Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Produktion aus dem Baukasten - Fabriken und Maschinen von morgen sind wandelbar und modular

25.11.2002


"Plug + Produce": Produktion aus dem Baukasten - Pilotanlage arbeitet mit Erfolg in Südwestsachsen.


Die modulare Pilotanlage arbeitet in Kändler bei Chemnitz

Foto: Karl Utz Sondermaschinen GmbH



Mit leuchtenden Augen führt Dr. Thilo Richter durch die Werkhalle seines Unternehmens. "Hier steht unsere erste Maschine, die vollkommen aus einzelnen Modulen besteht", erklärt der technische Leiter der Karl Utz Sondermaschinen GmbH (USK) und zeigt auf eine kompakte Anlage mit Plexiglas-Fassade, die noch etwas abseits der Produktionsfläche aufgebaut ist. Dass dieses neuartige Maschinenkonzept allerdings bald in den Mittelpunkt des Fachinteresses rücken dürfte, davon ist der USK-Experte aus Kändler, unweit von Chemnitz, überzeugt: "Das Prinzip ist einfach. Entsprechend der Produktionsaufgabe stellen wir mit unserem Kunden die erforderlichen Module zusammen und komplettieren diese mit den aufgabenspezifischen Komponenten."



Die Idee, modulare Maschinen zu entwickeln, stammt von Wissenschaftlern der Technischen Universität Chemnitz. In dem Forschungsprojekt "Plug + Produce" entwickeln sie am Institut für Betriebswissenschaften und Fabriksysteme neue Konzepte, die es vor allem kleinen und mittelständischen Unternehmen erlauben, ihre Produktion schnell und ohne großen finanziellen Aufwand hoch- und wieder zurückzufahren oder sogar ganz umzustellen. "Plug + Produce" will aber noch mehr - nicht nur die Maschinen sollen in Zukunft wandelbar sein, sondern gleich die ganze Fabrik, sagt der Chemnitzer Professor für Arbeitswissenschaft Hartmut Enderlein, der das Forschungsvorhaben leitet: "Die Fabrik von morgen wird sich den immer kürzeren Lebenszyklen der Produkte und Prozesse flexibel anpassen müssen, um weiter produktiv zu arbeiten." Denkbar sei hierbei sogar, eine solche modulare Produktionsstätte komplett an einen anderen Standort zu verlagern. Bis zum Jahr 2004 stellt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) dem "Plug + Produce"-Vorhaben über eine Million Euro zur Verfügung, um insbesondere die mittelständische Produktion auf die veränderten Marktanforderungen der Zukunft vorzubereiten.

Gerade die kleineren Unternehmen haben derartige Unterstützung bitter nötig. Im Vergleich zur großen Konkurrenz fehlen ihnen zumeist die Rücklagen, um ihre Anlagen im schnelllebigen Geschäft ständig umzurüsten und teure Maschinen anzuschaffen, bei denen vorher nicht einmal sicher ist, ob sie wirklich langfristig ausgelastet werden. Für die Betriebswissenschaftler der TU Chemnitz lag nun die Lösung für dieses Problem darin, eine Fabrik oder eine Maschine als eine Art "Baukasten" zu verstehen. Ausgangspunkt für ihre Produktions- und Fabrikplanung ist ein standardisiertes Grundmodul, an das sich innerhalb kurzer Zeit weitere Standard-Module anschließen lassen, die für die Produktion benötigt werden. Bei einer notwendigen Umstellung der Produktion oder bei Verschleißerscheinungen ist es auf diese Weise nicht mehr notwendig, die gesamte Maschine auszusondern oder gar die komplette Fabrik umzubauen - es reicht schon, die veralteten Module durch neue zu ersetzen. "Die Unternehmen werden so in die Lage versetzt, ihre Produktion bedarfsgerecht und aufwandsarm wachsen oder schrumpfen zu lassen, sie können schnell auf neue Kundenwünsche umrüsten und stets mit der neuesten Technologie und optimierten Betriebskosten produzieren", benennt Professor Enderlein einige Vorteile der modularen Fabrikplanung und Maschinenkonstruktion. "Auf diese Weise ist es kleineren und mittleren Firmen möglich, neue Märkte schrittweise und ohne großes Risiko zu erschließen."

Beim Sondermaschinenbauer USK sind die ersten Erfahrungen mit dem Prototyp positiv. Zum Baukasten des modularen Montagesystems gehören Grund- bzw. Robotermodul sowie Technik-, Palettier- und Handarbeitsplatz-Modul. Von außen unterscheiden sich die einzelnen Module, die über Schnittstellen miteinander verbunden sind, kaum voneinander. Erst der genaue Blick hinter die Plexiglasscheiben gibt Aufschluss: Das Grundmodul mit bis zu vier Bearbeitungspositionen ist die zentrale Einheit einer Montagezelle. Auf beiden Seiten des Grundmoduls können wahlweise Palettier- oder Technikmodule angekoppelt werden. Als zentrales Handhabungsgerät ist ein Roboter vorgesehen. Im Palettiermodul werden Bauteile bereitgestellt und Fertigbaugruppen abgestapelt. Die Bestückung des Palettierers erfolgt mittels Palettenwagen. Das Technikmodul bietet Raum für die Spezifik der Montageaufgabe, in dem, je nach Erfordernis, Technologieelemente wie Schrauber, Mess- oder Eindrückeinheiten angeordnet werden. Ergänzt wird der Baukasten durch einen Handarbeitsplatz. Eine ebenfalls modulare Bandstrecke verbindet die einzelnen Montagezellen untereinander.

"System 21" haben die Sondermaschinenbauer aus Kändler ihr modulares Montagesystem genannt, weil es den richtigen Weg im 21. Jahrhundert weisen soll. "Indem die Module nach den Bedürfnissen der Kunden zusammengestellt werden, lässt sich das modulare Montagesystem im Prinzip für jede Produktionsaufgabe einsetzen", sagt Dr. Thilo Richter. "Je mehr eine Maschine aus Standardkomponenten besteht, desto sicherer läuft später die Produktion. Und wir als Sondermaschinenbauer können uns auf die spezifische Kundenaufgabe konzentrieren." Neben USK sind an dem Verbundprojekt der TU Chemnitz neun weitere Unternehmen und Forschungseinrichtungen beteiligt.

Auskunft erteilt:
Prof. Dr. Hartmut Enderlein
Institut für Betriebswissenschaften und Fabriksysteme der TU Chemnitz
Telefon: 0371-5315209
E-Mail: hartmut.enderlein@mb2.tu-chemnitz.de

Alexander Friebel | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-chemnitz.de

Weitere Berichte zu: Baukasten Grundmodul Modul Montagesystem Sondermaschinenbau USK

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Metallisches Fused Filament Fabrication - Neues Verfahren zum metallischen 3D-Druck
12.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM

nachricht Mit dem Laser durchs Gestein: Verfahren für Bohrungen in großer Tiefe senkt Kosten der Geothermie
11.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Im Focus: Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt

Physiker des HZB haben an BESSY II Materialien untersucht, die zu den topologischen Isolatoren gehören. Dabei entdeckten sie einen neuen Phasenübergang zwischen zwei unterschiedlichen topologischen Phasen. Eine dieser Phasen ist ferroelektrisch: das bedeutet, dass sich im Material spontan eine elektrische Polarisation ausbildet, die sich durch ein äußeres elektrisches Feld umschalten lässt. Dieses Ergebnis könnte neue Anwendungen wie das Schalten zwischen unterschiedlichen Leitfähigkeiten ermöglichen.

Topologische Isolatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihren Oberflächen Strom sehr gut leiten, während sie im Innern Isolatoren sind. Zu dieser neuen...

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Intelligente Messmethoden für die Bauwerkssicherheit: Fachtagung „Messen im Bauwesen“ am 14.11.2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

17.10.2017 | Informationstechnologie

Pflanzen gegen Staunässe schützen

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Trends der Umweltbranche auf der Spur

17.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz