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Forschungsprojekte

aachener werkzeug- und formenbau (awf)
Das Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen und das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT bündeln ihre Werkzeugbau-Expertise im gemeinsamen Geschäftsfeld aachener werkzeug- und formenbau. Als Partner der Branche bieten die beiden produktionstechnischen Institute ganzheitliche technologische und organisatorische Dienstleistungen, um die vielfältigen Herausforderungen im Werkzeug- und Formenbau zu bewältigen.

EuroTooling 21
EuroTooling 21 ist ein von der europäischen Kommission gefördertes integriertes Projekt (IP), das auf die Bedürfnisse der kleinen und mittelständischen Unternehmen des Werkzeug- und Formenbaus in Europa ausgerichtet ist. Ziel des Projektes ist es, die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Konkurrenten zu ihren internationalen Konkurrenten durch den Einsatz innovativer Technologien und Geschäftsprozesse zu stärken. Das Konsortium besteht aus insgesamt 33 Partnern aus zehn europäischen Ländern. Neben dem Fraunhofer IPT und dem WZL der RWTH Aachen sind neun andere Forschungseinrichtungen, vier Industrieverbände, sowie 18 Industrieunternehmen an dem Projekt beteiligt. EuroTooling 21 soll die Wettbewerbsfähigkeit des europäischen Werkzeug- und Formenbaus durch einen gesteigerten technologischen Wertschöpfungsbeitrag nachhaltig stärken. Die technologischen Anforderungen werden von den beteiligten Unternehmen selbst definiert und in den drei Schwerpunkten Werkzeugkonstruktion, Werkzeugfertigung und Werkzeugbau-Dienstleistungen behandelt.

Rent-a-Robot
Ziel des Verbundprojekts Rent-A-Robot ist die Entwicklung von Konzepten und Verfahren zur wirtschaftlichen und flexiblen temporären Automatisierung von Montageaufgaben. Um ein solches System auch in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einsetzen zu können, sind neue Geschäftsmodelle und Finanzierungskonzepte erforderlich, die einen schnellen Ausgleich schwankender Auftragslagen wirtschaftlich ermöglichen. Die Neuartigkeit von Rent-A-Robot liegt in der gemeinsamen Weiterentwicklung der organisatorischen, finanzierungsseitigen und der technischen Möglichkeiten zur Flexibilisierung der Montageautomatisierung. Es werden neue Betreibermodelle inklusive der dafür notwendigen Infrastruktur geschaffen. Diese Betreibermodelle schaffen damit die Basis für einen Einsatz der neuen mobilen Robotertechnologie. Das Projekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) innerhalb des Rahmenkonzeptes "Forschung für die Produktion von Morgen" gefördert und vom Projektträger Forschungszentrum Karlsruhe (PTKA) betreut.

Coll-Plexity
Coll-Plexity: Collaboration Complexity – Collaborations as Complex Systems. This project moves away from existing approaches to collaboration and targets the interdisciplinary development of a generic model of complexity as basis for a problem-to-system match framework for collaborative systems in production industry. The ongoing specialisation and differentiation indicates the need for a more dynamic approach to describe the development of collaborations and their exploitation. Starting point of research is the understanding of collaborative enterprise networks as complex systems that can only assure their viability through adaptation in inter-organisational networks. The project’s interdisciplinary research approach is the application of principles of complex systems theory from natural sciences to collaborative enterprise networks as socio-technical systems.

Verstand
Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung – Stellhebel zur Steigerung der Verfügbarkeit in produzierenden Unternehmen
Ziel des Forschungsprojektes Verstand ist die Entwicklung eines ganzheitlichen, verfügbarkeitsorientierten Instandhaltungsansatzes, der produzierenden Unternehmen hilft, die wichtigen Stellhebel im Bereich der Instandhaltung zur Steigerung der Verfügbarkeit und der Produktivität optimal zu nutzen. In technologischer Hinsicht ist ein wesentliches Ergebnis die Ausgestaltung eines Quasi-Standards, der die Kompatibilität zwischen der Anlagensteuerung, Condition Monitoring- und IPS-/ERP-/PPS-Systemen herstellt. In organisatorischer Hinsicht erfolgt mit Hilfe eines transparenten, adaptiven Instandhaltungskonzepts eine situativ anpassbare Ausrichtung der Instandhaltungsstrategie in Echtzeit sowie eine durchgängige Synchronisation der Instandhaltungs- und Produktionsprozesse.

Sm@rt Logistics
Ziel des Sm@rt Logistics-Konzepts ist es, die Mitarbeiter durch moderne Informations- und Kommunikations-Technologien optimal bei ihren Aufgaben zu unterstützt. Der flexible und auslastungsoptimierte Einsatz der Mitarbeiter ist besonders wichtig, da dieser zunehmend zur teuersten Ressource wird. Weiterhin soll die Anzahl der eingesetzten Mitarbeiter im laufenden Betrieb zur Ressourcenoptimierung angepasst werden können, so dass in jeder Schicht nur so viele Mitarbeiter in der Produktionslogistik arbeiten, wie zur Sicherstellung eines stabilen Betriebes nötigt sind.

myOpenFactory
Überbetriebliche Koordinationsplattform für Produktionsnetzwerke im Maschinen- und Anlagenbau
Ein wesentlicher Erfolgsfaktor des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus ist die kooperative Zusammenarbeit mittelständischer Unternehmen bei der Entwicklung und Herstellung komplexer Produkte. Ebenso liegt im Management dieser leistungsfähigen Produktions- bzw. Zuliefernetzwerke eine besondere Stärke der Branche.
Die effiziente Unterstützung der überbetrieblichen Auftrags- und Projektabwicklung ist das Ziel der OpenFactory-Initiative. Gemeinsam mit namhaften Projektpartnern aus dem Maschinen- und Anlagenbau und seinen Zulieferbranchen sowie den Softwareanbietern Infor Global Solutions, proALPHA und PSIPENTA wurde und wird der Quasi-Standard myOpenFactory kontinuierlich weiter entwickelt, der die überbetriebliche Auftrags- und Projektabwicklung zwischen unterschiedlichen ERP-Systemen ermöglicht. Mit Hilfe des Quasi-Standards myOpenFactory ist eine kostengünstige und einfache Plattform entwickelt worden über die in Zukunft alle Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus standort- und firmenübergreifenden Daten austauschen und Aufträge sowie komplexe Projekte abwickeln können. Insbesondere mittelständische Unternehmen können dann im Sinne einer "Plug & Do"-Verknüpfung mit anderen beteiligten Unternehmen (unabhängig von den eingesetzten ERP-Systemen) über den Quasi-Standard Aufträge abwickeln, ohne dabei von redundanter Datenpflege und der aufwändigen Kopplung diverser Einzelsysteme belastet zu werden. Bestandteil des Quasi-Standards wird die Beschreibung der kooperationsrelevanten Prozesse und Dokumente von der Angebotsphase über die Produktion bis zum Versand einschließlich der Rechnungsstellung sein. Dabei werden die Datenstrukturen in enger Anlehnung an bestehende Standards entwickelt.

Adaptive Logistik
Dienstleister für die Montage in der Auftragsfertigung
Zielsetzung des Forschungsvorhabens Adaptive Logistik ist es, die in der auftragsbezogenen Einzel- und Kleinserienmontage bestehenden Koordinations- und Synchronisationsprobleme der Montage- und Logistikabläufe durch den Einsatz von Verfahren zur adaptiven Montage- und Logistiksteuerung in Verbindung mit neuen I&K-Technologien zu lösen (I&K = Information & Kommunikation).
Die Koordination und Synchronisation der Teilprozesse und Ressourcen zu einem störungsfreien Gesamtablauf ist die zentrale logistische Herausforderung in der auftragsorientierten Einzel- und Kleinserienmontage. Die Koordinations- und Synchronisationsprobleme sollen durch den Einsatz von Verfahren zur adaptiven Montage- und Logistiksteuerung in Verbindung mit neuen I&K-Technologien gelöst werden. Dabei erfolgt eine Anlehnung an die Wirkmechanismen der aus der Fließmontage bekannten Zwangssteuerung, wobei durch eine flexible, informationsseitige Vernetzung der Teilprozesse gewährleistet wird, dass ein synchronisierter Gesamtablauf entsteht. An die Stelle der harten materialflussbedingten Zwangssteuerung tritt dabei eine Prozessführung durch gezieltes Informationsmanagement. Die Arbeiten münden in einem umfassenden Steuerungssystem für die Montage und Logistik, welches Entscheidungen weitest möglich dezentralisiert und die Montagemitarbeiter durch Informationsaustausch und Empfehlungsunterbreitung unterstützt.
Die zu entwickelnden funktionalen Bestandteile sind eine ereignisgesteuerte Prozessführung, eine Informationsplattform zur Integration der IT-Systeme, mobile Assistenzsysteme zur Unterstützung von Montage- & Logistikprozessen, Methoden und Systeme zur Lokalisierung & Identifikation mittels RFID, eine Feinplanung zur Prozess-Synchronisation, ein Wissensmanagement durch Business Intelligence zur Qualifizierung von Stammdaten und Prozessregeln sowie die Nutzenbewertung in Verbindung mit der Entwicklung eines Anwendungsszenarios.
Drei Technologieanbieter bringen ihre Kompetenzen in den Bereichen RFID-Hardwareentwicklung, Gestaltung mobiler Assistenzsysteme sowie multiagentensystembasierte Planung und Steuerung ein. Durch die Nutzung von Webtechnologien, Vereinbarung gemeinsamer Datenstrukturen und eine offene Gesamtarchitektur wird die Kopplungsfähigkeit an jede bestehende ERP-Infrastruktur gewährleistet.
Prototypisch wird das Adaptive Logistik-System bei zwei bedeutenden deutschen Maschinenbauunternehmen eingeführt: Die Unternehmensgruppe Koenig & Bauer ist mit dem breitesten Produktprogramm der Branche einer der größten Druckmaschinenhersteller der Welt. Die Deckel Maho Pfronten GmbH ist Teil des Gildemeister Konzerns, einem der weltweit führenden Hersteller von spanenden Werkzeugmaschinen. Die beiden Maschinenbauer erwarten eine Reduzierung von Montagezeit und damit -kosten um ca. 14%.
Forschungspartner