Alumni-Newsletter 2012

Wir gratulieren zum erfolgreichenStudienabschluss 2012

Arndt, Linus (Bachelor): Systematisierungund Eignungsprüfung der Methoden undVerfahren der Materialbereitstellung

Augenstein, Christof (Bachelor): Maschinen-charakterisierung und Steigerung der Anla-genverfügbarkeit

Baldig, Tobias (Bachelor): Optimierung vonSchnellrüstvorgängen und der autonomenInstandhaltung

Berginsky, Robert (Bachelor): verbrauchs-orientierte Disposition von Verpackungsma-terialien

Binder, René (Bachelor): Maschinencharak-terisierung und Steigerung der Anlagenver-fügbarkeit

Böttner, Benjamin (Bachelor): Verfahren derMikrosystemgestaltung

Bunk, Alexander (Bachelor): Variantenma-nagement im Automobilbau am Beispiel derFlexibilisierung im Karosseriebau

David, Christopher (Diplom): DynamischeDatenmodellierung für Bahnautomatisie-rungsmodelle in COMOS

Dimmig, Christoph (Diplom): Methodik einerFertigungssteuerung zur Einhaltung produk-tionslogistischer Zielvorgaben

Eilert, Christoph (Diplom): Methoden und Ver-fahren der Teilecharakterisierung zur Ermitt-lung mehrdimensionaler optimaler Losgrößen

Franzke, Benjamin (Bachelor): Optimizingmanufacturing process flow solutions for aknee implants shop floor

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editha: Vom Prototypen zum Alltags-fahrzeug: Radnahe Antriebstechnikfür hohe Energieeffizienz

Elektrisch angetriebene Fahrzeuge sind aktu-ell stark in den Fokus gerückt, da Nachhaltig-keit bei der Konzeption von Fahrzeugen sowieder Einsatzes von regenerativen Energien einLösungskonzept für die Sicherung von um-weltfreundlicher Mobilität ist. Mit dieser Zielstellung, unter der Projektlei-tung unseres Lehrstuhls und in engster Zu-

Bild: Entwicklung der am Lehrstuhl betreuten studenti-schen Abschlussarbeiten

sammenarbeit mit Forschern verschiedensterLehrstühle der Fakultät für Maschinenbauwurde innerhalb eines Jahres ein herkömmli-cher Smart zu einem Elektroauto umgerüstet. Mit der Einweihung des straßenzugelassenenElektrofahrzeuges „editha“ im Juni 2012 stehtden Arbeiten um das Forschungsthema „Er-probung der Alltagstauglichkeit von Elektro-mobilität“ ein bauraumflexibles Erprobungs-fahrzeug zur Verfügung, welches sich für dieErforschung von nachhaltiger Mobilität unddezentraler Energieerzeugung als einziges

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Vorwort

Die Arbeiten des Lehrstuhlsliefen im Jahre 2012 wiestets im internationalenRahmen, im ausgewogenenVerhältnis zwischen Theorie und praktischerAnwendung. Sehr erfreulich ist es, dass sichdie Umstellung der Studiengänge auf den Ba-chelor- und Mastermodus positiv auf die Ar-beiten direkt mit der Industrie auswirkt. Mankann festhalten, dass die Umstellung die Ar-beiten des Lehrstuhls innerhalb des Lehrbe-triebs der Fakultät und auch innerhalb derUniversität weiter aufgewertet hat. Wie er-wartet schlägt sich das in einer erheblichenAnzahl von Bachelorarbeiten nieder. Parallelgilt es aber auch, die auslaufenden Diplomstu-diengänge mit der davor geschalteten Studi-enarbeit zu betreuen (Bild). Der Großteil derArbeiten wird in Industriebetrieben direkt undvor Ort abgewickelt. Die kompetente Betreu-ung durch die Lehrstuhlmitarbeiter wird imAußenraum hoch anerkannt und sehr ge-schätzt. Diese Entwicklung wird sich wohlabermals verstärken, wenn die ersten Master-arbeiten angefertigt werden. Aus der Vielzahl der Projekte und Aktivitätendes Lehrstuhls können im Alumni-Letter 2012natürlich nur einige wenige besonders hervor-

gehoben werden. Die Aus-wahl ist jedoch repräsenta-tiv für den Leistungsquer-schnitt der sich über diedrei KompetenzbereicheProduktionsplanung- undOrganisation, verteilte Sy-steme und Networking Or-ganisations erstreckt. Neben zahlreichen anderenWertschöpfungsnetzwer-ken hat der Lehrstuhl einuniversitätsinternes Inno-vationsnetzwerk ins Lebengerufen, um auf dem The-mengebiet der Elektromobilität einen Meilen-stein zu setzen.Dank leistungsfähiger Partner und Unterstüt-zung durch Schlüsselkapazitäten innerhalbder Fakultät ist es uns nicht zuletzt aufgrundunserer Kompetenzen für solche Organisati-onsformen sowie zum Technischen Innovati-onsmanagement gelungen, einen national undinzwischen sogar weltweit beachteten Proto-typen, das Elektrofahrzeug „editha“, zu prä-sentieren. Neben neuartigen Bauelementenund ausgefeilter Steuerungs- und Batteriema-nagementtechnik ist es auch ein Beispiel füreine neue Art des Wirtschaftens (Cradle toCradle), da ein bereits verschrottetes Fahrzeug

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Fortsetzung von Seite 1

„geupcycelt“ wurde. „editha“ ist mittlerweilebegehrte Dame bei Fachkongressen und wis-senschaftlichen Kolloquien, aber auch bei denStudenten und jungen Forschern. Die Produk-tionsplanung- und organisation hat sich nebenden spannenden Themen in den Industriebe-trieben in diesem Jahr auch der Optimierungvon Prozessen zur Beschickung von Biomas-sereaktoren angenommen. Das viel beachteteProjekt bildet einen Markstein innerhalb derInitiative Energie aus Mitteldeutschland, diedie Beschleunigung der Energiewende zumZiel hat. Hier kommt die besondere Kompe-tenz aus der Fabrikplanung zum Tragen, dieProzessschritte mit räumlichen Anordnungenund Flächen in Verbindung setzt. Internatio-nales Aushängeschild des Lehrstuhls ist - wieseit vielen Jahren - das KompetenzzentrumVerteilte Systeme, das von uns mitentwickelteStandards und Grundlagen verfestigt und ver-breitet. Einzelne Spezialthemen wie Unter-stützung oder Inbetriebnahme und Wartungund neue Verfahrensweisen im Entwurfspro-

zess von Steuerungssystemen wurden vertieftund entweder zusammen direkt mit Industrie-betrieben oder aber kombiniert mit entspre-chenden Forschungsprogrammen des Bundesangewandt. Insgesamt konnte der Lehrstuhlseine Stellung in der Industrie auf den The-men ausbauen und weiter internationale An-erkennung auf dem Gebiet des verteiltenProduzierens gewinnen. Auf allen Themenbereichen erschienen inter-nationale Publikationen, die letztlich auch zurEinladung zum World Manufacturing Forum2012 der EU in Stuttgart führten, bei dem nurwenige deutsche Hochschulprofessoren aufder Einladungsliste standen. So finden unsereEU-Projektergebnisse, die sehr erfolgreichwährend der letzten 10 Jahre - insbesondereauch durch Euch Ehemalige - erarbeitet wor-den sind, ihre Anerkennung und sind wichtigeGrundlage für die Fortsetzung der Rahmen-programme. Diese Projekte haben eine Reihevon Einsichten über die Zukunft des Produzie-rens offen gelegt, etwa in Richtung neuer Pro-duktionsparadigmen, interdisziplinärer Beiträge

zur Produktionswissenschaft oder auf denThemengebieten des Concurrent Enterprisingand Collaborative Networking. Nicht uner-wähnt sollen auch die Bestrebungen und Ak-tivitäten bleiben, die einer weiterenInternationalisierung unserer Arbeiten die-nen. So wurde das englischsprachige Angebotinnerhalb unserer Vorlesungen weiter voran-getrieben, ein englischsprachiger internatio-naler Masterstudiengang ist startklar. MitUnterstützung des DAAD konnten auch Sti-pendien auf den Themengebieten des IAF ver-geben werden. Eine daraus resultierendeKooperation mit dem Ethiopian Institute ofTechnology in Mek’ele wird Anfang 2013 zueiner Promotion führen. Ich wünsche eine genüssliche und spannendeLektüre unseres Alumni Newsletters 2012 undbedanke mich bei Ihnen allen für ihr Engage-ment für Fabrikbetrieb und Produktionssy-steme sowohl in Eurer Zeit am IAF als auch inder Zeit danach.

Ihr Prof. H. Kühnle

26th International Conference on Manufacturing Research ICMR 2012 in Birmingham: Unser Lehrstuhl ist mit 4 Forschungsthemen vertreten Der jährliche Kongress zur Produktion fand 2012 an der Aston BusinessSchool, University of Birmingham, statt. Circa 200 Teilnehmer aus allen Ländern, insbesondere natürlich dem Commonwealth und Großbritannien,stellten neueste Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Produktion und der Produktentwicklung vor. Die Fakultät Maschinenbau unter Feder-führung des IAF war mit je 4 Beiträgen zu Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Elektromobilität, regenerativen Energien sowie zur Produk-tionsorganisation vertreten. Die dort präsentierten Forschungsergebnisse führten zu intensiven Diskussionen und weiterführenden Gesprächen.

naher Einzelradantrieb ist in dieser Bauweiseselbst in den neuen Varianten artgleicherFahrzeuge (wie z.B. Elektrosmart von MCC)nicht vorhanden. Ergänzt wird das Fahrzeug-konzept durch neu konzipierte Anzeigeinstru-mente für intelligente Fahrweise undeffiziente Rekuperationsnutzung. Das vorlie-gende Antriebs- und Batteriekonzept ermög-

licht als

eines der wenigen in Deutschland die Kombi-nation verschiedener Energiebereitstellungs-möglichkeiten im Fahrzeug und eineuniverselle Ankopplung an verschiedene ex-terne Energiequellen. Diese Entwicklungen,insbesondere auch hinsichtlich der Nutzungregenerativer Energien, werden auch 2013weiter betrieben. Autor: Dipl.-Ing. Gerd Wagenhaus

Leistungsdaten– Straßenzulassung– Geschwindigkeit: 100 km/h– Reichweite: 130 - 150 km– Verbrauch: ca. 12 kWh / 100km

(im Drittelmix)– Antriebsleistung: 20,5 kW

(bei Dauerfahrt), 26 kW (maximal)– Batteriekapazität: 15,6 kWh– Gesamtwirkungsgrad von Ladestecker

zu Rad "Tank-to-Wheel": 70,3 %– Ladedauer bei Vollladung: 6 Stunden

Fortsetzung von Seite 1Fahrzeug in Deutschland eignet. Der beson-dere innovative Anspruch war die Umsetzungeines radnahen Einzelradantriebs über zweiachsnah verbaute Motoren an der Hinter-achse. Dank der starren Verbindung zwischenMotor und Rad sowie durch die konsequenteMinimierung aller bewegten Teile erfolgt dieKrafteinleitung in direkter Wirklinie zum Rad.Dies führt zu einem hocheffizienten Antriebs-strang mit minimalen Reibungs- und Umlenk-verlusten. Aufgrund des Verzichts auf dasserienmäßige mehrstufige Getriebe werdenzudem Gewicht und Bauraum gespart. Ein sol-cher hocheffizienter und wartungsfreier rad-

Meilensteine Umrüstung edithaJuli 2011

Start Forschungsprojekt, Gründung des Pro-jektteams innerhalb der Fakultät Maschinen-bau

August 2011

Kauf der Umrüstungsplattform: Smart MCC

August 2011

Unterzeichnung der Kooperationsvereinba-rung mit L.E. mobile Leipzig

August 2011

Re-Engineering Basisfahrzeug – CAD Datenper 3D-Laserscan und Datenaufbereitung

September 2011

Projektteam entscheidet sich für Konzept desAntriebsstranges: Einbau von zwei radnahenSynchronmotoren

Januar 2012

Beendigung der Arbeiten des Universitäts-teams: Beschaffung und und Umbau des An-triebsstranges

Februar 2012

Fertigstellung Konzept und Bau der unterenund hinteren Batteriewannen

Februar 2012

Überführung zum Leipziger Kooperations-partner und Beginn Umrüstung der steue-rungstechnischen Komponenten

März 2012Erste Testfahrt von Leipzig nach Magdeburgüber 120 km erfolgreich absolviert

Mai 2012

diverse Fahrtests und Feintuning

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Mai 2012

Neu konzipiertes Anzeigeinstrument für An-zeige des Ladezustands (SOC) und Ver-brauch inklusive farblicher Markierung desRekuperationsbereiches

Juni 2012

Straßenzulassung editha mit dem Kennzei-chen MD-ED 2012

Juni 2012

Einweihung editha im neuen Design undÜbergabe des Designpreises an die Gewin-nerin des Folierungswettbewerbes durchden jetzigen Rektor Prof. Strackeljan

September 2012mit editha zur 2. Elektromobilitäts-Tagungnach Trier (Institut für angewandtes Stoff-strommanagement) und Vortrag

September 2012

Vortrag „Energy efficiency and sustainabilityin the car-based mobility: the case of theelectric vehicle editha“ auf der 26th Interna-tional Conference on Manufacturing Re-search ICMR 2012 in Birmingham/GB

September 2012

mit editha zur Eröffnung des Leipziger "Kom-petenzzentrum für Elektromobilität

September 2012

mit editha zum 1. Tag der Elektromobilitätnach Barleben: Die Wissenschafts- undWirtschaftsministerin Sachsen-Anhalts Prof.Dr. Birgitta Wolff fährt editha selbst.

November 2012

Shuttle-Service-Angbot für die Gäste unse-res Lehrstuhls: Wir holen Sie mit dem e-Mobil editha vom Bahnhof ab.

Ausblick 2013

weitere Entwicklungen ausgerichtet aufNachhaltigkeit und Alltagstauglichkeit auf

– Solarstromladung mittels Doppelcarport (geplante Realisierung Frühjahr 2013)

– Nachlauf-Range-Extender zur Lösung der Reichweitenproblematik (DEKRA-Gutach-ten für Achslast November 2012 erteilt)

Bild: Versuchsträger Range Extender

Mit zunehmender Verbreitung von Windkraft-anlagen insbesondere im globalen Maßstabstellen sich auch neue Anforderungen an dietechnologisch hochanspruchsvollen Zuliefe-ranten dieser energetischen Großwindkraft-anlagen. Die Rothe Erde GmbH - ein Unter-nehmen der ThyssenKrupp AG mit Sitz in Lipp-stadt - stellt für namhafte und führende Wind-kraftanlagenhersteller Großwälzlager her, dieauf höchstem technologischen Niveau einemöglichst lange Funktionssicherheit vonWindenergieanlagen absichern. Getrieben durch die teilweise in den letztenJahren recht dramatisch gestiegenen Absatz-zahlen sowie durch ein zunehmend in Rich-tung Serie fokussierten Abrufverhaltens vonGroßwälzlagern sieht sich der LippstädterWälzlagerhersteller vor die Aufgabe gestellt,diesem Seriencharakter im Produktabrufdurch ein adäquates Produktionssystem zuentsprechen. Aufgrund der anspruchsvollentechnologischen und hochpräzisen maschinel-len Bearbeitung steht vor allem die Funktions-fähigkeit der Endmontage ebenjenerGroßwälzlager im Mittelpunkt, die einerseitsmöglichst kurze Qualitätsregelkreise und eineschnellstmögliche Einflussnahme auf die je-weiligen Prozessparameter, andererseits einehundertprozentige Rückverfolgbarkeit der je-weiligen produkt- und kundenspezifischen Pa-rameter aus dem Lager gewährleisten muss. Mit dieser Zielstellung sind im Januar 2012Mitarbeiter des Lehrstuhl Institutes für Ar-beitswissenschaft, Fabrikautomatisierung undFabrikbetrieb im Zuge einer Vorstudie zur Po-tenzialermittlung des bestehenden Montage-produktionssystems zur Erstellung von

Großwälzlagern tätig geworden. Auf der Basiseigener exemplarischer Erhebungen wurdedurch die Mitarbeiter eine Charakterisierungdes bestehenden Produktionssystems vorge-nommen. Hierbei kam es insbesondere daraufan, die hohe Spezifik des Produkts- und Pro-duktionsprogramms zu erfassen und - vor demHintergrund technologisch ähnlicher, aber mitkundenspezifischen Anfor-derungen doch unter-schiedlich versehenerProdukte, die Gesamtaus-lastung und Funktionsfä-higkeit der Montage inihrem jetzigen Organisati-onssystem zu erfassen undzu bewerten. Darauf aufbauend habendie Magdeburger Forscherinsbesondere aus den tech-nologischen Grunddatenden Arbeitsablauf bezie-hungsweise die jeweiligeMontagereihenfolge aufder Basis einer Anforde-rungsermittlung an dasMontagesystem ohne be-stehende Reflexionen aus historischen Mon-tage- und Fertigungsabläufen konzipiert. Eine Gegenüberstellung von Soll- und Ist-Pro-zess ergab demzufolge die organisatorischenund technischen Rahmenbedingungen für denoptimalen Montageprozess eines Lagers,wobei sich herausstellte, dass die starke tech-nische Dominierung der Maschinenarbeit imvorgelagerten Produktionsprozess mit ihrenbegrenzten Regelungen zum Umgang und zurWeitergabe der Produkte erhebliche Mehrauf-wände in der Montage verursacht.

Neben einer kaum vertretbaren zeitlichen Ein-taktung der Aufträge in die Montage - gekenn-zeichnet durch Belastungsspitzen und Zeitenmit geringer Auslastung - konnten zudem be-dingt durch Produktkonstruktion und vorgela-gertes Fertigungsverfahren Einflussgrößen aufdem Montageprozess ermittelt werden, derensystematische Beseitigung einen nicht unbe-trächtlichen Effizienzschub für das gesamteProduktionssystem zur Folge haben wird.

Gleichzeitig konnten die Vorteile bestehenderOrganisationen und der gewerkschaftlicherVereinbarungen beibehalten werden. Die Umsetzung der Sollprozesse - ermittelt aufBasis einer durch das IAF durchgeführten Fer-tigungssimulation (siehe Bild 1) - wird inner-halb eines Folgeprojektes Gegenstandweiterer wissenschaftlicher Arbeiten der Ak-teure der Rothe Erde GmbH und der Magde-burger Forscher sein.Autoren: Dipl.-Ing. Gerd Wagenhaus, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Matthias Heinicke

Bild 1b: SOLL-Ablauf bei 2-schichtiger Einlastung

Bild 1a: IST-Ablauf unter realer Auftragseinlastung

Robuste Prozesse für die Kugellagerfertigung für Großwindenergieanlagen bei der Rothe Erde GmbH

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World Manufacturing Forum 2012Das World Manufacturing Forum 2012 nahm die Veränderungen der Stellung der Produktionim Leben der Bevölkerung sowie in der Erwerbswirtschaft näher unter die Lupe. Rasch wach-sende Weltbevölkerung, fortschreitende Urbanisierung, steigender Energiebedarf und mitunterbedrohlicher Anstieg des Ressourcenverzehrs schlagen sich in gewaltigen Veränderungen derUmwelt und in sozialen Verwerfungen nieder. Den resultierenden Verschiebungen muss durchneuartige Produktionsansätze begegnet werden. Im zweitägigen Programm wurden sowohldie Möglichkeiten der Produktion, Lösungsansätze für derzeitige Wirtschafts- und Finanzkrise

anzubieten, als auch Vorreiter zu sein bei der Verbesserung der Lebensqualität in allen Gebieten. Des Weiteren wurden Trajektorien skizziert,nach denen sich die Zukunft der Produktion weiterentwickeln könnte, bzw. schon in den Ansätzen weiterentwickelt hat. Die Veranstaltungfand in der Liederhalle in Stuttgart statt und war international besetzt. Vertreter großer Firmen, Universitätsprofessoren, Leiter von Forschungs-firmen und Politikvertreter waren auf persönliche Einladung der europäischen Kommission nach Stuttgart gekommen. Das IAF, Lehrstuhl Fabrikbetrieb und Produktionssysteme - bei der EU-Kommission kein Unbekannter - war mit der Teilnahme des InstitutsleitersProf. Hermann Kühnle auf dem Forum vertreten. Das Spezialgebiet, auf dem das IAF weltbekannt wurde, liegt auf den Gebieten der dezentralverteilten Produktionsstrukturen, sei es die fraktale Organisation oder aber die kollaborativen Produktionsnetzwerke, die in jüngster Vergan-genheit das besondere Interesse der EU-Kommission erregten. Insbesondere die Arbeiten zu Collaborative Innovation, also dem Innovieren inNetzwerken gilt das Augenmerk.

Internationale Sonderausgabe zum Thema „Interdisziplinäre Beiträge zu Produktionsnetzwerken“ als Gastherausgeberschaft unseres Lehrstuhls erschienen. Der durch den Lehrstuhl Fabrikbetrieb und Produktionssysteme initiierte und in Gastheraus-geberschaft beim Emerald Verlag erschienene Zeitschriftenband legt besonderes Augen-merk auf die interdisziplinär voranzutreibende Wissenschaft zur Erforschung vonEigenschaften, Gestaltung und Steuerung von Produktionsnetzwerken. Die dazu beitragen-den Disziplinen, wie Evolutionsbiologie, Topologie, Soziologie oder Spieltheorie, werden ineinen Gesamtzusammenhang gestellt. Ausgewählte Beiträge von Autoren weltweit unter-streichen das auf diesem Gebiet derzeit vorangetriebene Spektrum von Bemühungen, eineeinheitliche Forschungsgrundlage mit für die produzierenden Unternehmen sofort umsetz-baren und anwendbaren Ergebnisse bereitzustellen. In einem Anwendungsbeitrag wird diesam Beispiel der Swiss Microtec, einem innovativen und hochflexiblen Netzwerk produzie-render Unternehmen in der Schweiz nachgewiesen. Die erschienene Sonderausgabe markierteinen wichtigen Meilenstein in der jahrelangen Forschungsarbeit des IAFs auf diesem Gebiet.

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Nicht zuletzt seit dem Umschwung der deut-schen Politik weg von der Nutzung der Atom-kraft, hin zur Erzeugung von Energien mittelsalternativer Technologien stehen Biomassere-aktoren die Landschaftsmaterialien nutzen imFokus, auch bedingt durch die derzeitige För-derpolitik. Die teilweise dramatischen Ver-breitung dieser Biomassereaktoren im Bereichder landwirtschaftlichen Nutzung sowie dieErkenntnis diese als alternative Einnahme-quellen zu nutzen, zieht die Frage nach dem

dafür nutzbaren Rohstoffvorkommen nachsich. Besonders geeignet hierfür ist energie-reiches Pflanzensubstrat wie Mais oder Ge-treide. Vor diesen Hintergrund ergibt sich hiereine ethische Konfliktsituation in Bezug aufdie ansonsten für Ernährungszwecke genutzteMaterialfraktion.Aus diesem Grund, aber auch getragen durchÜberlegungen innerhalb der EU, ist das Er-schließen alternativer Einsatzstoffe für Biore-aktoren zur Verstromung sinnvoll undüberlegenswert. Auf der Basis der Erhebungs-daten zum Quellaufkommen von Landschafts-pflegematerial eines im Erzgebirge ansässigenLandkreises sowie durch Charakterisierungder Materialien und Bemessung der Auswir-kungen dieser auf die dann zum Einsatz kom-menden Biomassereaktoren stellt sich dieFrage, unter welchen wirtschaftlichen Bedin-

gungen ein

solcher Einsatz sinnvoll bzw. zweckmäßig ist. In einem interdisziplinären Projekt aus Biolo-gen, Forschern der Landwirtschaftstechnikund Ingenieuren werden Überlegungen zurCharakterisierung solcher Warenströme ausder Fläche zu potenziellen Bioreaktoren vor-angetrieben. Der Part der Magdeburger For-scher ist hierbei insbesondere dieBestimmung der aus Sicht eines Lieferanten-netzwerkes zu charakterisierenden Eingangs-größen, um eine wirtschaftliche und möglichstvollständige Verbringung der vorgesehenenunterschiedlichen Materialfraktionen vorneh-men zu können. Hierbei zeigte sich innerhalbdes Projektes, dass aus Sicht der Biogasreak-torbetreiber die kontinuierliche und eindeu-tige Substrathaltung zur Absicherung derFunktionsfähigkeit des Bioreaktors sowie derVerlustausgleich durch den Minderertrag be-dingt durch den Einsatz energieminderer Sub-stanzen von großer Bedeutung sind. Auf der Basis der Quelle- und Senkecharakte-risierung sowie der durch die Forscher ermit-telten wöchentlichen Einzugswege und-gebiete ergibt sich eine Kostenfunktion zurVerbringung der Materialien in potenziellenBiogasanlagen, deren technische Spezifizie-rung seitens des Projektteams ebenfalls ermit-telt wurde. Während der Projektlaufzeit zeigtesich somit, dass neben sporadisch geringenMengen an Materialanfall pro Fläche sowohldie Zufuhrlogistik mit den Dispositionsstufenals auch die Einsatzbedingungen zentraleGrundvoraussetzung für das Funktioniereneines Lieferantennetzwerkes darstellen. Vordem Hintergrund der Wirtschaftlichkeitsfunk-tion der Biogasanlagen ergibt sich somit in derRegel die Notwendigkeit, die energetischeVerwertung von minderenergetischen Materi-alfraktionen durch begleitende wirtschaftlicheFörderinstrumente zu forcieren. Autoren: Dipl.-Wirtsch.-Ing. Matthias Heinicke, Dipl.-Ing.Gerd Wagenhaus

Auswahl und Optimierung eines Lieferantennetzwerkes zur Nutzung von Landschaftspflegematerial für Biomassereaktoren

Fortsetzung Studienabschluss

Fröhlich, Florian (Bachelor): Methodik zurpräventiven Absicherung von Planungspro-zessen

Fügner, Michael (Bachelor): Systematik undEignung von Methoden und Verfahren derFertigungsablaufanalyse

Fuhren, Elena (Bachelor): Layoutplanung fürdie Montage mobiler Fahrzeug-Analyse-Systeme

Göranson, Sören (Diplom): Konzeptionierungeines CAN-Ethernet-Gateways zur Imple-mentierung eines flexiblen HCIs in einemPKW-Konzept

Haack, Martin (Diplom): Konzeption einergeeigneten Bevorratung von Gefahrstoffenin einer dezentralen Betriebsstruktur

Hain, Katharina (Diplom): Entwicklung einerMethode zur Auslastungsoptimierung

Hanses, Magnus (Bachelor): Steuerungsar-chitektur für die Bahnführung eines mobilenRoboters

Helgermann, Sebastian (Bachelor): Entwick-lung einer generischen Darstellungsmethodefür grafenbasierte Strukturen

Hohmann, Sven (Diplom): Methodik der Si-cherstellung des Ausschlusses von Falsch-verbauung

Höfle, Felix (Diplom): Methodik zur Auftrags-steuerung bei der Fertigung von Rasierklingen

Janusczok, Steven (Diplom): Modell zur Kos-tenermittlung bei diskreten Fertigungsmengen

Jürgens, Pascal (Bachelor): Eignungskrite-rien für den Einsatz von Lean Management-Methoden

Kahl, Martin (Diplom): Ableitung neuer An-forderungen aus den OEM-Gestaltungsoptio-nen des Serviceprozesses "E-FahrzeugLadeinfrastruktur"

Kannewurf, Stefan (Diplom): Integrationtemporaler Bedingungen für die automati-sche Konfiguration der Ablaufsteuerung

Korch, Bernhard (Bachelor): Verfahren undMethoden der Instandhaltungsstrategien

Kreibich, Marcus (Bachelor ): Effizienzstei-gerung in der Arbeitsvorbereitung für Ferti-gungssysteme

Krieg, Sebastian (Diplom): Evaluation einergeeigneten Fertigungssteuerung unter Be-achtung von Lean Management Prinzipien

Langer, Steffen (Bachelor): Zustandsanalysezur Verbesserung der Anlagenverfügbarkeit

Luckas, David (Bachelor): Universelle Liefe-rantenbewertungsverfahren

Fortsetzung auf den folgenden Seiten

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Basierend auf einer fundierten technologi-schen Planung, getragen durch die Mitarbeiterder Druckguss Hoym GmbH und einer techno-logischen Spezifizierung, ergab sich, dass al-ternative Produktionsflächen auf derzeitignicht genutzten Nebenflächen erschlossenwerden konnten und gleichzeitig die an-spruchsvolle High Tech-Mess- und Prüftechnikin den Fertigungsablauf integriert werdenkonnte. Die gefundene Lösung zur Erweite-rungsplanung führt gleichzeitig mehrere, der-zeit zersplitterte Nebenflächen zusammen, sodass ein schlagkräftiger Industriekomplex imSinne der Erstellung von Druckguss-Leichtbaudie Folge war. Unter den Bedingungen unter-schiedlicher Alternativenprüfungen entwickel-ten die Magdeburger Forscher einenKriterienkatalog zur systematischen Auswahleiner Vorzugsvariante, deren Merkmal unteranderem auch die weitere Zukunftsfähigkeitdes Standortes vor dem Hintergrund des sicherneuernden Produktsortimentes ergab. Nichtzuletzt getragen durch ein hohes Engagementder Mitarbeiter vor Ort konnte dieses Hand-lungsvorhaben innerhalb kürzester Zeit (6Wochen) zum Erfolg geführt werden, sodassdie Druckguss Hoym GmbH im Frühjahr 2012die weitere Realisierung ihrer technologischsehr anspruchsvollen Erweiterungsplanung inAngriff nehmen konnte. Autoren: Dipl.-Ing. Gerd Wagenhaus, Rebekka Staude

Produktionsstandort zum Systemanbieter/ Die Druckguss Hoym GmbH erweitert ihr Leistungsspektrum

Exkursionen 2012Ziel der diesjährigen Exkursion zum Fabrikbetrieb waren die Firmen Siemens und Daimler inBerlin. Mit 25 angehenden Maschinenbauern und Wirtschaftsingenieuren besichtigten wir dieGasturbinenfertigung der Siemens AG in Charlottenburg und die Fertigung des OM 642 (6 Zy-linder-Dieselmotoren) der Daimler AG / Mercedes-Benz Werk in Marienfelde: zwei Firmen dieseit gut 100 Jahren am gleichen Standort fertigen und dort moderne Fertigungen hervorragendin teilweise denkmalgeschützten Fabrikhallen integriert haben. Die eindrucksvolle Führung durch die komplette Produktion und Montage von Gasturbinenwurde ergänzt durch Hintergrundwissen über das Siemens-Produktions-System. Die Führungdurch die Produktion der Daimler-Dieselmotoren wurde hervorragend betreut durch einenehemaligen Diplomanden unseres Lehrstuhls, der für die Disposition der Komponenten desOM642 verantwortlich zeichnet. Die begleitende Exkursion zur Lehrveranstaltung Modellierung von Produktionssystemen fandin der Firma Dachziegelwerke NELSKAMP GmbH Groß Ammensleben statt. Für die engagierte Betreuung bedanken wir uns bei allen Unternehmen herzlich.

Fortsetzung Studienabschluss

Lüdecke, Stefan (Diplom): MengenflexibleAusplanung eines Betreibermodells für E-Fahrzeuge

Maempel, Vera (Bachelor): Verfahren undMethoden zur Optimierung der Betriebsmit-telauslastung

Maginski, Jahn (Diplom): Bewertung alter-nativer Fügeverfahren beim Stahl-Alumi-nium-Mischbau im Karosseriebau

Meyn, Nina (Bachelor): Zustandsanalyse zurenergieeffizienten Auslegung eines Druck-luftsystems

Mielke, Norman (Diplom): MechatronischeUntersuchung des Verbesserungspotenzialsvon Abstapel- und Logistikprozessen

Mitterer, Ralf (Diplom): Auftragssteuerungzur Vormontage von Schaltanlagen

Müller, David (Bachelor): Simulation ausge-wählter Betriebszustände

Naumann, Anna (Bachelor): Konzept undAuswirkungsanalyse der Gleichschaltungvon SOP-Punkten

Neumann, Varina (Diplom): Fertigungssteue-rung für Produktionssysteme mit Rohstoffenunterschiedlicher Einsatzgüte

Odewald, Jorck-Julian (Diplom): Gültigkeits-grenzen von Maschinenkennzahlen zur Be-messung von KVP-Prozessen

Paul, Matthias (Diplom): Demonstrator zurSimulation von Betriebszuständen

Rahms, Christian (Bachelor): Wissensge-stützte Vorbereitung, Planung und Durchfüh-rung von Instandhaltungsmaßnahmen

Recker, Malte (Diplom): Methodische Eig-nungsprüfung für einen effizienten Produk-tionstransfer

Reifert, Julian (Bachelor): Beschreibungssy-stematik für die methodischen Grundlagenzum Projektmanagement

Rothkirch, Steffen (Bachelor): Belegungsop-timierung als Grundlage zur Flächenplanung

Saalmann, Philip (Diplom): effiziente Mon-tage variantenreicher Maschinenbauteile

Schalau, Stefanie (Diplom): Mehrdimensio-nales Kennzahlensystem für die Fertigungs-mittelproduktion

Schansky, Tim (Bachelor): Instrument zurAnalyse von Bedarfsveränderungen

Schier, Anna Lena (Bachelor): Maschinen-charakterisierung und Anlagenverfügbarkeit

Schmieder, Britta (Bachelor): Produktions-und Durchlaufzeitoptimierung im Ferti-gungsbereich einer manuellen Schalt-schrankfertigung

Schröder, Falk (Bachelor): Systematik undEignung von Methoden und Verfahren derBetriebsmittelanordnung

Fortsetzung auf den folgenden Seiten

Im Frühjahr des Jahres 2012 trat die DruckgussHoym GmbH – ein derzeit im Vorharz ansäs-siges Unternehmen – an das Magdeburger Fa-brikplanungsinstitut mit dem Ansinnen heran,aufgrund einer demnächst ins Haus stehendenErweiterungsinvestition die gesamtbetriebli-chen Abläufe hinsichtlich Passfähigkeit zu un-tersuchen. Vor dem Hintergrund dass die DruckgussHoym GmbH weitgehend als Produktions-standort konzipiert ist und betrieben wird,stellte sich die Frage, inwieweit zukünftigeMaschinen und Anlagen, die der Weiterent-wicklung dienen, in den jeweiligen bestehen-den Fertigungsablauf integriert werdenkönnen. Aufgrund eines vollständig neu ent-wickelten Produktionssortimentes und basie-rend auf eher eng bemessenen und bereitsausgeschöpften Produktionsflächen gestaltetesich sowohl die Anordnung von Maschinenund Anlagen für das zukünftige Produktions-sortiment als auch darüber hinaus gehenderF&E-Anlagen zur Aufrüstung des Standorteseher problematisch. Durch die Magdeburger Forscher wurden diegenerellen Materialflussbeziehungen zwischenden Maschinen erhoben und innerhalb einerVariantenplanung eine Erweiterungsplanungdes Gesamtvorhabens derart vorgenommen,dass auch zukünftige Optionen für weiteresWachstum am Standort Hoym gegeben sind.

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Unterstützung für die Inbetriebnahme und Wartung industrieller Kommunikationssysteme

Bild: Feldversuch im Solarpark

Fortsetzung Studienabschluss

Schuldt, Clemens (Diplom): Lebenszyklusbe-trachtungen als ergänzendes Auswahlver-fahren für Flurfödermittel

Schütze, René (Diplom): Fertigungssteuerungproduktspezifischer Reparaturaufträge beider Serienfertigung in der Medizintechnik

Sowa, Martin (Bachelor): Anordnungsver-fahren der Fabrikplanung bei heterogenenProduktspektren

Steblau, Alexej (Diplom): MerkmalsbasierteBeschreibung von Engineeringartefakten

Strube, Philipp (Bachelor): Analyse und Ge-staltung von Status- und Reportingprozessen

Sudy, Markus (Bachelor): Shopfloor-Ma-nagement-Methoden und Einsatzbereiche

Tamm, Gregor (Bachelor): Potentialbewer-tung von Engineering-Werkzeugen und Me-thoden bei der Anlagenplanung

Traudt, Nico (Diplom): Standardisierte Pro-zessdokumentation in Entwicklungsprojekten

Uckert, Erik (Bachelor): Systematische Aus-wahl einer geeigneten Fertigungsstruktur

Warnecke, Lea Charlotte (Bachelor): Be-schreibungssystematik für Vorschlagwesenund KVP

Weidner, Roman (Bachelor): Analyse me-chatronischer Entwurfsmethoden für dieProzessindustrie

Wessels, Silvia (Diplom): Ausplanung einerMontagestruktur zur hybriden Serienferti-gung (Neu- und Reparaturteile) in der Medi-zintechnik

Wiegert, Maria (Bachelor): Neugestaltungeiner verbrauchsorientierte Produktions-steuerung

Wolf, Deborah (Bachelor): Vergleichende Ge-genüberstellung der Qualitätsanalysekon-zepte von Montagetätigkeiten bei Produkt-anläufen

Woltersdorf, Tim (Diplom): Methodik zur Auf-tragssteuerung bei steuerungsrelevanter Ein-bindung extern auszuführenderBearbeitungsschritte

Industrielle Produktionssysteme werdenimmer komplexer und besitzen infolge dessenimmer komplexere und strukturiertere Steue-rungssysteme, die eine interne Kommunikati-onsvernetzung voraussetzen. Hier ist dieverstärkte Entwicklung von drei Trends zu be-merken. – Steuerungssysteme werden verstärkt in

weltweiten Kommunikationsnetzwerken integriert, um Zusatznutzen wie Fernwar-tung oder verbesserte Liefernetzwerke zu gewährleisten.

– Innerhalb von Produktionssystemen set-zen sich zunehmend neue Kommunikati-onstechnologien, allen voran Ethernet ba-sierte Kommunikation, durch.

– Verantwortlichkeiten für Kommunikati-onssysteme in Produktionssystemen än-dern sich. Zunehmend sind Personen für die Funktionsfähigkeit zuständig, die keineentsprechende Ausbildung als z. B. Elek-trotechniker oder Informatiker haben.

Vor diesem Hintergrund ist es notwendig,neue Methoden zu finden, die eine Netzwerk-analyse für die Inbetriebnahme und Wartungvon Kommunikationsnetzwerken angepasstan die aktuellen Technologien und die unter-schiedlichen Wissensstände möglich macht. Diesem Ziel ist das IAF in den letzten zwei Jah-ren gemeinsam mit den Unternehmen iPLON,ifak System und Dehof Computers im MONA(Mobiles Netzwerkanalysesystem) Projektnachgegangen. Im Rahmen der Arbeiten entstand ein leicht zuinstallierendes, leicht zu nutzendes und hoch-flexibles Netzwerkanalysesystem, das insbe-sondere von klein- und mittelständischenUnternehmen eingesetzt werden kann. Kern-stück dieses Analysesystems bildet eine Kom-bination aus mobilen, leicht installierbarenund konfigurierbaren Geräten zur Sammlungvon Kommunikationspaketen aus dem Daten-strom an mehreren Punkten eines Kommuni-kationssystems und einem PC basiertenAnalysetool, das die gesammelten Inhaltealler Datensammelgeräte parallel und korre-liert auswertet und die eigentliche Netzwerk-analyse ausführt. Um die Flexibilität desSystems und die Nutzerfreundlichkeit zu si-chern, beinhaltet das Analysesystem zusätz-lich ein Konfigurationswerkzeug, zurKonfiguration der Datensammler und der Ana-lysesoftware für die jeweiligen Anwendungs-fälle.Die Datensammelgeräte dienen als Sammel-punkt für zu analysierende Datenpakete. Siekönnen an jedem beliebigen Punkt des Kom-munikationssystems integriert werden undverändern auf Grund ihrer Bauweise das Zeit-verhalten des Kommunikationssystems nurminimal. Innerhalb der Datensammelgerätewird der Datenstrom in die einzelnen für den

Anwendungsfall relevanteKommunikationspaketezerlegt, gegebenenfalls fürdie weitere Analyse aufbe-reitet und an das Analyse-tool je nach Datenmengeund Netzwerk passiv überSpeichermedien oder aktivüber WLAN weitergegeben.Die Analysesoftware berei-tet die gesammelten Daten-pakete gemäß ihrerKonfiguration auf. Dazu zerlegt sie die Daten-pakete dem ISO/OSI 7 Schichtenmodell fol-gend in ihre einzelnen Bestandteile, die dannfür die eigentliche Analyse strukturiert nachProtokollebene, Protokolltyp und Protokoll ineinem Wissensspeicher abgelegt und späterangezeigt werden. Aufbauend auf diesem Wis-sensspeicher kann sich ein Nutzer für die Ana-lyse Kommunikationspakete mit bestimmtenEigenschaften suchen und die Suchergebnissestrukturiert mit vorher gewählten Eigenschaf-ten anzeigen lassen.Wichtigste Grundannahme der entwickeltenAnalysemethode ist die Tatsache, dass Kom-munikationsprotokolle gemäß dem ISO/OSI 7Schichten Modell aufgebaut sind und anhandcharakteristischer Eigenschaften identifiziertwerden können. Diese Struktur und die Iden-tifikationsmerkmale werden zur Analyse ge-nutzt. Es wurde eine Methodik entwickelt, diees auf der Basis eines Meta-Modelles für Kom-munikationsprotokolle erlaubt, das Modelleiner Kommunikationsprotokollarchitektur zuerstellen.Die entwickelte Analysemethode konnte ineinem ersten Schritt im Projekt bereits proto-typisch erfolgreich getestet werden. So wurdezum einen der Kommunikationsverkehr in na-hezu allen am IAF vorhandenen Laborsyste-men analysiert. Zum anderen wurden Tests ineinem Solarpark der Stadtwerke SchwäbischHall ausgeführt. Autor: apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Arndt Lüder

Bild: Analysevorgehen

www.iaf-bg.ovgu.de/cvs Verteilte Systeme Alumni-Newsletter 2012

Wachsender Kostendruck auf die Fertigung in-dustrieller Güter bei gleichzeitiger Ausweitungder Produktvielfalt und Verkürzung der Tech-nologielebenszyklen zwingt Industrieunter-nehmen zur Erhöhung von Qualität undEffizienz im Anlagenengineering. Um dies zuleisten werden verstärkt neue Methoden undVorgehensweisen für das Engineering vonFertigungssystemen entwickelt und unter-sucht. Ein dabei häufig genannter und hochgehandelter Kandidat ist das mechatronischeEngineering, das ursprünglich für neue Klas-sen von Produkten entwickelt wurde.

Es stellen sich dabei viele Fragen. Wie

müssen bisherige Engineeringprozesse verän-dert werden um mechatronisch zu sein? Wel-che Vor- und Nachteile ergeben sich dadurch?Wie kann ein Roadmap zur Einführung me-chatronischer Engineeringprozesse in der Pra-xis aussehen?Mit diesem Themenfeld befasst sich einer derForschungsschwerpunkte am IAF. Hierbeiwird gemeinsam mit der Siemens AG versuchtauf der Grundlage von neuen Modellierungs-methoden für Entwurfsprozesse, interviewba-sierten Prozessanalysen, Werkzeuganalysenund Umfragen einen Einblick in die Auswir-kungen des mechatronischen Denkens auf En-gineeringprozesse zu erhalten.

Bisher konnten bei den Forschungsarbeitengrundlegende mechatronische Konzepte fürden Engineeringprozess und in ihm genutzteWerkzeuge identifiziert werden. Darauf auf-bauend war es möglich mit Engineeringdiszi-plin-überspannenden Engineeringaktivitäten,konsistenter Datenhaltung und erweitertenWiederverwendungsmöglichkeiten einigegrundlegende Vorteile der Mechatronik im An-lagenengineering zu verifizieren. Demgegen-über stehen einige neue Anforderungenhinsichtlich der Mitarbeiterqualifikation undder Werkzeugentwicklung (hier insbesonderebezüglich Datenmodellen und Schnittstellen).Mit diesen Fragestellungen wird sich das IAFauch im nächsten Jahr weiter beschäftigen unddabei verstärkt den Fokus auf den Datenaus-tausch im Entwurfsprozess legen.Autor: apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Arndt LüderLorenz Hundt

promovierte zum Dr.-Ing. Am 24. April 2012 verteidigte unser Mitarbeiter Lorenz Hundt erfolgreich den TitelDr.-Ing. zum Thema „Durchgängiger Austausch von Daten zur Verhaltensbeschreibung von Au-tomatisierungssystemen: Ein Beitrag zum Datenmanagement beim Engineering von Produkti-onsanlagen“. Wie es Tradition an der Otto-von-Guericke-Universität ist, ging es nach derVerteidigung in Talar und mit lautstarker Begleitung durch die Magdeburger Innenstadt zumOtto-von-Guericke-Denkmal: Lorenz bestand auch die traditionellen Prüfungen dort mit Bra-vour.Dr. Hundt war maßgeblich an den Arbeiten des IAF im Rahmen des AutomationML e.V. beteiligt.sowie in die Schaffung und Führung der Geschäftsstelle dieses Industrievereins involviert, hatweitreichende technische Entwicklungleistungen für das Datenaustauschformat AutomationMLerbracht und viel Herzblut in die Vereinsarbeit und die internationale Standardisierung inve-stiert. Des weiteren führte Dr. Hundt an unserem Lehrstuhl das erste europäische Konformi-täts-Test-Labor für EtherNet/IP-Produkte und war jahrelang kompetenter Ansprechpartner für

Firmen. Anfang Mai 2012 wechselteDr. Hundt nach Berlin zu neuen Aufga-ben bei der inpro GmbH. Fachlich ste-hen wir nach wie vor mit ihm inengem Kontakt u.a. bei der Zusam-menarbeit im AutomationML Verbund.

Untersuchung neuer Vorgehensweisen im Entwurfsprozess von Fertigungssystemen

Kontakt / Impressum Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg,, Institut für Arbeitswissenschaft, Fabrikautomatisierung und Fabrikbetrieb (IAF) Dezember 2012Lehrstuhl Fabrikbetrieb und Produktionssysteme - o. Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hermann Kühnle Universitätsplatz 2, 39106 MagdeburgTelefon : +49 (0) 3 91 / 67-1 86 17 Fax: +49 (0) 3 91 / 67-1 24 04 E-Mail: iaf@ovgu.de Internet: www.iaf-bg.ovgu.de

wünschen wir Euch und Euren Familien

Die Mitarbeiter des Lehrstuhls für Fabrikbetrieb und Produktionssysteme