Die Komplexität des Managements von Produktionsnetzwerken erhöht sich mit zunehmender Anzahl an Fabrikstandorten. Unternehmensspezifische Standortrollen können dabei helfen, diese Komplexität zu reduzieren und ermöglichen eine agile Entwicklung und Gestaltung von Fabriken in Produktionsnetzwerken.
Ohne Band und Takt: Flexibel und produktiv durch die Matrixproduktion
Schneller auf globale Krisen reagieren, mit Lieferengpässen zurechtkommen und gleichzeitig auf individuelle Kundenwünsche reagieren: Matrixproduktionssysteme werden als Lösungsansatz für eine wirtschaftliche Produktion in einem herausfordernden Marktumfeld diskutiert.
Go with the Flow: Matrixproduktion im Fluss
Das Fraunhofer IPA und die Siemens AG in Karlsruhe betreiben das Lab »Matrixproduktion im Fluss«. Ziel ist eine umfassende Transformation der Fertigungsstruktur in eine Matrixproduktion. Im Gespräch mit »interaktiv« geben die beiden Projektverantwortlichen Einblicke in ihre bisherige Arbeit.
Mobile Robotik als Schlüssel zur Matrixproduktion
Damit die Matrixproduktion optimal funktioniert, braucht es eine ganze Flotte mobiler Roboter. Ameisen dienen als Vorbild, um dieses dynamische Zusammenspiel möglichst effizient zu orchestrieren. Agha Ali Haider Qizilbash von der Abteilung Roboter- und Assistenzsystem gibt einen Einblick in seine Forschung.
Auftragsmanagement im Quick Check
In einem Quick Check ermitteln Hans-Hermann Wiendahl und sein Team die Stärken und Schwächen der Planungs- und Steuerungsprozesse der Auftragsabwicklung und der Lieferkette inklusive der IT-Werkzeuge. Dieser Ansatz bewertete bei der Breyer GmbH Maschinenfabrik Stärken und Schwächen in der Auftragsabwicklung und leitete ein Vorgehen ab, mit dem Breyer seine Planung...
Die Materialbereitstellung kostenoptimal und adaptiv planen
In der Matrixproduktion muss das Material zuverlässig und kostengünstig genau dort ankommen, wo es benötigt wird. Doch wie ist das bei der hohen Dynamik und den Freiheitsgraden möglich? Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wird ein Planungsvorgehen mit der Integration einer Simulation und eines Auswahl-Algorithmus entwickelt.
Lean in der Informationsversorgung
Um Verschwendung zu vermeiden, muss die richtige Information zur richtigen Zeit in der richtigen Form am richtigen Ort vorliegen. Ein Forschungsteam um Silke Hartleif vom Fraunhofer IPA hat nun eine Methode entwickelt, mit der sich eine derart schlanke Informationslogistik verwirklichen lässt.
Leben und forschen in Budapest
Christian Fries von der Abteilung Fabrikplanung und Produktionsmanagement am Fraunhofer IPA lebt und arbeitet derzeit in Budapest. Er unterstützt dort beim Aufbau der EPIC InnoLabs GmbH, die nach dem Vorbild der Fraunhofer-Gesellschaft angewandte Forschung betreiben soll. Nun, gegen Ende seines Aufenthalts, schildert Fries seine Eindrücke.
»Um wettbewerbsfähig zu bleiben, muss man Strukturen anpassen«
Agile Supply Chain: Ist die Vision aus den 1990er Jahren bereits gelebte Realität? Wo stehen wir heute, wohin geht die Reise zukünftig? »interaktiv« begibt sich mit zwei Experten auf Spurensuche.
Fertigungsrelevante Informationen in 2D-Zeichnungen automatisch erkennen und verarbeiten
Bauteile werden bis heute meist auf der Grundlage von 2D-Zeichnungen gefertigt. Sie enthalten neben der reinen Geometrie viele Zusatzinformationen, die für die Fertigung benötigt werden. Zum automatischen Auslesen dieser Informationen hat das Fraunhofer IPA nun einen neuen Demonstrator entwickelt.
Ergonomie und Produktivität in der Kühlschrank-Montage
Mit Kameras, Sensoren und intelligenten Algorithmen haben Forscherinnen und Forscher vom Fraunhofer IPA die Montage bei der Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH unter die Lupe genommen. Ihr Auftrag: aufdecken, wo die Prozesse optimiert und die Arbeitsplätze ergonomischer gestaltet werden können.
Autonome Auftragssteuerung mit Reinforcement Learning
Kundenaufträge so steuern, dass auf Umweltänderungen in Echtzeit reagiert werden kann und gleichzeitig logistische Zielgrößen wie Produktionskosten, Durchlaufzeit oder Termintreue optimiert werden. Dies ist die Zielsetzung, die ein Team am Fraunhofer IPA mit Methoden der Künstlichen Intelligenz erreichen möchte.
Vorgestellt! Ein Tag mit… Markus Böhm
Seine Karriere als Fabrikplaner startete er vor fast zehn Jahren in Island. Heute entwickelt Markus Böhm am Fraunhofer IPA die Wertstromanalyse weiter und überträgt sie ins digitale Zeitalter. »interaktiv« hat den Forscher einen Tag lang begleitet und stellt ihn und seine Arbeit vor.
Prozessablauf zur Rekonfiguration von Matrix-Produktionssystemen
Matrix-Produktionssysteme bieten die Möglichkeit der Rekonfiguration. Diese kann genutzt werden, um die Flexibilität der Produktion bedarfsgerecht an vorgegebene Zielsetzungen und Anforderungen anzupassen. Doch wie können Rekonfigurationen im operativen Betrieb des Produktionssystems ermittelt und durchgeführt werden?
Selbstlernende Roboter – die matrixfähige Montagezelle
Personalisierte und auf die Kundenwünsche zugeschnittene Produkte, wie Kleidung, Handyhüllen oder Autos gehören heute längst zum Standard. Dieser Wunsch nach Individualität erfordert lernfähige Roboter in der Produktion, die sich ihre wechselnden Aufgaben selbst beibringen. Arik Lämmle erklärt, wie das funktioniert.
Fabrikplanung virtuell erlebbar machen
Wie wäre es, die Pläne eines neuen Fabriklayouts nicht nur am PC zu begutachten, sondern mittendrin zu stehen und Änderungen live zu sehen? Mit »HoloLayouts« steht jetzt eine intuitiv bedienbare Anwendung zur Verfügung, mit der Layouts schnell und effektiv in Mixed Reality entwickelt und validiert werden können. Auch die Zusammenarbeit...
Automatisierte Prozesskontrolle in der Matrix
Um manuelle Montageprozesse in die komplexe Matrixproduktion zu integrieren, werden Systeme benötigt, die automatisiert den Zustand des Prozesses erkennen und an die Steuerung der Matrix zurückgeben können. Damit können abhängige Produktionsschritte in anderen Matrixzellen der aktuellen Situation angepasst werden.
Kein Fehler in der Matrix
Eine Serie von zehn Beiträgen wird sich in den kommenden Monaten der Matrixproduktion widmen. Daniel Ranke stellt dieses flexible, wettbewerbsfähige Produktionssystem, das Resilienz und Wandlungsfähigkeit erhöht, im Folgenden vor und zeigt, wie es helfen kann die Produktivität zu steigern.
Zuverlässige Durchlaufzeitprognose in der Matrix
Durch lose Kopplung von konfigurierbaren Prozessmodulen ermöglicht die Matrixproduktion eine taktzeitunabhängige Fertigung bei gleichmäßig hoher Auslastung. Zudem kann sie mit Produktvariantenvielfalt und schwankenden Auftragsvolumen umgehen. Doch die Vorhersage der Durchlaufzeit von Aufträgen wird schwieriger.
Make Science Great Again!
Seit dem Ausbruch der Corona-Pandemie sind die Naturwissenschaften in aller Munde. Selbst Menschen, die stolz zugeben, Mathe und Physik in der 7. Klasse abgewählt zu haben, fachsimpeln plötzlich über Exponentialfunktionen und die Höhe der wöchentlichen Inzidenzwerte.
Matrixproduktion setzt neue Standards
Die Linienmontage ist in einem herausfordernden Umfeld nicht mehr effizient. Unternehmen müssen auf alternative Produktionsstrukturen umsteigen. Susann Kärcher, Gruppenleiterin Montageplanung und datengetriebene Montageoptimierung am Fraunhofer IPA, unterstützt mit ihrem Team Unternehmen dabei.
Partizipative und integrierte Fabrikplanung
Die Zusammenarbeit zwischen Projektplanern und Architekten führt erfahrungsgemäß zu einer verkürzten Projektdauer und verbesserten Planungsergebnissen. Das zeigen zwei Projekte der Abteilung Fabrikplanung und Produktionsmanagement mit dörr Architekten für die Bruker Daltonik GmbH und die Hain Lifescience GmbH.
»Die Mehrheit will hybrid«
Die wenigsten Unternehmen haben eine klare Vision, wie ihr Arbeitsmodell nach der Corona-Pandemie aussehen soll. Ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPA hat sich in einer internen Studie mit dieser Frage beschäftigt. Studienleiter Oliver Schöllhammer stellt im Interview die wichtigsten Erkenntnisse vor.
Digitales Werkzeug für die flussorientierte Fabriklayoutplanung
Bei der Planung neuer Fabriken liegt das Hauptaugenmerk häufig auf der Optimierung des Materialflusses. Dabei gibt es noch eine ganze Reihe weiterer wichtiger Flussbeziehungen. Wie man diese am besten in die Fabrikplanung einbezieht, zeigen die Forscher Christian Kaucher, Stephan Gessert und Klaus Erlach.
Die Kontaktlinse fürs Ohr
Um Schwerhörigen ein besseres Leben zu ermöglichen, hat ein Mannheimer Start-up eine neuartige Hörhilfe entwickelt, deren Lautsprecher direkt auf dem Trommelfell aufliegt. Die Klangqualität dieser Hörkontaktlinse® übertrifft die bisheriger Hörsysteme.
Wie die Pandemie die Resilienz in der Produktion stärken kann
Die Corona-Krise hat man am Fraunhofer IPA früh als Chance erkannt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler begleiteten Unternehmen durch den ersten Lockdown und entwickelten Konzepte für die Zeit danach. Die Resiliente Wertschöpfung ist seither ein neues großes Forschungsfeld.
Sichere Impfstoffe – ohne Chemie
Ein Forschungsteam der drei Fraunhofer-Institute IPA, IZI und FEP hat die Impfstoffproduktion mal ganz anders gedacht. Das Ergebnis: eine effizientere, schnellere und umweltfreundliche Produktion von Vakzinen – und gestern Abend die Ehrung mit dem Joseph-von-Fraunhofer-Preis.
Produktivitätsverluste und Störungen effizient bekämpfen
Ein Forschungsteam des Fraunhofer IPA hat ein Tool entwickelt, das die Ursachen für Produktivitätsverluste in verketteten Anlagen identifiziert und so die schnelle Beseitigung von Störungen ermöglicht.
Mit frischem Blick aus der Krise
Dr.-Ing. Johannes Wößner arbeitet seit Jahrzehnten eng mit dem Fraunhofer IPA zusammen und ist Ansprechpartner für nationale und internationale Projekte zum Thema »Automatisierungs-Potenzialanalyse« und »Design for Automation«.
Methode zur Impfstoff-Herstellung wird marktreif
Zusammen mit zwei Partnern hat das Fraunhofer IPA einen Weg gefunden, um den Schritt von der Erfindung einer Impfstoff-Technologie zum konkurrenzfähigen Produkt zu erleichtern und Entwicklungsrisiken zu reduzieren.
Forscher entwickeln Quarantänezelt
Wenn sich Seuchen rasend schnell ausbreiten, stoßen Krankenhäuser an ihre Grenzen. Ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPA hat deshalb ein Quarantänezelt entwickelt.
»Unser Hygienebewusstsein wird sich nachhaltig ändern«
Seit Beginn der Pandemie erfahren Desinfektions- und Reinigungsroboter großes Interesse. Mit ihnen beschäftigt sich Dr. Birgit Graf seit vielen Jahren. Im Interview spricht sie über den neuesten Roboter »DeKonBot«, ihr Forschungsprojekt »MobDi« sowie Entwicklungen zur Robotik in der Gesundheitsbranche.
Risiken bei der Fabrikplanung minimieren
Erfolgreiche Unternehmen behaupten sich über Jahrzehnte am Markt. In dieser Zeit stehen sie immer wieder vor der Aufgabe, ihre Produktions- und Logistikkapazitäten ihrem Erfolg anzupassen und ihre Fabriken für eine sichere Zukunft neu zu planen und zu erweitern.
Kraftvoll und gesund dank Hightech
Viele Tätigkeiten überfordern den menschlichen Körper und führen auf Dauer zu Verschleiß und Schädigungen. Das Fraunhofer IPA entwickelt seit rund einem Jahrzehnt Exoskelette, also Stützstrukturen, die vor Gesundheitsschäden bewahren.
Entwicklung und Aufbau einer Virus-Protection-Test-Facility (ViProTeFa)
In einem gemeinsamen Forschungsprojekt bauen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der beiden Stuttgarter Fraunhofer-Institute IPA und IGB eine Testeinrichtung auf. In ihr sollen Schutzeinrichtungen und -maßnahmen qualitativ bewertet werden.