderFlexibilitätfürdieProduktions-planung

• KostenoptimaleWerkzeugwechselstra-tegien

• BenchmarkvonDrehmaschinenfürdieautomobileProduktion

WerkzeugauswahlVorgehen• AnalysederProzesseinnerhalbderTechnologieauswahl

inderspanendenFertigung• BewertungderMöglichkeitenzurIT-unterstützten

Werkzeugauswahl• AufbauvontechnologischemKnow-howbzgl.derQuali-

tätundZerspanbarkeitvonchinesischemRohmaterial• Entwicklungeinesweb-undwissensbasiertenExperten-

systemszurUnterstützungbeiderWerkzeugauswahl

WerkzeugmanagementVorgehen• EntwicklungeinesReferenzmodellsfürdie

Werkzeugmaterial-undInformationsflüsseinderspanendenFertigung

• ErmittlungderGestaltungsmöglichkeitendesInformationsflussesinBezugaufSoftwareein-satzundWerkzeugidentifikationslösungen

• ErhebungundBewertungderEinflussgrößenaufdieoptimaleGestaltung

Ergebnis• Einchinesisch-deutschesNetzwerkzumEinsatzundzur

OptimierungderHochleistungszerspanung• EinwebbasiertesSystemszurIT-unterstütztenund

wissensbasiertenAuswahlvonWerkzeugenundSchnitt-parametern

Ergebnis• AbbildungoptimierterInformationsflüsseim

Werkzeugmanagement• LeitfadenzurGestaltungderInformations-

flüsseinderspanendenFertigunginBezugaufSoftwareundWerkzeugidentifikation

26 27

RoboterzelleamPTWzurGuss-nachbearbeitung

Mitarbeiter ArbeitsgruppeWerkzeugmaschinenund

KomponentenDipl.-Ing.AndreasSchiffler

(Gruppenleiter)Dipl.-Ing.JörgBauer

Dipl.-Ing.MichaelHaydnDipl.-Ing.BehzadJaliziDipl.-Ing.DennisKorff

M.Sc.MatthiasPischanDipl.-Ing.RobertRost

Dipl.-Ing.StefanRothenbücher

ModerneWerkzeugmaschinenstellenmehrdennjemustergültigeBeispielefürmecha-tronischeSystemedar.NureineoptimaleFunktionalitätderEinzelkomponentenunddazueinperfektabgestimmtesZusammen-spielderverschiedenenmechanischen,elektrischenundelektronischenKomponen-tenführenzuoptimalenErgebnissenbeiaktuellenMaschinenkonzeptenundNeuent-wicklungen.

Werkzeugmaschinen und KomponentenForschungsgruppe im Überblick

DieWeiterentwicklungderTechnologie,steigendeAnforderungenandieProzesssi-cherheitsowiesteigenderKostendruckinderProduktionstellendabeineueAnsprücheanspanendeWerkzeugmaschinenundderenKomponentenwiez.B.Motorspindeln,Füh-rungenoderauchWerkzeuge.

InnovativeWerkzeugmaschinenkonzepte• Werkzeugmaschinenfürdieschlanke

Produktion

• Energie-undRessourceneffizienteWerkzeugmaschinen

optimale Funk-tionalität der Einzelkompo-nenten

Motorspindelsysteme• ModellierungderLager,Welleund

Zerspanprozess

• SystemidentifikationwährendderZerspanung

Forschung

MechatronikinWerkzeugmaschinen• AktiveSchwingungsdämpfung

• Systemidentifikationmittelselektromagne-tischerAktorenbarkeit

SpanendeBearbeitungmitIndustrieroboter• MehrkörpermodellierungderKnick-

armstruktur

• Offline-ProgrammierungvonFrei-formflächen

ForschungsschwerpunkteArbeitsgruppe:Werkzeugmaschinen und Komponenten

28 29

0 5 10 15 20 25 300

100

200

300

400

500

Drehzahl [min-1]

Ste

ifigk

eit [

N/µ

m]

K12 radial-radial [1.5 -3]

K11 radial [466 262]

K33 axial [107 82]

K13 axial radial [19 8]

Gefördert durch:AnsprechpartneramPTW

Dipl.-Ing.DennisKorffTelefon:0615116-4071korff@ptw.tu-darmstadt.de

ForschungsschwerpunktMotorspindelDasInstitutfürProduktionsmanagement,TechnologieundWerk-zeugmaschinen(PTW)arbeitetseitmehrals20Jahrengemein-sammitHerstellernvonMotorspindeln,Spindelkomponenten(Hochgeschwindigkeitslager,Werkzeug-Spannsysteme,AntriebenundFrequenzumrichternanderVerbesserungundWeiterent-wicklungdesGesamtsystemsMotorspindel(Verbundforschungs-projekte„MotorspindelnI–V“).DiegewonnenenErkenntnisseundneueAnforderungenführenzurFortsetzungderForschungs-tätigkeitenimProjekt„MotorspindelnVI“.

Axial-Radial-KopplungbeimSpanen• UntersuchungderdynamischenKopplungs-Eigenschaftenvon

axialenundradialenFreiheitsgradeneinerMotorspindelbeispanenderBearbeitung

• SimulationdesSystems:Spindelwelle-Lagerung-Zerspanprozess

UntersuchungenzuSpeisekonzeptenUntersuchungenzumTemperaturverhaltenvonMotorspindelnindenLagern(Innen-undAußenringe)undimMotor(StatorundRotor)beiderSpeisungmitunterschiedlichenUmrichterkonzep-ten:• Zweipunkt-Wechselrichter• Dreipunkt-Wechselrichter• WechselrichtermitgeregeltenAusgangsfiltern

Arbeitskreis Motorspindeln VI Untersuchung der Gestaltung statischer mechanischer Schnittstellen für rekonfigurierbare Werkzeugmaschinen

ForschungsschwerpunktEinvielversprechenderAnsatzmodulareWerk-zeugmaschinenzukünftigflexibeld.h.Produktunabhängigundlebenszyklusübergreifendauszu-legen,basiertaufdemKonzeptdersogenanntenRekonfigurierbarkeit.DieFlexibilisierungderWerkzeugmaschinendurchModularitätmachtme-chanischeSchnittstelleninderStrukturerforder-lich,welchedieschnelleundpräziseUmrüstzyklenderModuleermöglichen.

ImVordergrunddesForschungsvorhabensstehtdiemethodischeEntwicklungvonAusführungs-undMehrfachanordnungsmöglichkeitenmechanischerSchnittstellenfürrekonfigurierbareFunktions-module.MitHilfevonBerechnungsansätzenundPrüfstandsuntersuchungenwerdenCharakteristikamechanischerSchnittstellenausführungenundderenAnordnungenwieSteifigkeit,DämpfungundPräzisionsystematischfundiertuntersucht,optimiertundAuslegungs-undAnordnungsvor-schriftenabgeleitet.

Werkzeugmaschinen und KomponentenAusgewählte Forschungsprojekte der Gruppe

AnsprechpartneramPTW

Dipl.-Ing.AndreasSchifflerTelefon:0615116-5480schiffler@ptw.tu-darmstadt.de

ForschungszielErmittlungsystematischfundierterErkenntnisseüberAusführungsmöglichkeitenundMehrfachan-ordnungenmechanischerSchnittstellen.

DieErfassungdesEinflussverhaltensmechanischerSchnittstellenaufdasÜbertragungsverhaltenvonWerkzeugmaschinen.

SpanneinheitSST-60

Adapterflansch

Revolver

MotorspindelMehrfachanordnung

Maschinenkonfiguration

ModuleMaschinenplattform MechanischeSchnittstelle

MechanischeModulschnittstelle

VorgehenSchnittstelle

Parameter Ziel:

Identifikation

Nachgiebigkeits-frequenzgang

Last-Verformungs-verhaltenPositionier-

genauigkeit

Mehrfachanordnung

Steifigkeit k und Dämpfungskoeffizient c

Kenntnis statisches und dynamisches Verhalten

„Schnittstelle“

Modellbildung und Berechnung

statisch dynamisch

k c

F

x

G

f

∆

Ziel: Systembeschreibung und Simulation Systemverhalten „Schnittstelle“

Ziel: Ermittlung der Schnittstellencharakteristika

Numerische Berechnungen

dFdx

fR

k

k =f (Fv, l, b, N,……)

Kenntnis statisches Verhalten

„Mehrfachanordnung“

FS

FZ M

FS

FZ M

Prüfstandsversuche „Schnittstelle“

Ziel: Entwicklung Schnittstelle Ziel: Anordnungsstrategie

Ziel: Berechnung des System-verhaltens bei Mehrfachanordnungen

Auswahl und Aufbau von Schnittstellenausführungen

Modellbildung und Berechnung

Ableitung Koppelbedingungen

Ziel: Beschreibung Systemverhalten bei Mehrfachanordnung

Koppeltafel

+

Numerische und analytische Berechnungen

Arbeitskreis-Teilnehmer

ParameterschätzungfürMotorspindelnDieParameter(Induktivität,Widerstand,Trägheit)einerMotorspindelsindwährenddesBetriebsnichtkonstant,dasiesehrstarkvonderjeweiligenDrehzahlunddemBe-lastungsgradabhängen.ZurSchätzungderParameterwerdenIdentifikationsverfahreneingesetzt,diedieGrundlagefürdenEinsatzadaptiverReglerbilden.DadurchlassensichDynamikundEffizienzweitersteigern.

VerschleißverhaltenvonMotorspindeln• AufbaueinesmodularenPrüfstandszur

UntersuchungdesVerschleißverhaltensvonMotorspindelelementen

• EntwicklungundErprobungvonAlgo-rithmenzurAbschätzungderLagerbe-lastungbzw.LebensdauervonSpindel-lagern

30 31

DemonstratorenergieeffizienteWerkzeug-maschine

Mitarbeiter ArbeitsgruppeUmweltgerechte

ProduktionDipl.-Wirtsch.-Ing.BenjaminKuhrke

(Gruppenleiter)Dipl.-Ing.ChristianEisele

Dipl.-Ing.SebastianSchrems

SteigendeEnergiepreiseundeinewachsendeUmweltverantwortungstellenUnternehmendesverarbeitendenGewerbesvorneueHe-rausforderungen.VorallemderEnergieeffi-zienzinderProduktionkommtganzaktuelleinewachsendeBedeutungzu.

GegenstandderOptimierungsmaßnahmeninBezugaufdieelektrischeEnergieeffizi-enzinderIndustriesindbisheutevorallemQuerschnittstechnologien,dieca.75%desindustriellenStromverbrauchsausmachen.DazugehörenBeleuchtungseinrichtungen,elektrischeAntriebeundmotorbetriebeneSystemewieKompressoren,Verdichter,PumpenoderBelüftungsanlagen.

Umweltgerechte ProduktionForschungsgruppe im Überblick

EnergieeffizienzspanenderWerkzeugmaschinen

• OptimierungdesEnergieverbrauchsvonWerkzeugmaschinen

• SimulationdesEnergieverbrauchs

• BeurteilungsmethodenzurEnergieeffizienzvonMaschinen

• AnalysedesEnergiebedarfsvonProduktionsmaschinen

Energieeffizi-enz in der Pro-duktion

Forschung

ProduktionsanlagenundMaschinenwiespanendeWerkzeugmaschinenwerdenbisheutebeiUntersuchungenzuEnergiespar-potenzialeninderRegelnichtsystematischberücksichtigt,dadasWissenüberentspre-chendeMaßnahmenzumeistfehlt.AuchbeiderEntwicklungvonProzesskettenimRahmeneinerproduktionsgerechtenBauteil-gestaltungundbeiderFabrikplanungfehlenbisheuteganzheitlicheAnsätze,dieenerge-tischeAspekteberücksichtigen.

Energie-undressourceneffizienteProduktion

• GestaltungvonenergieeffizientenProzessketten

• ÖkobilanzierungvonProduktionsverfahrenundProzessketten

• OptimierungderRessourceneffizienz

• RessourceneffizienteKühlverfahreninderspanendenBearbeitung

Prozessketten

Peripherie

ForschungsschwerpunkteArbeitsgruppe:Umweltgerechte Produktion

32 33

Gefördert durch: Projektträger:

Ausgewählte Forschungsprojekte der Gruppe Umweltgerechte Produktion

AnsprechpartneramPTW

Dipl.-Wirtsch.-Ing.BenjaminKuhrkeTelefon:0615116-6619kuhrke@ptw.tu-darmstadt.de

AnsprechpartneramPTW

Dipl.-Ing.SebastianSchremsTelefon:0615116-70848schrems@ptw.tu-darmstadt.de

ProblemlageDieEnergieeffizienzvonProduktionsmaschinenrücktimmermehrindenFokusderBetrachtung.DerVerbrauchanelek-trischerEnergiekannbiszu21%derBetriebskosteninderNutzungsphaseeinerWerkzeugmaschineausmachen.VorallemgroßeAnwenderstellendieEnergiekostenbeiderBeschaffungneuerMaschinenaufdenPrüfstand.DabeifehlenbisdatozumeinenobjektiveMethodenzurBewer-tungdesEnergiebedarfsundzumandereneinesystematischeIdentifikation,QuantifizierungundVerallgemeinerungderviel-versprechendstenMaßnahmenzurEffizienzsteigerung.

ZielsetzungDasGesamtzieldesVorhabensistdieSenkungdesEnergiebedarfsvonspanendenWerkzeugmaschinen.Darausergebensichfol-gendeUnterziele:• EntwicklungpraktikablerMethodenzurobjektivenBewer-

tungdesEnergiebedarfsspanenderWerkzeugmaschinenundderenFunktionsmodule

• IdentifikationverallgemeinerungsfähigerkonstruktiverundsteuerbarerStellgrößenzurSenkungdesEnergiebedarfs

• PraktischeDarstellungderermitteltenEinsparpotenzialeaneinerDemonstratormaschine

Vorgehensweise• ABC-AnalyseaufBasisvorliegenderMessungenzurIdentifi-

kationdergrößtenEnergieverbraucher• ErgänzendeLeistungsmessungenanweiterenMaschinen• ErarbeitungeinerBewertungsmethodikundDefinitionvon

NutzungsprofilendurchStudienbeiAnwendern• BenchmarkdergrößtenEnergieverbraucher• VermessungderDemonstratormaschineimAusgangszustand• AbleitungdervielversprechendstenMaßnahmenausdem

BenchmarkunddenLeistungsmessungen• UmsetzunganderDemonstratormaschine

Maxiem Maximierung der Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen EerFer Entscheidungsunterstützung zur energie- und ressourcen-effizienten FertigungForschungsgrundlageAufgrunddersteigendenEnergie-undRoh-stoffpreisewirddereffizienteEinsatzvonEnergienundRessourcenwieBetriebs-undHilfsstoffeninderFertigungfürUnterneh-menimmerwichtiger.DieEntscheidungenzumEinsatzderEnergienundRessourcenwerdeninderProduktentstehungwäh-rendderKonstruktionundArbeitsplanungdefiniert.HeutzutagegibtesjedochnochkeineMethodenoderInstrumente,diedieFertigungsplanungbeiderAuswahlderökonomischsinnvollstensowieenergie-undressourceneffizientestenProduktionskettezurFertigungeinesProduktesunterstützen.

Gefördert durch:

1

2

3

4

5

6

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8

9

10

1

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6

7

8

9

10 490.000 €

100.000 €

39.000 €

Kapital-bindung

8%

Kapital-bindung

8%

Wartung/Inspektion

37%

Wartung/Inspektion

37%

ungepl.Instand-setzung

8%

ungepl.Instand-setzung

8%Raum-kosten

6%

Raum-kosten

6%

Energie-kosten

21%

21%

Energie-kosten

21%

21%

KSS Kosten

16%

16%

KSS Kosten

16%

16%

3%

Druckluft-kosten

3%

Druckluft-kosten

Betriebskosten pro Jahr*

Erstinvestition*Nicht berücksichtigt:Werkzeug-, Personal- und Gemeinkosten

Projektpartner

ZielsetzungundVorgehensweiseZieldesForschungsvorhabensistdieEnt-wicklungeinermethodischenGrundlagediedenFertigungsplanerbereitsinderProduktentstehungsphasebeiderAuswahlderenergie-undressourceneffizientestenProzesskettenunterstützt.SchließlichsolldieseMethodikanschließendineinemSoft-waretoolumgesetztwerden.HierfürwerdendieeinzelnenVerfahrenderProzessketteneinerBewertungsmethodikunterzogen.DiesedientalsGrundlageumanschließendausdendarausfolgendenErgebnissenKennzahlenentwickelnzukön-nen,diebeieinemVergleichderzubetracht-endenProzesskettenunterstützen.

Prozess-datenbank

BB

B

AA

A

Drehen Härten Fräsen

HärtenVorbeh. Waschen

…

Prozess-datenbank

BB

B

AA

A

Prozess-datenbank

BB

B

AA

A

Drehen Härten Fräsen

HärtenVorbeh. Waschen

…

•ZerlegungderProzessketteinEinzelprozesse

•EinteilungderVerfahrennachDIN8580

•Betrachtungvonvor-undnachgelagertensowieAbhängigkeitenzwischendenProzessen

•ErmittlungvonEinflussfaktorenaufdieVer-brauchsdatenderProzesse

•EntwicklungeinerMethodikzumAbschätzenderVerbrauchsdatennochunbekannterProzesse

•AufbauderGrundstrukturzurErstellungeinerProzessdatenbank

Alternative Fertigungsprozessketten

Alternative A

Alternative B

Alternative C

Prozesskettenanalyse mittels EerFer

Bewertung alternativer Prozessketten

Energie KostenRess.

ABC

Bauteil

Drehen Schleifen Härten

Drehen

Drehen Fräsen Härten

Do

Act

Plan

Check

Do

Act

Plan

Check

Do

Act

Plan

Check

02040

6080

100

Cost0

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6080

100

Energy0

2040

6080

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Emission

Do

Act

Plan

Check

Do

Act

Plan

Check

Do

Act

Plan

Check

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Cost0

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Energy0

2040

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Emission

EerFer

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EsbedarfvielerGe-danken,umeinenfestzu-halten.StefanJerzyLec

Wissen-schaftlicheVeröffentli-chungen

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Einsatz und Beurteilung eines ak-tiven Strukturdämpfers in einem Bearbeitungszentrum

DasZieldieserArbeitbestehtdarin,diebeiinstabilerBearbeitungaufklingendenStrukturschwingungeneinesbestehendenBearbeitungszentrums,aktivzudämpfen.HierfürwerdendasVorgehenzurAuswahleinesAktorwirkprinzips,sowiedieAusle-gungdesaktivenDämpfersaufdieBearbei-tungsmaschinedargestellt.AufbauendaufBearbeitungsversuchenzurErmittlungaufklingenderKräfteundFre-quenzenerfolgteineexperimentelleModa-lanalyse.DurchdenVergleich,derbeiderBearbeitungaufklingendenFrequenzenmitdenermitteltenEigenfrequenzenund-for-menderStruktur,wirddiezubedämpfendeEigenmodeerhalten.FürdieAuslegungdesaktivenDämpfersstehtsomitdiezuerzie-lendeStellkraftund-frequenzfest.DesWei-terenwerden,durchKenntnisderEigenformderangefachtenEigenmode,möglicheMon-tagepositionenundKrafteinleitungspunktefürdenaktivenDämpferfestgelegt.AufbauendaufdendurchdieVoruntersu-chungengewonnenInformationen,sowiedengeometrischenVerhältnissenandergegebenenMaschinenstruktur,wirddieAnforderungslistedesaktivenDämpfersaufgestellt.Anschließendwerdenunter-schiedlicheAktorprinzipienbewertetumdiefürdenaktivenDämpferumzusetzendeLösungsvariantezuerhalten.DieAuswahlderzukonkretisierendenDämpferlösungfielaufeinenabsolutwirkendenelektromagne-tischenReaktionsmassedämpfer,welchermittelseinerPID-RegelunggeregeltundamunterenEndederZ-AchsenahedesToolCenterPoint(TCP)montiertwird.BevormitderFertigungdesAktorsbegon-nenwird,wirdüberprüft,obdasgewählte

Michael Roth

AktorprinzipdiegewünschteDämpfungswirkungerzielt.HierfürwerdenaufbauendaufgemessenenÜbertragungsfre-quenzgängenderZ-Achsstruktur,mathematischeModellederStrukturbeiunterschiedlichenAuskraglängenaufgebaut.DesWeiterenwirdeinModelldesverwendetenRegelkreisesauf-gestellt.DieErgebnissederSimulationzeigenunteranderem,dassbeieinerZ-Achspositionvon-330mm,eineAmplitu-dendämpfungderanvisiertenEigenmodebei62Hzum48%zuerwartenist.WeiterhinistbereitsbeiderSimulationeinebreitbandigeWirkungderDämpfungzuerkennen.SowirddieSchwingungsamplitudeeinermit49HzinX-RichtungauftretendenEigenformebenfallsumca.16%gedämpft.NachdemdieSimulationsergebnissedievomaktivenDämpfererwarteteWirkungaufzeigen,wirdmitderDetailkonstruk-tionsowieFertigungbegonnen.DieReaktionsmasseistsogestaltet,dassmitihrinzweiMaschinenachsrichtungeneinedämpfendeKrafterzeugtwird.FürdiemesstechnischeÜberprüfungderWirkungdesak-tivenDämpferswirdjeweilsderVergleichderMaschineohneaktivenDämpfer,gegenüberderMaschinemitaktivge-dämpfterStrukturgezogen.SozeigendiemittelsImpulsham-meraufgenommenendirektenÜbertragungsfrequenzgängederAchsstruktureineVerminderungderSchwingungs-am-plitudenderzudämpfendenEigenmodemit62Hzumbiszu50%inX-Richtungund33%inY-Richtung.DesWeiterenisteinebreitbandigeWirkungdesDämpfersimBereichvon40–80Hzvorhanden,sodassauchbeieinerVerschiebungderanvisiertenEigenmodeaufgrundeinergeringerenAuskra-glängederZ-Achse,eineAmplitudendämpfungderModeumca.40%inX-Richtungerfolgt.AbschließenddurchgeführteBearbeitungsversuchezeigen,dassbeiaktiverDämpfungdasAufklingenvonzusätzlichenBearbeitungs-Kraftamplitudenverhindertwird.DerProzessbleibtimVergleichzurBearbeitungmitderursprünglichenMaschinestabil.DerVergleichdergefertigtenOberflächenzeigt,dassbeieingeschalteteraktiverDämpfungeineVer-besserungderOberflächenkennwerte(Ra,RzundRmax)umdenFaktorzwei,gegenüberderursprünglichenMaschineerzieltwird.

Ein Beitrag zur Gestaltung mecha-nischer Modulschnittstellen für rekonfigurierbare Mehrtechnologie-Werkzeugmaschinen

EinAnsatz,Werkzeugmaschinenproduk-tunabhängigundlebenszyklusübergreifendauszulegen,basiertaufdemKonzeptderRe-konfiguration.GrundlagebildetdieModula-ritätderWerkzeugmaschine.DabeiwirddieWerkzeugmaschineaufunterschiedlichenHierarchieebeneninautonomeEinheiten,sogenannteModule„zerlegt“,dieüberSchnitt-stellenmiteinanderverbundensind.DieKonfigurationkanndadurchimHinblickauftechnologische,funktionaleundkapazitiveAnforderungendurchAustauschen,Hinzu-fügenoderNeuanordnenvonModulennachderInbetriebnahmewiederholtangepasstwerden.EinegrundsätzlicheAufgabebeiderEnt-wicklungrekonfigurierbarerWerkzeug-maschinenbestehtinderGestaltungderSchnittstellen,derenDurchgängigkeitdieAustauschbarkeitderModulebestimmt.DieSchlüsselelementebildendabeidieModulschnittstelleninderTrennstelleWerkzeugmaschine/Modul,welchesichausmechanischenSchnittstelleninMehrfacha-nordnungzusammensetzen.Diemecha-nischenModulschnittstellenbeeinflussenalsMontageelementedenAufwandunddieerzielbareGenauigkeitinderMontageundalsKoppelelementeimKraftflussvonWerkzeugmaschinen,derenstatischesunddynamischesSystemverhalten.Zweckmä-ßigeAusführungentragendemAspektRech-nung,dassModuledurch„PlugandProdu-ce“rekonfiguriertwerdenkönnen.DasFehlengeeignetermechanischerSchnitt-stellenstelltdiewesentlicheSchwierigkeitbeidermechanischenRekonfigurationvonBearbeitungsmodulenanWerkzeugmaschi-

Dissertationen

Arno Wörn

nendar.ZielstellungderArbeitbildetdaherdieErmittlungsystematischfundierterErkenntnisseüberGestaltungsmöglichkeitenvonmechanischenModulschnittstellen,diesichausmechanischenSchnittstelleninMehrfachanordungzusammensetzen.AusgehendvonderSystematikwirdeinekonstruktiveLösungeinermechanischenSchnittstelleprototypischentwickeltunderprobt.FürdieMehrfachanordnungderSchnittstellenwirdeinanalytischerBe-rechnungsansatzzursteifigkeitsgerechtenAuslegunghergeleitet.ZurUntersuchungderEigenschaftenwiedemstatischenunddynamischenNachgie-bigkeits-undGenauigkeitsverhaltenderSchnittstellenlösungsindPrüfstandsuntersu-chungenerforderlich.DurchsystematischeVariationderStellgrößenanderSchnittstel-lewirdderNenneinsatzbereichermittelt.ZumVergleichundderEinordnungderErgebnissewerdenanNullpunktspannsyste-menmitunterschiedlichenWirkprinzipienVersuchezumGenauigkeits-undNach-giebigkeitsverhaltendurchgeführtunddieErgebnisseeinerBewertungunterzogen.DieAnalysederWirtschaftlichkeitdesEinsatzesdermechanischenModulschnitts-stelleerforderteineBetrachtungderKostengegenüberkonventionellerVerbindungs-ausführungmitstarkerhöhtemMonta-geaufwand.DazuwirddieAmortisationderModulschnittstellebeiwiederholterRekonfi-gurationexemplarischbestimmt.DieArbeitleisteteinenBeitragzurRekonfigurierbar-keitspanenderMehrtechnologie-Werkzeug-maschinenfürdiewandlungsfähigeSerien-fertigung.

Wissen-schaftlicheVeröffentli-chungen

38 39

Entwicklung eines Modells zur Fer-tigungssystemplanung in der Spa-nenden Fertigung

DurchdenweltweitzunehmendenWett-bewerbsdruckunddiezunehmendeAus-differenzierungderAbsatzmärktesindproduzierendeUnternehmengezwungen,sowohlProduktivitäts-alsauchFlexibili-tätszuwächsezuerzielen.DieHerstellervonWerkzeugmaschinenhabendiesenbeidengrundsätzlichenEntwicklungsströmungenRechnunggetragen,indemaufdereinenSeiteklassischeBearbeitungszentreninihrerProduktivitätgesteigertundklassischeSon-dermaschinenflexibilisiertwurden.NebendiesenbeidenHauptmaschinenartenhatsichindenvergangenenJahreneinweiteresMaschinenkonzeptdurchsetzenkönnen-dieReihenmaschine.HierwirddieHauptvor-schubbewegungnichtdurchdasWerkzeugsonderndurchdasWerkstückausgeführt.DieAnwendungsgebietederverschiedenenMaschinenkonzepteüberlappensichimGrenzbereich.DietechnischeInvestitionspla-nungstehtsomitvorderHerausforderung,fürjedeTeilefamiliedasoptimaleMaschi-nenkonzeptauszuwählen.ZieldieserArbeitistdaherdieEntwicklungeinesModellsfüreinePlanungssystematik,inderenMittel-punktdieVariationdesMaschinenkonzeptssteht.AufgrundderwechselseitigenAb-hängigkeitenzwischenFertigungsprozess,MaschineundAutomatisierungseinrichtungwurdederAnalysebereichaufdasgesamteFertigungssystemausgeweitet.DieentwickelteMethodikbestehtausdreiwesentlichenSchritten.ZunächstsinddietechnischenElementejedesWerkstücksgenauzuuntersuchen.DanachwirdeintechnischerLösungsraumentwickelt,derdiepotentiellenVerfahrensvariantenfürjedesFeatureenthält.Anschließendwerden

Andreas Behrendt

verschiedeneZuordnungsvariantenuntersucht,wiederFer-tigungsprozessinseinerGesamtheitaufdenArbeitsstationenabgebildetwerdenkann.DiezweitePhasederPlanungsmethodikistdieEntwicklungdestechnischenLösungsraumsderMaschinen-undAutomatisie-rungskonzepte.ZielistdieGestaltungunterschiedlicherKon-figurationsvariantenfürMaschineundAutomatisierung.AlswesentlicheGestaltungsfelderwurdendasMaschinengrund-konzept(Bearbeitungszentrum,Sondermaschineetc.),dieSpindelkonfiguration,dasSpannkonzept,dasWerkzeug-wechselsystemsowieWerkstückhandlingundWerkstücktrans-portidentifiziert.DiedrittePhasederMethodikbeinhaltetdieDimensionierungdesFertigungssystems,d.h.diekapazitiveAnpassungdesSystemsandenProduktlebenszyklusderhergestelltenWerk-stücke.FürdiegrobeDimensionierungmüsseninsbesonderedieBearbeitungszeitenderMaschinenkonzeptebekanntsein.DerletzteTeilderArbeitbestandschließlichdarin,diePla-nungsmethodikanhandeinespraktischenBeispielszudemons-trieren.Eskonntegezeigtwerden,dassfürjedesBauteilindi-viduellentschiedenwerdenmuss,welchesMaschinenkonzeptoptimalist.EindeutigeAussagenwie„hoheStückzahlgleichSondermaschine“oder„hoheVarianzgleichBearbeitungszen-trum“könnendamitheutenichtmehrohneweiteresgetroffenwerden.DurchAnwendungderentwickeltenMethodikwirddieTrans-parenzdesPlanungsprozesseserhöhtunddasProblemdermangelndenAlternativenbildunginsbesondereinBezugaufdaszuwählendeMaschinenkonzeptbehoben.WeiterhinlassensichdieProduktivitätswirkungenunterschiedlicherMaschinenkon-figurationenschnellberechnen,sodassdiePlanungseffizienzdeutlichgesteigertwird.

Methode der kompetenzorientierten Transformation zum nachhaltig schlanken Produktionssystem

MöglichkeitenzurVerbesserungderProduk-tivität,ReduzierungderBestände(gebun-denesKapital)undBeschleunigungderRe-aktionszeitensindHauptdiskussionspunkteinderproduzierendenIndustrie.Dieerfolg-reicheUmsetzungderMethodenderschlan-kenProduktionermöglichteineerheblicheVerbesserungderUnternehmensleistung.VieleUnternehmenscheiternjedochbeiderUmsetzung.EinederHauptursachenisteinemangelndeFokussierungaufdieKompe-tenzenderMitarbeiter.Zielder„Methodederkompetenzorien-tiertenTransformation“unddes„InstrumentModellfabrik“istes,durcheineSteigerungvonEffizienzundEffektivitätdesKompe-tenzaufbauseinenBeitragzurErhöhungderErfolgsquoteundNachhaltigkeitvonLean-Transformationenzuleisten.AusgehendvondenentwickeltenQualifi-kationsprofilenfüralleMitarbeiter,welchesowohlfürdieErmittlungdesKompeten-zaufbaubedarfswieauchdieBewertungundSteuerungderindividuellenundorganisati-onalenKompetenzentwicklunggenutztwer-den,wurdeeinProzesszurGestaltungundUmsetzungdesKompetenzaufbausinTrans-formationenentwickelt.DieVorgehensweisewurdebeidenLean-TransformationeneinesElektronikherstellersundeinesKonsumgüte-runternehmensevaluiertundverifiziert.• DieProduktivitätssteigerunginden

Transformationsprojektensteigtvondurchschnittlich23%beiherkömm-lichenTransformationenaufca.30%an.

• NachderTransformationweisendieProduktionsbereichejährlicheVerbesse-rungsratenvonca.4-5%auf,derDurch-schnittswertliegtbei2%.

Dirk Reiner

DasInstrumentModellfabrikfokussiertdieLeistungssteigerungdesOff-the-Job-Trai-ningsderMitarbeiter.Zielwares,bereitsOff-the-JobAnwendungskompetenzaufzu-bauen,umdieNutzungdesErlerntenimrealenUmfeldzuerleichtern.KernelementeinerModellfabrikistdieAbbildungvonvierKonfigurationsstadien(LosfertigungbisLeanBestPractice)ineinemkomplettenWertstrom,d.h.InformationsflussundMa-terialfluss,vomLieferantenbiszumKunden.DieWirksamkeiteinerModellfabrikwurdeindemzweijährigenBetriebdesCiP(Cen-terfürindustrielleProduktivität)undderindustriellenUmsetzungbeieinemAutomo-bilherstellerverifiziert.EsistdenSchulungs-teilnehmernnachderpraktischenSchulunginderModellfabrikmöglich,dieMethodenimrealenUmfeldmiterheblichgeringererUnterstützunganzuwenden.WerdendieseEffektivitäts-undEffizienzverbesserungenfüreineBeschleunigungderTransformati-ongenutzt,ergibtsicheineVerkürzungderTransformationszeitvonca.20%.AlternativkannderRessourcenbedarf,welchereinerderKernherausforderungeninderTransfor-mationsplanungist,reduziertwerden.DiewirtschaftlicheEntwicklungindenletztenMonatenuntermauertdieErfordernisnachschlankenStrukturenundsomitdieRelevanzderMethode.EinigeUnternehmennutzendiegegenwärtigenKapazitätsüber-hänge,welchesichnichtkostenwirksamreduzierenlassen,umindieQualifikationundWeiterentwicklungdesUnternehmenszuinvestieren.

1BetriebenvomInstitutfürProduktionsmanagement,TechnologieundWerkzeugmaschinen(PTW)anderTechnischenUniversitätDarmstadt

Wissen-schaftlicheVeröffentli-chungen

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Bewertung innovativer Instandhal-tungsszenarien in den frühenPhasen des Innovationsprozessesin der Luftfahrt

ImwettbewerbsintensivenLuftverkehrs-umfeldlasteteinerhöhterKostendruckaufdenFluggesellschaften.Dieherstellersei-tigeBeherrschungderLebenszykluskostenistdahereinentscheidenderFaktorinderFlugzeugentwicklung.DieReduzierungdie-serKosten–speziellderaufhohemNiveaustagnierendenInstandhaltungskostenalsTeilderBetriebskosten–kanndurchdieEntwicklungundspätereImplementierunginnovativerTechnologienimFlugbetriebrea-lisiertwerden;diesekönnenzukünftigeineeffizientereundeffektivereInstandhaltung(beispielsweisedurchSensorikfürZustands-überwachung,erweiterteDiagnose-undPrognosefunktionalitäten)gewährleisten.DanebendiesemFunktionsumfangauchdieKostenunddamitderErfolgdeszukünftigzubetreibendenFlugzeugtypsbereitsindenfrühenPhasendesInnovationsprozessesfestgelegtwerden,isteineAbschätzungdieserKostenunablässig.JedochbestehtindiesemfrühenEntwicklungsstadium,derIdeengenerierungund-konkretisierung,aufgrunddesunvollständigenVorliegensentscheidungsrelevanterInformationeinehoheUngewissheitbezüglichdertatsächlichdurchdiespätereRealisierungdertechnolo-gischenInnovationzuerwartendenKosten.FolglichistdieBedeutungvonMaßnahmenzurKostenfrüherkennungundsomitRisi-kominimierunginderProduktentwicklungsehrhoch.EinequalifizierteBewertungvonalternativenTechnologienzur(monetären)OptimierungderFlugzeuginstandhaltungistunabdingbar,umlangfristigeWettbewerbs-vorteilezuschaffen.SiebildetdieGrundlagefürzutreffende,strategische(Investitions-)

Helge B. Fromm

Entscheidungen,welchetechnologischeAlternativeweiter-verfolgtundimzukünftigenFlugzeugbetriebimplementiertwerdensoll.AllerdingsfehltenbislangIndikatorenundMetho-den,umdieErfolgegeplanterProduktinnovationenimVorausabzuschätzen.DievorliegendeArbeitzieltaufdieEntwicklungeinerMethodesowieeinerSoftwarezurfrühen,monetärenBewertungvonalternativen,technologiegetriebenenInstandhaltungsszenarienfürkommerziellgenutzteFlugzeugedernächstenGeneration.FüreinedifferenzierteBewertungberücksichtigtdieseallein-standhaltungsrelevantenElementederinderLuftfahrtüblichenBetriebskostenimLebenszyklussowiediespezifischenProfileunterschiedlicherFlugzeugmusterundFluggesellschaftstypen.DurchdiesoftwaretechnischeRealisierungderBewertungsme-thodeentstehteinWerkzeug,dasdieseModellvariablenver-arbeitetundalsErgebnisdieWahrscheinlichkeitsverteilungendereinzelneninstandhaltungsbedingtenKostenkontenliefert.DieseVerteilungengebenmittelsstatistischerGrößen,wiebspw.Erwartungswert,StandardabweichungoderKonfidenz-bereich,AuskunftüberdieSicherheitdesErgebnissesbzw.überdieEintrittswahrscheinlichkeiteinesbestimmtenErgebnisbe-reiches.SokönnenKostentreibervonInstandhaltungsprozessenbestimmt,EinflussmöglichkeitenaufdieKostenhergeleitetundtechnologiebedingteVeränderungenbewertetwerden.DieAr-beitschließtmitderpraktischenAnwendungderBewertungs-methode:FürdieindustrielleAnwendungsforschungwerden,mitHilfedesimplementiertenWerkzeugs,zweiexemplarische,konkreteInstandhaltungsszenarien(zustandsbasiertesStructu-ralHealthMonitoringundwissensbasiertesTroubleshooting)analysiert.DabeiwerdendieErfassungderwahrscheinlich-keitsverteiltenInputdatenaufgezeigt,dieKostenschätzungmit-telsMonte-Carlo-SimulationdurchgeführtunddiedurchdenTechnologieeinsatzzuerwartendenEinsparungendargestellt.DasWerkzeugbietetumfangreichegraphischeundtabella-rischeFunktionalitätenfürdieAnalyseundInterpretationderErgebnisseundsomiteineguteGrundlagezurUnterstützungderEntscheidungsfindung,obdieuntersuchteTechnologieinderEntwicklungvoranzutreibenist.

Randbedingungen und Einsatz-verhalten von diamantbasierten Schneidstoffen zur Bearbeitung von Gusseisen

Gusseisenisteinerderammeistenverwen-deten,eisenhaltigenWerkstoffe.Dieauszer-spanungstechnologischenGesichtspunktenanspruchsvollerenSortensindGusseisenmitKugelgraphit(GJS)undGusseisenmitVer-mikulargraphit(GJV).LetztereristseitJah-renimBereichderAutomobilproduktionfürdieMotorenfertigungimGespräch,hatsichjedochnochnichtflächendeckenddurch-gesetzt.DerGrundhierfürliegtinseinerschlechtenProduktivitätinsbesonderebeiderSchlichtoperationderZylinderhauptboh-rungbeiMotorblöckenoderZylinderbuchsenvonHochleistungsverbrennungsmotoren.DiederzeitverwendetetProduktionstechnologieistderEinsatzvonbeschichtetenHartmetall-schneidenundniedrigenSchnittgeschwin-digkeiten,wodurchsichlangeZykluszeitenergebenundderEinsatzvonmehrerenparallelenMaschinenzurEinhaltungdergefordertenTaktzeiterforderlichsind.ZieldervorliegendenArbeitwares,dienot-wendigenRandbedingungendesEinsatzesvonDiamantschneidstoffenfürdieBear-beitunghöherfesterGusseisenwerkstoffezuklären.Eskonntegezeigtwerden,dassdiebisherigeLiteraturmeinung,dievonderVerwendungvonpolykristallinemDiamant(PKD)oderCVDDiamantzurZerspanungeisenhaltigerWerkstoffeabrät,irreführendist,daderwichtigeAspektderProzessküh-lungbislangunbeachtetgebliebenist.DurchdieUntersuchungjeweilseineseinzelnen,isoliertenEinflussfaktorsaufdieVerschlei-ßentwicklungkonntendiewesentlichenRandfaktorendeserfolgreichenEinsatzesdi-amantbasierterSchneidstoffe,d.h.vorallemSchneidenform,Schneidstoffsorte,Schnitt-

Burkhard Schramm

geometrie,KühlschmierungundZerspanpa-rametersowieGusssorte,ermitteltwerden.HierdurchkanndasAnwendungsfeldvonPKDsowieCVDDiamant,welcherbisheraufNichteisenmetalle,KunststoffeundHolzbeschränktwar,aufGusseisenwerkstoffeerweitertwerden.DiedargestelltenZerspanversucheweisendaserheblichRationalisierungspotenzialdiamantbasierterSchneidstoffefürdenin-dustriellenEinsatzauf.ImEinzelfallwirdesmöglichsein,dieZykluszeitenzuhalbieren.DurchdiedamitverbundeneReduktionanFertigungseinrichtungenwerdendieMehr-kostendesteurenSchneidstoffessowiederzusätzlichenInvestitioneninProzesstech-nologiezurZuführungdesKühlmediumsmehralsüberkompensiert.HierdurchstehteinwirtschaftlicheresFertigungsverfahrenzurHerstellungvonBauteilenaufGJValsbisherzurVerfügung.DurchdieErforschungderaufgezeigten,weiterenAnsätzewirdesmöglichsein,zusätzlicheOptimierungspo-tenzialezuerschließenundauchweitereWerkstoffewieniedrigbishochlegierteStahlsortenmitDiamantwerkzeugenzubearbeiten.

Wissen-schaftlicheVeröffentli-chungen

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Abele,Eberhard:DerLean-ProzessistbeiderWerkzeug-maschineangekommen.In:Werkstattstechnikonline:wt,SpringerVDIVerlag,Düsseldorf,99(1/2)p.1.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Albrecht,Florian:Hueske,Benjamin:WissenintegrationinderHochleistungsbearbeitungIn:ZeitschriftfürWirtschaftlichenFabrikbe-trieb:ZWF,CarlHanserVerlag,München,104(11)pp.960-964.[Artikel],(2009)

Tagungsbände und Fachzeitschriften

Wissen-schaftlicheVeröffentli-chungen

Abele,Eberhard:Bechtloff,Sven:Schumacher,Jochen:DenKundenwunscherfüllen.In:Werkstatt+Betrieb:WB,CarlHanserVerlag,München,142(11)pp.68-71.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Behrendt,Andreas:Müller,Bernd:AufderSuchenachdembestenMaschi-nenkonzept.In:Werkstatt+Betrieb:WB,CarlHanserVerlag,München,142(9)pp.52-55.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Behrendt,Andreas:Müller,BerndA.:WiesichdieSystemkapazitäteffizientbestimmenlässt.In:Werkstatt+Betrieb:WB,CarlHanserVerlag,München,142(10)pp.30-33.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Brungs,Felix:OptimierungderinnerbetrieblichenMa-terialversorgungmittelsMilkrun-Vorge-hensweisezurErstauslegungundkonti-nuierlichenVerbesserung.In:IndustrieManagement,GITOVerlag,Berlin,25(5)pp.61-64.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Brungs,Felix:Hueske,Benjamin:Produktionsgerechtmodularisieren-EineWeiterentwicklungdesModularFunctionDeployment.In:Werkstattstechnikonline:wt,SpringerVDIVerlag,Düsseldorf,99(9)pp.598-605.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Dewald,Mario:SplinesinForm.In:VDI-ZIntegrierteProduktion,SpringerVDIVerlag,Düsseldorf,151(9)pp.46-48.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Dietz,Sören:Schiffler,Andreas:Analysisofcuttingforceduringmillingwithregardstothedependencyonthepenetrationangle.[Online-Edition]In:ProductionEngineering:WGP,SpringerVerlag,Heidelberg,3[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Eichhorn,Niels:BewertenmitMethode.In:Werkstatt+Betrieb:WB,CarlHanserVerlag,München,142(3)pp.61-65.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Eichhorn,Niels:Wolff,Manuel:Process-learningfactoriesinindustryanduniversities:Differentapproachesforexcellenteducationandtraining.In:InovacoestecnologicasnamanufaturaPiracicaba:proceedings14thInternationalSeminaronHighTechnology,UNIMEP,Piracicaba,Brasil,22nd.Oct.2009/ed.K.Schützer.[Konferenz-oderWorkshop-Beitrag],(2009)

Abele,Eberhard:Eichhorn,Niels:Wolff,Manuel:Produktivitätssteigerungendurchschlan-keProzesse.In:Tagungsband10.UmformtechnischesKolloquiumDarmstadt-DerMarktimUmbruch:ErfolgmitinnovativenStrategien,MaschinenundProzessen,17.-18.März2009,Darmstadt.[Konferenz-oderWorkshop-Beitrag],(2009)

Abele,Eberhard:Fröhlich,Benjamin:HochgeschindigkeitsfräsenvonTitanle-gierungen.In:Werkstattstechnikonline:wt,SpringerVDIVerlag,Düsseldorf,99(1/2)pp.25-31.[Artikel],(2009)

Co-Referate

Dipl.-Wirtsch.-Ing.JanGroßmann„PotenzialederEntwicklungumweltge-rechterProduktefürmittelständischeUnternehmenamBeispielderImplementie-rungderEuP-Richtlinie“

Dipl.-Ing.MichaelHeselhaus„UnidirektionaleschwingungsunterstützteUltrapräzisionszerspanungeisenhaltigerWerkstoffemitdefinierterSchneidteilgeometrie“

Dipl.-Ing.MichaelKöhler„BeitragzurzinkphosphatschichtfreienKalt-massivumformungdurchtribologischvorteilhafteHalbzeugo-berflächen“

Dipl.-Ing.JensKönig„HerstellungundEinsatzCVD-diamantbe-schichteterBohrgewindefräser“

Dipl.-Wirtsch.-Ing.PamelaStöcker„EineMethodezurrechnergestütztenÄhn-lichkeitssuchefürBaukastenprodukte“

Dipl.-Ing.TinaTries„OptimierungderHerstellungvonVollhart-metallwerkzeugen-StrategiezurVermei-dungvonOberflächenschädigungen“

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Wissen-schaftlicheVeröffentli-chungen

Abele,Eberhard:Groche,Peter:Fröhlich,Benjamin:Müller,Cellin:FunktionaleOberflächen-mikroskopischeTausendsassas.In:forschen:WissensschaftsmagazinderTechnischenUniversitätDarmstadt(2)pp.18-23.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Hohenstein,Julien:Pfeiffer,Patrick:Wihl,Eric:WandelimPKW-Antriebsstrang:Auswir-kungenaufzukünftigeProduktionskon-zepte.In:MaschinenbauundMetallbearbeitung,KuhnFachverlag,Villingen-Schweningenpp.12-16.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard;Hölscher,Roland:EinLeichtmetallmacht‘sdenZerspanernschwer-Trendbericht:TitanbauteilesetzenFertigerunterProduktivitätsoptie-rungsdruck.In:Werkstatt+Betrieb:WB,CarlHanserVerlag,München,104(7/8)pp.44-51.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Hueske,Benjamin:GestaltungderWerkzeuglogistikimZer-spanungsbereich.In:ZeitschriftfürWirtschaftlichenFabrikbe-trieb:ZWF,CarlHanserVerlag,München,104(6)pp.503-506.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard;Korff,Dennis:MechanicalInterfacesforReconfigurableMachineTools.12thInternationalScientificConferenceonProductionEngineering-CIM2009,Bio-grad,Croatia,June17.-20th,2009[Konferenz-oderWorkshop-Beitrag],(2009)

Abele,Eberhard:Korff,Dennis:Wörn,Arno:MechanischeSchnittstellenmodularerWer-kezugmaschinen.In:Werkstattstechnikonline:wt,SpringerVDIVerlag,Düsseldorf,99(1/2)pp.2-9.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard;Korff,Dennis:Mechanicalinterfacesforreconfigurablemachinetools.3rdInternationalConferenceonChangeable,Agile,ReconfigurableandVirtualProduc-tion(CARV2009)[Konferenz-oderWorkshop-Beitrag],(2009)

Abele,Eberhard:Kuske,Philipp:Hueske,Benjamin:WasdieWerkzeugmaschinevomFlug-zeuglernenkann-UnterschiedeundGemeinsamkeitenbeiderInstandhaltungvonProduktionsanlagenundFlugzeugen.In:Werkstattstechnikonline:wt,SpringerVDIVerlag,Düsseldorf,99(7/8)pp.492-497.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Pfeiffer,Patrick:Berger,Christina:Scheerer,Herbert:GussbearbeitungmitPKD.In:VDI-ZIntegrierteProduktion,SpringerVDIVerlag,Düsseldorf,151(SpecialWerk-zeuge5/2009)18-21.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Pfeiffer,Patrick:Sieber,Marc:EsschneitimArbeitsraum.In:Werkstatt+Betrieb:WB,CarlHanserVerlag,München,142(11)pp.56-59.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Rothenbücher,Stefan:Schiffler,Andreas:AusgangsfilterfürSynchron-Hauptspin-delantriebe.In:Werkstattstechnikonline:wt,SpringerVDIVerlag,Düsseldorf,99(5)pp.324-330.ISSN1436-4980[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Roth,Michael:Ehmann,Christian:Haydn,Michael:AktivgedämpfteMaschinenstruktur-EntwicklungundIntegrationeinesak-tivenDämpfers.In:ZeitschriftfürWirtschaftlichenFabrikbe-trieb:ZWF,CarlHanserVerlag,München,104(9)pp.703-710.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Rumpel,Guido:Cachay,Jan:ZukunftderProduktioninDeutschland-EntwicklungstrendsundHerausforde-rungenfürdieProduktionvonmorgen.In:IndustrieManagement,GITOVerlag,Berlin,25pp.53-58.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Rumpel,Guido:Cachay,Jan:ZukunftsperspektivendesverarbeitendenGewerbes-EinOptimierungsansatzaufBasiseinerinnovativenSegmentierungderdeutschenProduktion.In:ZeitschriftfürWirtschaftlichenFabrikbe-trieb:ZWF,CarlHanserVerlag,München,104(7)pp.577-581.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard;Rumpel,Guido;Hohen-stein,Julien;Benning,Karl-Heinz:Elektromobilität-KonsequenzenfürdieZerspanung.In:ZeitschriftfürWirtschaftlichenFabrikbe-trieb:ZWF,CarlHanserVerlag,München,104(11)pp.993-997.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Stein,Sebastian:GrenzenderkinematischbedingtenOber-flächenqualitätinderHSC–Bandkanten-bearbeitung.In:Werkstattstechnikonline:wt,SpringerVDIVerlag,Düsseldorf,99(11/12)pp.865-872.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Stein,Sebastian:StandwegsteigerungbeiderBandkanten-bearbeitung.In:Werkstattstechnikonline:wt,SpringerVDIVerlag,Düsseldorf,99(1/2)pp.56-60.[Artikel],(2009)

Abele,Eberhard:Stein,Sebastian:Quirmbach,Kathrin:Fresamentoemestruturasbifurcadasdechapasmetálicas.In:MM:MáquinaseMetais,Brasilien(Ou-tubro)pp.76-93.[Artikel],(2009)

Bechtloff,Sven:DieAngstvorVeränderungeninderPro-duktionnehmen-ProzesslernfabrikderTUDarmstadtfürkleinereundmittel-ständischeUnternehmen.In:DarmstädterEcho,29.Dezember[Artikel],(2009)

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Wissen-schaftlicheVeröffentli-chungen

CahnvonSeelen,Christian:Cachay,Jan:YouTubefürdieFertigung.In:FrankfurterAllgemeineZeitung,09.10.2009[Artikel],(2009)

Hohenstein,Julien:DassinddieGrenzenderHSC-Bearbei-tung.In:specialtooling,NCVerlag,Hannover(4)pp.38-39.[Artikel],(2009)

Kuske,Philipp:InnovationengegenImitationen.In:IHKWirtschaftsForum(05)p.32.[Artikel],(2009)

Kuske,Philipp:GegenProduktpiraterie.In:hoch3derTechnischenUniversitätDarmstadt,Dezemberp.26.[Artikel],(2009)

Jalizi,Behzad:Korff,Dennis:Rost,Robert:AlleskönneroderTeamplayer?Mehrtech-nologiemaschinenversusMehrmaschi-nenkonzepte.In:Werkstatt+Betrieb:WB,CarlHanserVerlag,München,142(10)pp.12-17.[Artikel],(2009)

Pfeiffer,Patrick:AntriebsstrangimBlickpunkt-InnovativeZerspanungslösungenimAutomobilbe-reich.In:Werkstatt+Betrieb:WB,CarlHanserVerlag,München,142(5)pp.18-19.[Artikel],(2009)

Buchbeiträge

Abele,Eberhard:Wörn,Arno:ReconfigurableMachineToolsandEquip-ment.In:Changeableandreconfigurablemanuf-acturingsystems.Eds.:HodaA.ElMaraghy.Springer-Verlag,pp.111-124.ISBN978-1-8488-2066-1[Buchkapitel],(2009)

PTWissenswertAusgabeNr.33,FebruarThemenschwerpunkt:ProduktionundManagement

AusgabeNr.34,SeptemberThemenschwerpunkt:Fertigungstechnologie

unter:www.ptwissenswert.dekönnenSieunsereNewsletterdownloaden.

Pfeiffer,Patrick:Schramm,Burkhard:Aussenlängsdrehen-Zerspanungei-senhaltigerWerkstoffemitPKDkannwirtschaftlichsein.In:MaschinenMarkt:MM,VogelVerlag,Würzburg(20)pp.52-56.[Artikel],(2009)

Rothenbücher,Stefan:Schiffler,Andreas:Bauer,Jörg:DieSpeisungmacht‘s-Temperaturver-haltenschnelldrehenderSpindeln.In:Werkstatt+Betrieb:WB,CarlHanserVerlag,München,142(7-8)pp.62-65.[Artikel],(2009)

Schulz,Herbert:OrbituarytoProf.RokoCebalo.12.CIM,Bioggrad,Kroatien,18.06.2009[Konferenz-oderWorkshop-Beitrag],(2009)

Schulz,Herbert:Someconsiderationsaboutthetendenci-esofmachinetooldevelopment.SeminariodeAltaTecnologia,UNIMEP,Piracicaba,Brasilien,22.10.2009[Konferenz-oderWorkshop-Beitrag],(2009)

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Vorträge

Abele,E.&Korff,D.(2009),‚MechanicalInterfacesforReconfigurableMachineTools‘‘12thInternationalScientificCon-ferenceonProductionEngineering-CIM2009,Biograd,Croatia,June17.-20th,2009‘.

Abele,E.(2009),‚DieRollederberuflichenBildungfürdenProduktionsstandortDeutschland‘‘Festvortrag,GewerbeschuleBühl,6.11.2009‘.

Abele,E.&Roth,M.&Haydn,M.(2009),‚In-tegrationofanactivestructuraldamperinathreeaxismachiningcenter‘‘CIRPGA,Boston,Aug.29th2009‘.

Abele,E.(2009),‚Richtigplanenoderkontinuierlichverbessern?‘‘10.Umform-technischesKolloquium,17./18.03.2009,Darmstadt‘.

Abele,E.(2009),‚ProduktivitätssteigerungdurchschlankeProzesse‘‘10.Umformtech-nischesKolloquium,17./18.03.2009,Darm-stadt‘.

Abele,E.&Korff,D.(2009),‚Mechanicalin-terfacesforreconfigurablemachinetools‘‘3rdInternationalConferenceonChangeable,Agile,ReconfigurableandVirtualProduction(CARV2009)‘.

Abele,E.&Schiffler,A.(2009),‚MachineToolSpindleUnits‘‘CIRPGA,Boston,Aug.29th2009,USA‘.

ImJahre1978wurdederVereinderFreundedesPTWgegründet.DerVereinmöchteunterden„EhemaligenunddenAktiven“aberauchbefreundetenIndus-trieunternehmendiewissenschaftlicheArbeitdesInstitutsdurcheinenoffenenDialogzwischenIndustrieundHoch-schuleunterstützenz.B.durchIdeenfürWeiterentwicklungenundauchgemein-sameProjekte.

Wirwünschenuns,dassdieserAus-tauschIhnen,auchimberuflichenUm-feld,eineQuellezuunbürokratischemWissensaustauschdarstellt.

Verein der Freunde des Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen e. V.

Wissenschaft ist eine Sammlung

klarer Begriffe aus vielen lebhaften

Erfahrungen über eine Sache.

J.J. Heinse

WerdenauchSieMitgliedindemVereinderFreundedesInstitutsfürProduktionsmanagement,TechnologieundWerkzeugmaschinene.V.

FallsSieFragenzumVereinhabenoderdiesembeitretenwollen,sowendenSiesichbitteanFrauSusanneKrüger,Petersenstraße30,64287DarmstadtTel.:0615116-2456;Fax:0615116-3356;E-Mail:krueger@ptw.tu-darmstadt.de

www.ptw.tu-darmstadt.de

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Wasdumirsagst,dasvergesseich.Wasdumirzeigst,daranerinnereichmich.Wasdumichtunlässt,dasversteheich.

Konfuzius,chine-sischerPhilosoph

Studium&Lehre

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Tutorium Fertigung und Werkzeugmaschinen

ErstmalswirdimWS2009/2010dasumgestalteteTutorium„FertigungundWerkzeugmaschinen“amPTWangebo-ten.DiesessetztsichausdenüberarbeitetenInhaltenderbisherigenTutorienzusammen.DiesesTutoriumkannabsofortjedesSe-mesterangebotenwerdenundbautaufdieVorlesungen„WerkzeugmaschinenundIn-dustrieroboter“sowie„AutomatisierungderFertigung“auf.Inden8TagenerhaltendieTeilnehmerdieMöglichkeit,dieimRahmenderVorlesungenerworbenentheoretischenGrundlagenanpraxisorientiertenBeispielenanzuwendenundzuvertiefen.

ImAbschnittAutomatisierungstechnikwerdendieGrundlagenderPneumatik,ElektropneumatiksowiederSPS-Steuerungvermittelt.ZusätzlichwerdeninsbesonderedieMethodenderPlanung,Automatisie-rungskonzeptfindungsowiedieUmsetzungvonAutomatisierungslösungenaufgezeigt.DiedidaktischenZielewerdenanhandverschiedenerAufgabenstellungenaneinemSPS-SchulungssystemderFirmaBOSCHpraktischvertieft.

Vorlesungen

Titel Inhalte Dozent

TechnologiederFertigungsverfahren6 CPs

MethodenundZielederFertigungstechnik:Grund-lagenderFertigungsverfahrenUrformen,Umfor-men,Trennen,AbtragenundFügen;Anwendungs-beispiele,GrundlagenFabrikbetrieb

Prof.E.AbeleProf.P.Groche

WerkzeugmaschinenundIndustrieroboter8 CPs

Zerspanungstheorie,Zerspanungspraxis,AuslegungvonmodernenWerkzeugmaschinen,Werkzeugma-schinenkomponenten,Produktionskonzepte,Grund-lagenIndustrieroboter

Prof.E.Abele

AutomatisierungderFertigung4 CPs

AutomatisierunginderFertigungstechnik,Indus-trieroboterinderFertigung,VerkettungvonFerti-gungssystemen

Prof.E.Abele

Managementindustri-ellerProduktion4 CPs

AbläufeundOrganisationsstruktureninIndustrie--unternehmen.Schwerpunkt:TechnischeUnterneh-mensbereiche:ForschungundEntwicklung,Arbeits-vorbereitung,Produktionsdurchführung

Prof.E.Abele

BetriebswirtschaftfürIngenieure4 CPs

EinführunginbetriebswirtschaftlicheZusammen-hänge.AblaufundMethodeninkaufmännischenUnternehmensbereichen:Rechnungswesen,Perso-nalwesen,Einkauf,Vertrieb

Dr.V.SchultzProf.E.Abele

Qualitätsmanagement–ErfolgdurchBusi-nessExcellence4 CPs

AufgabendesQualitätsmanagements,QualitätimProduktlebenszyklus,PrüfdatenerfassungundMess-techniksowieQualitätskosten,WirtschaftlichkeitundrechtlicheAspekte

Dr.R.J.Ahlers

VernetzteProduktions-strukturen4 CPS

WerkzeugederKommunikationstechnik,moderneQualitätskonzepte,Kapazitätsmanagement,Pro-duktionsplanungund-steuerung,KooperationmitZulieferern,BestpracticeBeispieleausderIndustrie

Prof.J.Kluge

TechnologieundMa-nagementimWerk-zeug-undFormenbau4 CPs

FertigungsverfahrenfürdenWerkzeug-undFor-menbau.TechnologiemanagementundOrganisationdesFormenbaus

Dr.A.DanielProf.E.Abele

Studium&Lehre

ImAbschnittWerkzeugmaschinenwirdzunächstdieModellbildungderVorschu-bantriebevonWerkzeugmaschinendurch-geführt.DiesesModellwirdmiteinemEnt-wurfdesLageregelkreisesgekoppelt,sodassdieSimulationdesdynamischenVerhaltenserfolgenkann.DieSimulationsergebnissewerdenanschließendaneinerrealenWerk-zeugmaschineüberprüft.DieVerifikationerfolgtunterEinsatzverschiedenerMesssy-stemewiebeispielweiseKreuzgittermessge-rätundLaserinterferometer.

Schulungssystem-BOSCH

Verständnis für Automatisierungs-anlagen-SPS-Pro-grammierung-Prozessplanung Montageablaufplan -Automatisierung

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Studienarbeiten

Beck,MartinEinflussdesSchneidkantenversatzesaufdasBearbeitungsergebnisbeimFräsenmitzu-sammengestztenFräswerkzeugenunterHSCSchnittgeschwindigkeiten

Berkenhoff,DieterEntwicklungvonProduktgestaltungsregelnfüreineschlankeProduktion

Bülow,HenrikAnforderungenandasWertschöpfungsnetz-werkausderProdukt-undMarktperspektive

Cantzler,MatthiasSystematikzurBewertungderRüstfähigkeitvonWerkzeugmaschinen

Martin,CourtialEntwicklungeinerDatenbankstrukturfürHartwirbelprozessezumAufbaueinesWis-sensmanagementsfürdieBLISKugelgewin-detriebeGmbH

Daniel,ChristianTheoretisch-praktischeUntersuchungvonEntformungsvorgängenbeimSpritzgießenvonKunstoffbauteilen

Drooff,BastianProzessbasiertesWerkzeugfürdieUnter-stützungderSchutzrechtsdurchsetzungundPlagiatsidentifizierungaufMessen

Geitner,MichaelEntwicklungundBewertungvonschlankenMontagekonzeptenunterBerücksichtigungstückzahl-undländerabhängigerEinflüsse

Studentische Arbeiten

Studium&Lehre

Goekpekin,ArgunKonzeptionundImplementierungeinesSystemszurErfassungundBewertungvonStörungen

Hecklau,TobiasEntwicklungeinesAnsatzeszurBeschrei-bungderschlankenWerkzeugmaschinedurchBetrachtungbereitsdurchgeführterLean-Transformation

Hedtrich,PhilippEntwicklungvonMTM-ProzessbausteinenfürmaschinennahesRüsten

Kassing,RobertStandderTechnikundEntwicklungspo-tenzialeimBereichderFertigungelektro-nischerundelektromechanischerProdukteundBaugruppen

Kong,RuiErweiterungeinesbestehendenFräskraftmo-dellsfürdieZerspanungmitdemIndustrie-roboter

Maier,HaraldIntegrationeinesKraftsensorszurMessungderZerspankraftsowieRealisierungeinerImpedanzregelunganeinem5-Achs-Portal-roboter

Merkouris,MerkouriosEinstellungeinesSimulationsmodellszurVorhersagederProzessdynamikbeimHoch-geschwindigkeitsbohren

Milic,TomislavKonzeption,konstruktiveAuslegungundInbetriebnahmeeinesHSC-FräsmodulsfürdieBandkantenbearbeitung

Minz,OlegAnpassungundIntegrationvonMess-undPrüfeinrichtungenfüreinindischesLKW-WerkNothelfer,StefanAnalysederEinflußfaktorenaufEntfor-mungsvorgängeanSpritzgießwerkzeugen

Sariboga,IsmailOptimierungderZerspanungsbarometerbeiderSchlichtbearbeitungvongehärtetemWerkzeugstahl

Nothelfer,StefanAnalysederEinflußfaktorenaufEntfor-mungsvorgängeanSpritzgießwerkzeugen

Sariboga,IsmailOptimierungderZerspanungsbarometerbeiderSchlichtbearbeitungvongehärtetemWerkzeugstahl

Schäfer,DominikUntersuchungdesStrömungsverhaltensderKühlschmierstoffemulsionbeiVollhartme-tall-WendelbohrernmitinnererKühlmittel-zufuhr

Schneefuß,JörnMachineCapabilityAnalysisofHorizontalMachiningCentresfromIndiabasedonastandardizedWorkPiece

Seeger,KarstenEntwicklungeinerSystematikzurBeschrei-bungundBewertungausgewählterMetho-denzurProduktionsoptimierung

Sondershaus,DorotheeKonzeptionierungeinesUmweltmanagemet-systemsfürdasUniversitätsinstitutPTW

Stöhr,ArneJuristischeSchutzrechtsstrategiengegenProduktpiraterie

Tarumi,AkiraEntwicklungeinesAuftragsabwicklungspro-zessesfürdieProzesslernfabrikCiP

Weller,Christian„ProductionLevellingatanAutomotiveSupplier–TheTransitionofaProductionPlanningundControlProcess“

Willy,RobertMethodikzurBewertungvonlebenszyklus-bezogenenOptimierungsmaßnahmenaufBasisvonFelddaten

Diplomarbeiten

Adil,JabriErmittlungundBeschreibungvonKeyPerformanceIndikatorenfürdieErstellungeinesBewertungsmodellsfür„HealthMoni-toringundManagementSysteme“

Bambl,MatthiasStrategischesOffshoringvonGeschäftspro-zessen-EntwicklungeinesEntscheidungs-modellsfüreinproduzierendesUnterneh-men

Baumeister,ChristianKonzeptzurBewertungundAuswahlvonDrehmaschinenfürdieFertigungvonBau-teilenderLuftfahrtindustrie

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Studium&Lehre

Kaiser,BastianImplementierungeinerMethodezurauto-matischen3D-FEMModellerstellungundFestigkeitsberechnungfürVollhartmetall-Spiralbohrer

Klein,ThomasFlexibleStandardisierungvonMontagein-selninderElektronikfertigung

Scheuermann,ChristianRechercheundBeschreibungderkinema-tischenOberflächenstrukturbeiderfrä-sendenBandkantenbearbeitung

Schrems,SebastianMethodezurPrognosedesLebenszyklusver-haltensvonWerkzeugmaschinenkomponen-ten

Schuberth,SteffenEntwicklungeinesVorgehenszurAuslegungundOptimierungeinesMilkrun

Seel,MatthiasEnergieensparkonzeptfüreineFertigungs-linie

Wihlvon,EricEntwicklungeinesKennzahlensystemszurBewertungderFertigungskompetenz

Sohlberg,MikkoStudiezurAusschussreduzierungbeimRichtenvonGetriebewellendurchunter-schiedlicheProzessreihenfolgenund/oderAnlassverfahren

Rahäuser,RaphaelUntersuchungdesstatischenunddyna-mischenStrukturverhaltenseinesPortalrobo-terssowiedessenModellbildunginANSYS

Rippl,ChristianEinflussderWerkzeuggeometriebeiderHSC-BearbeitungvonintegralenBlechbauteilen

Rost,RobertEntwicklungeinesKenngrößensystemszurBewertungdesSchlankheitsgradeseinerFer-tigungunterbesondererBerücksichtigungvonStandortfaktoren

Ortwein,MarkErweiterungeinesbestehendenFräskraftmo-dellsbasierendaufeinerAbtragssimulationfürdieZerspanungmitIndustrierobotern

Passow,ChristianWerkstückspannungfürdasSchnellrüsten:AnalyseundBewertungvonSpannmittelnfürprismatischeBauteile

Vorbeck,SaschaEntwicklungeinerMethodikzurnachhaltigenDokumentationvonMaschinenundAnlagenderKettvorbereitung

Wiegel,FelixEineMethodikzurAnalyseundBeurteilungderExpansionsflexibilitätvonFertigungssy-stemenzurUnterstützungderInvestitionsent-scheidung

Bayer,OliverBestimmungderSpanabtransportkapazi-tätvonVollhartmetall-WendelbohrernvonWerkzeugmaschinen

Bettner,CarstenLeitfadenzurschrittweisenAblaufoptimie-rungbeimRüstenvonspanendenWerkzeug-maschinen

Beeck,MichaelPlanungeinesFließfertigungskonzeptszurIntegrationdesA350XWBindiebestehendeA330/340Ausrüstungsmontage

Brandes,SebastianUntersuchungderZerspannungmitIndus-trieroboternunterBerücksichtigungderWerkstückhandhabung

Bravo,JuanCarlosEntwicklungundWirtschaftlichkeitsbe-trachtungeinesFertigungs-undMontage-konzeptsfürdieGroßserienfertigungeinerLinsenbaugruppe

Böhm,ManuelEntwicklungeinesKonzepteszurautomati-siertenFräsbahnkompensationbasierendauf3DKamerabildernfürdieZerspanungmitIndustrierobotern

Bothe,AlexanderImplementierungeinerneuenMeßmethodezurGeschwindigkeitsmessungbeimVerfesti-gungsstrahlen

Eifler,TobiasBewertungvonImplementierungsmaß-nahmenderschlankenProduktionmitHilfedesWerttreibermanagements

Eisele,ChristianEntwicklungeinesModellszumVergleichvonMES-undERP-SystemeninBezugauferhöhteInformationsgenauigkeitundReakti-onsgeschwindigkeit

Fischer,JakobEinflussvonSpanwinkel,FreiwinkelundSchneidkantenradiusbeiderfräsendenBandkantenbearbeitung

Gibbert,StefanAnalyseundBeurteilungderFliehkraftfe-stigkeitvonunterschiedlichenSchneidteilan-bindungenbeiFräswerkzeugen

Grotepass,LukasEinführungeinesProduktivitätsmanage-mentsystemsineinemglobalenProduktions-netzwerk

Hanke,MarcusEntwicklungeinesKonzeptesfürdieMon-tageorganisationundLagerhaltungvonmehrstufigenGetriebemotoren

Hartmann,JanSpanendeBearbeitungeinesGetriebgehäu-sesmittelsProtalrobter

Höflich,AlexanderEntwicklungeinesKostenmodellszurMo-dellierungundVorhersagevonBauteilkosteninderfrühenPhasedesKonstruktionspro-zesses

Heil,AlexanderDieBedeutungelementarerProduktions-prinzipien

58 59

Studium&Lehre

BachelorThesis

Bellaghnach,AminRecherchezuStanddertechnikundFor-schungsowieAnwendungenundTrendsbeiCNC-Steuerungen

Buchholz,ChristinIntroductionofLeanPrinciplestoOptimi-seChangeoverProcessesatRobertBoschAustralia

Can,MehmetIdentifizierungvonKomplexitätstreibernundEntwicklungeinerMethodikzurBestimmungdesKomplexitätsprfilseinerProduktion

Friedrich,TimoEntwicklungeinerSoftwareumgebungfürdienumerischegeometrieoptimierungvonVollhartmetall-Wendelbohrern

Gimbel,ChristianImplementierungeinesmechanistischenZer-spankraftmodellsfürvariableSpitzengeome-trienvonVollhartmetall-Spiralbohrern

Grühn,BastianEntwicklungeinesLeitfadenszurImplemen-tierung,VerwaltungundBedienungeinerERP-SoftwareinderProzesslernfabrikCiP

Heimrich,FelixWirtschaftlichkeitsbetrachtungvonHart-schruppprozessenmitverschiedenenWerk-zeugkonzepten

Kaufmann,ManuelOptimierungdesEinsatzesvonMinimal-mengenschmierungbeimFräsenvongehär-tetemWerkzeugstrahl

Peter,ManuelEntwicklungeinesFinite-Elemente-ModellszuralgorithmisiertenFestigkeitsberechnungvonVollhartmetall-Wendelbohrern

Rebel,JensAnalysedesVerschleissverhaltensvoncBN-SchneidstoffenbeiderZerspannungvonhö-herfestenlamellarenGusseisenwerkstoffen

Sauer,RonnyEinsatzderkontaktlosenSensorikbeimSpritzgießenvonElastomerenundderenEinsatzzurProzessüberwachung

Schönberg,FrankEinflußderSchneidkantenfasebeiderfrä-sendenBandkantenbearbeitung

Ströder,FelixEntwicklungeinerMethodezurBeurteilungderHerstellbarkeitvonWendelbohrer-Quer-schnittprofilen

Paknejad,SinaEntwicklungeinesPrognoseverfahrenszurIdentifizierungvonzukünftigeinsetzbarenProduktionstechnologienzuBeginndesPro-duktentstehungsprozesses

Volk,SebastianUmsetzungundVergleichexperimenteller,analytischerundnumerischerVerfahrenzurFestigkeitsberechnungvonVollhartmetall-spiralbohrern

Xu,NanSimulationvonTorsionsschwingungenbeimHochgeschwindigkeits-TiefbohrenmitVollhartmetall-Wendelbohrern

Absolventen

Anfänger Gesamt

DiplomAllgemeinerMaschinenbau 0 684

BachelorMechanicalandProcessEngineering(MPE) 435 1502

MasterMechanicalandProcessEngineering(MPE) 87 226

BachelorComputationalMechanicalandProcessEngineering(CMPE) 0 2

MasterComputationalMechanicalandProcessEngineering(CMPE) 0 3

MasterPaperScienceandTechnology(PST) 1 5

BachelorofEducationMetalltechnik 12 43

MasterofEducationMetalltechnik 15 32

MasterofEducationDruck-undMedientechnik 8 17

Gesamt 558 2513

Studentenzahlen WS 2009|10

MasterThesis

Hooshmand,AmirModelfortheoptimizationofindirectpro-cessesinglobalproductionnetworks

Hooshmand,YousefLeanOffice:Modelforthedynamiccontrol-lingofindirectprocesses

60 61

Personal-stand

Personalstand

Name Vorname Titel

Abele Eberhard Prof.Dr.-Ing.(Institutsleiter)

Adams Bruno Facharbeiter(Meister)

Albrecht Florian Dipl.-Ing.

Ahlers Rolf-Jürgen Dr.-Ing.(Lehrbeauftragter)

Arent Daniel Auszubildender

Arzt Benjamin Auszubildender

Bauer Jörg Dipl.-Ing.

Bechtloff Sven Dipl.-Ing.

Bitsch Roland Hilfsarbeiter

Boger Paul Auszubildender

Brungs Felix Dipl.-Wirtsch.-Ing.

Cachay Jan Dipl.-Wirtsch.-Ing.

Daniel Andreas Dr.-Ing.(Lehrbeauftragter)

Dewald Mario Dipl.-Ing.

Doyle Renate Sekretärin

Eichhorn Niels Dipl.-Wi.-Ing.

Eisele Christian Dipl.-Ing.

Fischer Jakob Dipl.-Ing.

Feick Mirko Facharbeiter(Meister)

Fröhlich Benjamin Dipl.-Ing.

Fujara Marian M.Sc.

Geißler Jürgen Meister,Werkstattleiter

Hauer Thomas Dipl.-Ing.

Haydn Michael Dipl.-Ing.

He Yian Dipl.-Ing.

Heb Annette Zeichnerin

Heckler Fabian Auszubildender

Helm Alexander Auszubildender

Hermann Hans-Jürgen Dipl.-Ing.(FH)

Hillgärtner Karl-Heinz Vorarbeiter

Hohenstein Julien Dipl.-Wirtsch.-Ing.

Hölscher Roland Dipl.-Wirtsch.-Ing.

Höper Mark Ass.Jur.

Hueske Benjamin Dipl.-Ing.

Jalizi Behzad Dipl.-Ing.

Kirst Leonard Facharbeiter

Kluge Jürgen Prof.Dr.rer.nat.(Lehrbeauftragter)

Korff Dennis Dipl.-Ing.

Krüger Susanne Verwaltungsangestellte

Kuhrke Benjamin Dipl.-Ing.

Kunz Ingolf Vorarbeiter(Meister)

Kuske Philipp Dipl.-Wirtsch.-Ing.

Leußler Kevin Auszubildender

Mampel Andreas Facharbeiter(Meister)

Peschelt Simon Auszubildender

Pfeiffer Patrick Dipl.-Ing.

Pischan Matthias M.Sc.

Prinzisky Boris Systemadministrator

Reinhold Achim Facharbeiter

Rost Robert Dipl.-Ing.

Rothenbücher Stefan Dipl.-Ing.

Rumpel Guido Dipl.-Wirt.-Ing.

Sauter Marco Auszubildender

Scheibner Sibylle Angestellte

Schiffler Andreas Dipl.-Ing.

Schmidt Jürgen Facharbeiter

Schrems Sebastian Dipl.-Ing.

Schröder Laura Dipl.-Wirtsch.-Ing.

Schultz Volker Dr.(Lehrbeauftragter)

Schulz Ellen Techn.Angestellte

Schulz Herbert Prof.Dr.-Ing.,Emeritus

Schwarz Christoph Facharbeiter

Sieber Marc Dipl.-Ing.

Stein Sebastian Dipl.-Ing.

Tian Jia M.Eng.

Wenz Torsten Facharbeiter

Wolff Manuel Dipl.-Ing.

Zörgiebel Frank Auszubildender

Stand31.12.2009

62 63 www.ptw.tu-darmstadt.de

HerausgeberInstitutfürProduktionsmanagement,TechnologieundWerkzeugmaschinenTechnischeUniversitätDarmstadtPetersenstraße3064287DarmstadtTelefon+49615116-2156Telefax+49615116-3556info@ptw.tu-darmstadt.dewww.ptw.tu-darmstadt.de

InstitutsleitungProf.Dr.-Ing.EberhardAbele

RedaktionDipl.-Wirt.-Ing.GuidoRumpel,PTW

GestaltungSibylleScheibner,PTW

DrucktypographicsGmbH64291Darmstadtwww.27a.de

CorporateDesignderTechnischenUniversitätDarmstadtSchriften:Charter,FrontpageFarbe:9c

©PTWDarmstadt2010-Nachdruck,auchauszugsweise,nurmitvorherigerschrift-licherGenehmigungdesInstituts.

Impressum

Anfahrtsplan

Anreise mit dem AutoVonderA5AbfahrtDarmstadt-StadtmitteBittefolgenSiederBeschilderung„TU-Licht-wiese“biskurzvordenOrtsausgang.DannbiegenSierechtsindiePetersenstraßeabundfindendasMaschinenbaugebäudeamEndelinks.

VonderA3AbfahrtHanauÜberdenAutobahnzubringerB45neufa-hrenSieRichtungDieburgundvonDieburgüberdieB26neuRichtungDarmstadt.AmOrtseinganghaltenSiesichlinksRichtung„TU-Lichtwiese“.AndererstenKreuzungbiegenSiedannlinksindiePetersenstraßeein.

Anfahrts-plan&Impressum

SekretariatProf. E. Abele1. Stock, Zimmer 108Frau Doyle

Besprechungsräume1.15 | 1.18 | 1.20

Versuchshalle

Maschinenbauhalle L1|07

Haltestelle:TU-Lichtwiese

Petersenstraße

Anreise mit Bus und BahnVomHBFDarmstadterreichenSiemitderBuslinieKdirektdieEndstationTULicht-wiese.Fahrtzeitca.30Minuten.

VomHBFFrankfurtmitderOdenwald-bahnSE65RichtungErbach(Odw.)biszurHaltestelle:TU-Lichtwiese.FußwegfolgendbisSierechterHanddasroteZahnradsehen.DiesesstehtunmittelbarvordemFoyerdesMaschinenbaugebäudes.

Anreise mit dem Flugzeug VomFlughafenFrankfurtRhein/Main,BushaltestelleNr.14mitdemHEAG-AirlinerzumDarmstädterHauptbahnhof.Weitersieheoben.InformationenzumHEAG-Airliner:06151709-4115oderwww.heagmobilo.de

InstitutfürProduktionsmanagement,TechnologieundWerkzeugmaschinenPetersenstraße3064287DarmstadtTelefon+49615116-2156Telefax+49615116-3556info@ptw.tu-darmstadt.dewww.ptw.tu-darmstadt.de

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InstitutfürProduktionsmanagement,TechnologieundWerkzeugmaschinen

TechnischeUniversitätDarmstadtPetersenstraße3064287Darmstadt

Telefon+49615116-2156Telefax+49615116-3556

info@ptw.tu-darmstadt.dewww.ptw.tu-darmstadt.de