Demonstrator

TR29 Teilprojekt D: Demonstrator

 

HLB-Fabrikbetrieb als Ordnungsrahmen für die Entstehung und Betrieb von HLB



Ziele Motivation Vorgehensweise Ergebnisse Publikationen

Teilprojektleiter

Uhlmann Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann
Technische Universität Berlin
Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb
Pascalstraße 8–9
10587 Berlin

Telefon: +49 30 314-23349
Telefax: +49 30 39110-37

E-Mail: uhlmann@iwf.tu-berlin.de

Teilprojektbearbeiter

Gabriel Dipl.-Ing. Christian Gabriel
Technische Universität Berlin
Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb
Pascalstraße 8–9
10587 Berlin

Telefon: +49 30 39006-420
Telefax: +49 30 39110-37

E-Mail: gabriel@iwf.tu-berlin.de
Sawczyn Foto Klein M. Sc. Nikolas Sawczyn
Technische Universität Berlin
Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb
Pascalstraße 8–9
10587 Berlin

Telefon: +49 30 39006-414
Telefax: +49 30 39110-37

E-Mail: sawczyn@iwf.tu-berlin.de

Ziele

Ziel des Teilprojekts Demonstrator in der zweiten Förderperiode ist die Entwicklung eines Gesamtkonzepts zur Entstehung und Betrieb von hybriden Leistungsbündeln (HLB). Zusätzlich dient das Demonstratorprojekt der Integration, Demonstration und Evaluierung der Ergebnisse aller wissenschaftlichen Teilprojekte des SFB/Transregio 29.
Die folgenden Teilziele sollen im Teilprojekt D in der zweiten Förderperiode verfolgt werden:

  1. Identifizierung von Erfolgskriterien und Aufbau der Architektur des HLB-Fabrikbetriebs
  2. Entwicklung von HLB-Prozessmodellen und -Prozessanteilen unter Berücksichtigung sich wiederholender ähnlicher Prozessanteile
  3. Entwicklung von Methodiken für die Beschreibung von Prozessen mit Fraktalmerkmalen
  4. Entwicklung einer Methodik zur Bestimmung des fraktalen Prozessverhaltens
  5. Erweiterung des technischen Demonstrators für den HLB-Fabrikbetrieb

Motivation

Die integrierte Entwicklung und Erbringung von Sach- und Dienstleistungen erfordert Veränderungen bei der Gestaltung von Fabrikbetrieben. Diese notwendigen Veränderungen beziehen sich auf die klassischen Elemente Produkt, Prozess, Organisation, Betriebsmittel und Mensch. In der 2. Förderperiode des Teilprojekts D wird die Prozesssicht des HLB-Fabrikbetriebs fokussiert. Für das Angebot innovativer HLB-Geschäftsmodelle muss der HLB-Anbieter in höheren Maße Prozessverantwortung übernehmen, um bspw. die Verfügbarkeit von Werkzeugmaschinen im Betrieb sicherstellen zu können. Dadurch werden innovative Vorgehensweise für die Gestaltung und Beschreibung dieser Prozesse notwendig.

Darüber hinaus soll im TP D der technische Demonstrator weiterentwickelt werden um umfassendere, prototypische HLB zu entwickleln. Die daraus resultierenden Lösungen werden von den weiteren wissenschaftlichen Teilprojekten des SFB/Transregio 29 genutzt um deren Ergebnisse zu demonstrieren und zu validieren.

Vorgehensweise

Zu Beginn der Forschungsaktivitäten werden Prozesse des Fabrikbetriebs, bspw. der Arbeitsvorbereitung, der Fabrikplanung oder der Fertigungssteuerung analysiert und auf ihre Relevanz für den Einsatz im Rahmen hybrider Leistungsbündel überprüft. Die daraus entstandene Prozessübersicht wird auf selbstähnliches Verhalten untersucht. Anschließend werden diese Ergebnisse dafür genutzt, eine Methodik für die Beschreibung dieser Selbstähnlichkeit und die damit erinhergehende Modularisierung zu erarbeiten. Der Einsatz dieser innovativen Methodik ermöglicht die effiziente Modellierung von Prozessen, die der HLB-Anbieter für die Erbringung hybrider Leistungsbündel berücksichtigen und durchführen muss. Das effiziente Vorgehen ist unabdingbar, um die Kundenindividualität bei beherrschbarem Aufwand zu ermöglichen.

Die Mikrofräsmaschine des technischen Demonstrators wird in dieser Förderperiode um weitere Stationen ergänzt. Die Implementierung einer Erodiermaschine, einer Messstation und einer Reinigungsstation ermöglicht die Betrachtung weiterer Technologien und Szenarien. Darüber hinaus wird eine Automatisierungslösung entwickelt, die in bestimmten HLB-Geschäftsmodellen den automatisierten Betrieb des technischen Demonstrators ermöglicht.

Ergebnisse

Teilprojektergebnisse wurden im Rahmen von Beiträgen auf Konferenzen und in wissenschaftlichen Zeitschriften publiziert.

Publikationen

  • Uhlmann, E.; Gabriel, C.; Stelzer, C.: Development of the IPS² Factroy Management. In: Product-Service Integration for Sustainable Solutions – Proceedings of the 5th CIRP International Conference on Industrial Product-Service Systems, Bochum, Germany, March 14th – 15th, 2013. Hrsg.: Meier, H. Berlin, London: Springer, 2013, S. 335 – 345.
  • Uhlmann, E.; Raue, N.; Gabriel, C.: Acoustic Emission-based micro milling tool contact detection as an integrated machine tool function. In: Proceedings of the 13th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology – May 27th – 31st 2013, Berlin, Germany. Hrsg.: Shore, P. Bedford: Euspen, 2013, S. 152 – 155.
  • Uhlmann, E.; Raue, N.; Gabriel, C.: Flexible Implementation of IPS² through a Service-based Automation Approach. In: Proceedings of the 2nd International Through-life Engineering Services Conference – November 5th – 6th 2013, Cranfield, UK, 2013.
  • Uhlmann, E.; Wintering, J. H.; Gabriel, C.: Prozessbausteinbibliothek für hybrider Leistungsbündel – Ein Vorgehen zur Standardisierung der Prozessmodellierung von hybriden Leistungsbündeln. In: wt Werkstattstechnik online 103 (2013) 7/8, S. 566 – 570.
  • Beverungen, D.; Uhlmann, E.; Stelzer, C.; Raue, N.; Gabriel, C.; Knackstedt, R.: A Workshop Method for Identifying Information Flows in IPS². In: The philosopher's stone for sustainability – Proceedings of the 4th CIRP International Conference on Industrial Product-Service Systems, Tokyo, Japan, November 8th – 9th, 2012. Hrsg.: Shimomura, Y.; Kimita, Koji. Berlin, Heidelberg: Springer, 2012, S. 209 – 214.
  • Meier, H.; Uhlmann, E.: Integrierte Industrielle Sach- und Dienstleistungen – Vermarktung, Entwicklung und Erbringung hybrider Leistungsbündel. Berlin, Heidelberg: Springer, 2012.
  • Mishima, N.; Uhlmann, E.; Stelzer, C.; Komoto, H.; Raue, N.; Gabriel, C.: Proposal of Industrial Services for Microfactories. In: Proceedings of the 8th International Workshop on Microfactories – May 18th – 20th 2012, Tampere, Finland, 2012.
  • Uhlmann, E.; Gabriel, C.; Stelzer, C.: Influences of Production Equipment in IPS² Use Phase – Organization of Tools as an IPS² Service Share. In: The philosopher's stone for sustainability – Proceedings of the 4th CIRP International Conference on Industrial Product-Service Systems, Tokyo, Japan, November 8th – 9th, 2012. Hrsg.: Shimomura, Y.; Kimita, Koji. Berlin, Heidelberg: Springer, 2012, S. 435 – 440.
  • Uhlmann, E.; Seliger, G.; Gabriel, C.; Raue, N.; Wewior, J.; Stelzer, C.: Werkzeugmanagement im Rahmen hybrider Leistungsbündel – Methodische Identifizierung von Informationen für die anschließende Wissensgenerierung. In: wt Werkstattstechnik online 102 (2012) 7/8, S. 493 – 498.
  • Uhlmann, E.; Gabriel, C.; Raue, N.; Stelzer, C.: Influcences of the IPS² Business Model on the Development of a Micro Milling Spindle. In: Functional Thinking for Value Creation – Proceedings of the 3rd CIRP International Conference on Industrial Product Service Systems, Technische Universität Braunschweig, Braunschweig, Germany, May 5th – 6th, 2011. Hrsg.: Hesselbach, J.; Herrmann, Christoph. Berlin, Heidelberg: Springer, 2011, S. 57 – 62.
  • Uhlmann, E.; Stelzer, C.; Bochnig, H.; Raue, N.; Gabriel, C.: Dienstleistungsanteile hybrider Leistungsbündel – Lebenszyklusorientierte Betrachtung industrieller Dienstleistungen für hybride Leistungsbündel. In: wt Werkstattstechnik online 101 (2011) 7/8, S. 511 – 515.
  • Stelzer, C.; Gabriel, C.: Innovative Geschäftsmodelle für die Mikroproduktionstechnik. In: Futur 12 (2010) 3, S. 22 – 23.