Jahresbericht 2000 für die Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktionstechnik WGP

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1 Jahresbericht 2000 für die Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktionstechnik WGP Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) Universität Stuttgart Univ.-Prof. Dr.-Ing. Prof. E. h. Dr.-Ing. E. h. Dr. h. c. E. Westkämper

2 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) Universität Stuttgart Univ.-Prof. Dr.-Ing. Prof. E. h. Dr.-Ing. E. h. Dr. h. c. E. Westkämper Bericht für die Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktionstechnik WGP über das Jahr 2000 Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb Univ.-Prof. Dr.-Ing. Prof. E. h. Dr.-Ing. E. h. Dr. h. c. E. Westkämper Nobelstraße 12 D Stuttgart Telefon +49(0) Telefax +49(0)

3 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Inhalt 1 Forschungsschwerpunkte des IFF Organisationsentwicklung / Fabrikplanung Wandlungsfähige Unternehmensstrukturen für die variantenreiche Serienproduktion der Sonderforschungsbereich 467 (SFB 467) in der zweiten Förderperiode Life Cycle Management Aktuelle Projekte Zukünftige Arbeiten Life Cycle Costing Zukünftige Forschungsarbeiten Anwendungsbeispiele Qualitätsmanagement / Mess- und Prüftechnik Nanomesstechnik Produktionsverfahren Forschungsgebiet Rapid Prototyping Forschungsgebiet Hochdruckwasserstrahlschneiden Forschungsgebiet Reinst- und Mikroproduktion Forschungsgebiet Präzisionsbearbeitung Oberflächentechnik Montagetechnik Laufende Forschungsprojekte Veröffentlichungen Bücher Aufsätze 2000 Prof. Westkämper Aufsätze 2000 IFF-Mitarbeiter Dissertationen Tagungen/Tagungsberichte Studien- und Diplomarbeiten Studienarbeiten Diplomarbeiten Studentenzahlen... 51

4 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Forschungsschwerpunkte des IFF Die Forschungsarbeiten am IFF sind in folgende Schwerpunkte eingeteilt: Organisationsentwicklung / Fabrikplanung Life Cycle Management Qualitätsmanagement / Mess- und Prüftechnik Nanomesstechnik Produktionsverfahren Oberflächentechnik Montagetechnik Nachfolgend erfolgt eine Übersicht über die Inhalte der einzelnen Schwerpunkte. 1.1 Organisationsentwicklung / Fabrikplanung Virtuelle Unternehmensformen, wandlungsfähige Unternehmensstrukturen und der Aufbau flexibler Produktionsnetzwerke erfordern die Einbindung modernster Informations- und Kommunikationstechnologien auf der Basis neuer Technologie- und Produktionskonzepte. Die Entwicklung neuer, innovativer technisch/organisatorischer Methoden sowie die Optimierung bestehender Produktions- und Unternehmensstrukturen stehen dabei im Vordergrund Wandlungsfähige Unternehmensstrukturen für die variantenreiche Serienproduktion der Sonderforschungsbereich 467 (SFB 467) in der zweiten Förderperiode Im Januar 1997 wurde in Stuttgart der Sonderforschungsbereich 467 "Wandlungsfähige Unternehmensstrukturen für die variantenreiche Serienproduktion" eingerichtet. Sonderforschungsbereiche dienen der themenbezogenen interdisziplinären Grundlagenforschung und werden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Angesichts turbulenter Unternehmensumfelder wird Wandlungsfähigkeit zunehmend zum Erfolgsfaktor produzierender Unternehmen. Zentrale Zielsetzung dieses Sonderforschungsbereichs ist daher die Erarbeitung eines theoretisch fundierten, fachübergreifend überprüften und umsetzbaren Gestaltungskonzepts für wandlungsfähige Unternehmen. Der Betrachtungsfokus liegt auf sämtlichen Prozessen der Leistungserstellung in der Produktion sowie den unterstützenden Prozessen von Planung und Steuerung. Zentrale Lösungsansätze zur Erlangung von Wandlungsfähigkeit werden dabei in der Beherrschung des Spannungsfeldes zwischen Selbst- und Fremdorganisation, in der Gestaltung dynamischer Netzwerke und in der geplanten Unternehmensevolution gesehen.

5 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Ergebnisse der ersten Förderperiode ( ) des Sonderforschungsbereichs 467 waren: die Erarbeitung und Bewertung grundlegend neuer Methoden der Betriebs- und Arbeitswirtschaft zum Einsatz im turbulenten Umfeld die Gestaltung der Struktur wandlungsfähiger Produktionssysteme durch situativen Einsatz verschiedener Organisationsprinzipien die Entwicklung von produktions- und informationstechnischer Systeme für das Auftragsmanagement in wandlungsfähigen Strukturen die Entwicklung der Mitarbeiterpotentiale auf Gruppen- und Individualebene im Rahmen selbstorganisierender soziotechnischer Systeme. Die zweite Förderperiode ( ) hat zum Ziel, die theoretisch gewonnenen Erkenntnisse zusammenzuführen und prototypisch zu realisieren. Das langfristige Ziel des SFB 467 ist das in der ersten Förderperiode gewonnene Beschreibungswissen mit dem in der jetzigen Förderperiode erarbeiteten Erklärungswissen in einer dritten Periode in Gestaltungswissen zu erweitern. Daran könnte sich ein weiterer Transferbereich anschließen, der eine Übertragung der Ergebnisse in die industrielle Praxis zum Ziel hätte. Der SFB 467 setzt sich aus zwölf Teilprojekten zusammen, die vier Säulen zugeordnet sind. Das Teilprojekt Kooperative Planung und Steuerung wird von Benno Löffler und Hans- Hermann Wiendahl bearbeitet. Die Inhalte des Teilprojekts Dynamische Fabrikstrukturen werden von Marcus Josten, Axel Bruns und Ralph Winkler gestaltet. Letztgenannter zeichnet sich ebenfalls für die Homepage des SFB s verantwortlich, die es zu besichtigen lohnt (www.sfb467.uni-stuttgart.de). Die aktuellen Aktivitäten stehen im Zeichen der Erarbeitung von Teillösungen in den Teilprojekten und der Abstimmung in den übergreifenden Arbeitskreisen. Daneben wurde auf einem Workshop im Oktober ein gemeinsamer Strukturrahmen verabschiedet, mit dem folgende Ziele verfolgt werden: Gemeinsames Bild des wandlungsfähigen Unternehmens Inhaltliche Einordnung des eigenen Teilprojekts und der Themenkreise Angepasste Strategie des Marketing hinsichtlich der Zielgruppen Gutachter, Industrie & Fachöffentlichkeit Grundlage zur Darstellung von Anwendungsfeldern und Lösungen/ Ergebnissen in einer multimedialen Dokumentation zur Begutachtung Der Strukturrahmen dient dazu, den Bezug von Teillösungen zu Anwendungsfällen der variantenreichen Serienproduktion aufzuzeigen, ohne bereits den Ergebnissen und Lösungen im einzelnen vorzugreifen. Aus der Diskussion ergab sich eine Untergliederung in fünf Ebenen, die Anwendungen und Problemlösungen verbindet. Über eine Einstiegsbild sind Sichten auf den Anwendungsbereich möglich. Das Struktur- und Prozessfenster stellt die statischen und dynamischen Aspekte, beispielsweise der Auftragsabwicklung, in den Vordergrund. Die Modellfabrik demonstriert anhand von exemplarischen Szenarien den Ablauf von Wandel in der zukünftigen wandlungsfähigen Produktion. Als Wandlungstreiber können Ziel-, Markt-, Ressourcenänderungen und

6 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Technologieinnovationen identifiziert werden. Untermauert werden die Sichten und Szenarien durch Erklärungsmodelle, die sich aus den Arbeiten der Arbeitskreise und Teilprojekte nähren. Damit ist ein allgemeines Grundgerüst mit der Festlegung der wesentlichen Aspekte auf der Ebene der Anwendung gegeben, ohne dabei die Lösungssuche allzu stark zu beschränken. Somit ist eine sukzessive Ausfüllung und Erweiterung mit Inhalten im Kontext der Anwendung geschaffen. Weiterhin dient es zur Dokumentation in einer multimedialen Umgebung, die parallel zu den laufenden Arbeiten erstellt wird. Damit kann zur Begutachtung eine sowohl in Form und Inhalt überzeugende Arbeit den Grundstein für eine weitere Bewilligung einer Förderperiode legen. Ansprechpartner: Dr.-Ing. Dipl. Wirtsch.-Ing. S. Stender Tel.: +49(0) Fax: +49(0) Dipl.-Ing. Ing. ECL Lothar März Tel.: +49(0) Fax: +49(0) Life Cycle Management Ökologische und ökonomische Optimierung im Lebenslauf technischer Produkte Das Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb der Universität Stuttgart (IFF) arbeitet seit Mai 1999 in der Grundlagenforschung für das Management technischer Produkte. Life Cycle Management soll den Unternehmen ermöglichen, technische Produkte und Anlagen zukünftig über deren gesamten Lebenslauf zu managen, um sowohl negative Umweltwirkungen von Produkten zu minimieren als auch neue Wertschöpfungspotenziale zu erschließen. Hersteller werden künftig über den gesamten Lebenslauf ihrer Produkte in der Verantwortung belassen. Die Effizienz und der Nutzen technischer Produkte muss angesichts der veränderten Wettbewerbsbedingungen und wachsenden Umweltproblematik drastisch gesteigert werden. Dabei wird der Einsatz neuer Telekommunikationstechnologien eine zunehmende Rolle spielen Aktuelle Projekte Das Institut arbeitet in der Forschung der Life Cycle Management (LCM) derzeit an verschiedenen Projekten. Ein Überblick über die laufenden Projekte im Life Cycle Management ist unter zu finden. Grundlagenforschung Die Grundlagenforschung hat das IFF nach den im Lebenslauf eines technischen Produktes anfallenden Phasen Herstellung, Nutzung und Recycling gegliedert. Jede dieser Phasen

7 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht beinhaltet mehrere Arbeitsschwerpunkte. Hier sind zunächst umfangreiche Recherchen durchgeführt worden. Darauf aufbauend erfolgt die Vertiefung eigener Forschungsvorhaben. Im Design for Life Cycle werden Arbeitsabläufe und die umwelt- und recyclinggerechte Konstruktion betrachtet. Life Cycle Evaluation behandelt sowohl Kosten- als auch Umweltaspekte im Lebenslauf technischer Produkte. In der Nutzungsphase werden bei vielen technischen Produkten ein Großteil der Umweltwirkungen und auch der Kosten verursacht. Hier gilt es neue Wege beim Service und Produktsupport zu gehen. Nutzungskonzepte, bei denen künftig die Dienstleistung des Produkts im Vordergrund steht, vermeiden unnötige Kosten und erschließen zugleich neue Wertschöpfungspotenziale für den Betreiber der Maschine. Der Hersteller wird künftig während des kompletten Lebenslaufs in der Verantwortung gelassen. Er ist der Know-How- Träger und kann somit die gewünschte Dienstleistung am zuverlässigsten liefern. Das Recycling und die damit verbundene Wiederverwendung von Teilen und Komponenten nach einer Aufarbeitung des Produkts gewährleistet die Einsparung wertvoller Ressourcen. Die Nutzung des Internets wird bei komplexen technischen Produkten eine weiter zunehmende Rolle einnehmen. Ähnlich wie die Vernetzung bei Computern einen Innovationsschub freisetzte, werden technische Produkte künftig via Internet gesteuert und überwacht. Upgrades erlauben die Implementierung und Nutzung vorher nicht vorhandener Funktionen. Ein durchgängiges Produktdatenmanagement ist Voraussetzung für ein erfolgreiches Life Cycle Management. Hier kooperiert das IFF eng mit dem Fraunhofer IPA. Beitrag für eine nachhaltige Entwicklung Mittel- und langfristig geht kein Weg an einer nachhaltig operierenden Wirtschaft vorbei. Das heißt, dass die Säulen der Nachhaltigkeit Ökologie, Ökonomie und soziale Aspekte bei allen unternehmerischen Entscheidungen im Einklang stehen. In der internationalen Nachhaltigkeitsdebatte werden diese drei tragenden Säulen mittlerweile von der institutionellen Ebene ergänzt. Das IFF entwickelt hierzu Life Cycle Management-Konzepte, die den Unternehmen die Möglichkeit bieten, einen ganzheitlichen Ansatz für das Management ihrer Produkte anzuwenden und somit einen Beitrag zum "Sustainable Development" zu leisten. Das IFF auf der EXPO 2000 Das IFF hat von November 1999 bis September 2000 das Projekt "Product Life Cycle Management als Beitrag für ein nachhaltiges Wirtschaften" bearbeitet. Die Ergebnisse des Projekts wurden als eines von insgesamt 11 weltweiten Projekten auf dem sogenannten "Global Dialogue" auf der Weltausstellung EXPO 2000 präsentiert. Es sollte dem Publikum die Möglichkeiten veranschaulichen, die sich künftig bei Anwendung von Life Cycle Management-Konzepten bieten. Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit dem Heizungshersteller Vaillant und dem Fraunhofer IPA bearbeitet und vom BMBF gefördert. Ein Kurzfilm hat die Besucher des Go Basic auf die Thematik eingestimmt. Kern der Präsentation war die Steuerung einer Heizungsanlage via Internet. Dies kann sowohl per PC- Programm als auch über und Internet-Browser erfolgen. Dabei werden Störungen der Anlage unmittelbar nach deren Auftreten online wieder behoben.

8 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Außerdem hat das IFF eine sogenannte Web-Verkaufsberatung präsentiert, bei der die Besucher über das Internet ihre Heizung individuell konfigurieren können. Am Lebenslauf einer Werkzeugmaschine demonstrierte das IFF die Methode des Life Cycle Costing. Hierzu hat das Institut ein interaktives Planspiel für Betreiber und Nutzer von Werkzeugmaschinen entwickelt. Der Schlussbericht kann unter unten genannter Kontaktadresse kostenlos angefordert werden Zukünftige Arbeiten Aufbauend auf die Ergebnisse des EXPO-Projekts werden weitere Forschungsprojekte durchgeführt. Die Grundlagenforschung wird vertieft. Insgesamt können die Ergebnisse des EXPO-Projekts v.a. in das Vorhaben Innovative Produktnutzungsstrategien im Wärme- und Stromerzeugungsmanagement am Beispiel Brennstoffzelle einbezogen werden. Im Verbundvorhaben, das vom BMBF gefördert und Mitte 2001 starten soll, werden Life Cycle Management-Strategien v.a. für die Nutzungsphase von stationären Brennstoffzellen-Heizungen entwickelt 1. Ziel der Methodenentwicklung innerhalb des Projekts ist die Erarbeitung nachhaltiger Produktnutzungsstrategien für das Wärme- und Stromerzeugungsmanagement am Beispiel der stationären Brennstoffzelle. Dabei steht die Befriedigung von Bedürfnissen und die Orientierung am Nutzen der Brennstoffzelle im stationären Betrieb im Vordergrund, deren Lösungen nachhaltig orientiert sein müssen. Mit dem Ansatz des Product Life Cycle Management sollen Strategien und Methoden für eine nachhaltige Produktnutzung entwickelt werden, die über den gesamten Lebenslauf bewertet werden sollen. Da die Entwicklung von Strategien, die dem Prinzip der Nachhaltigkeit entsprechen, oberste Priorität besitzt, werden die Arbeiten in den Säulen der Nachhaltigkeit Ökologie, Ökonomie und Soziales erfolgen. Weitere Informationen finden Sie unter Dort sind auch weiter Informationen zum Projekt und zu den einzelnen Arbeitsgebieten des Life Cycle Management zu finden. Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Alexander Dauensteiner Tel.: +49 (0)711 / Fax: +49 (0)711 / Das 2-jährige Verbundprojekt wird vom IFF Stuttgart koordiniert und gemeinsam mit der Vaillant GmbH, dem Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg (ifeu), dem Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie GmbH und dem Fachverband Sanitär Heizung Klima Baden-Württemberg durchgeführt.

9 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Life Cycle Costing Ganzheitliche Lebenslauferfolgsrechnung unter Berücksichtigung technischer und organisatorischer Parameter Heutige Industrieunternehmen operieren auf turbulenten Märkten. Die Produktion wird durch technische und organisatorische Aspekte, sowie durch den internationalen Wettbewerb bestimmt. Dadurch steigen die Anforderungen an die Qualität und an die Effizienz moderner Produktionssysteme, um im Wettbewerb bestehen zu können. Nur durch eine permanente Optimierung und Überwachung der Anlagen können diese Zwänge beherrscht werden. Das Institut für Industrielle Fertigung (IFF) forscht hier in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) an der Realisierung neuer Wertschöpfungspotenziale im Bereich des Managements der Produktion. Das Life Cycle Costing fokussiert hierbei auf die Maximierung des Gesamtnutzens im Lebenslauf von Produkten. Dabei werden nicht nur die technische Gesamtlebensdauer bewertet, sondern die Aufwendungen und Erträge in allen Phasen des Produktlebenslaufes gegenübergestellt. Der Ansatz einer permanenten lebenszyklusübergreifenden Erfolgsrechnung soll hierbei Voraussagen über die ökonomischen Auswirkungen von technischen und organisatorischen Maßnahmen im Rahmen eines erfolgreichen Technologiemanagements ermöglichen Zukünftige Forschungsarbeiten Zukünftige Hersteller von Produktionssystemen werden die Ausdehnung ihrer Verantwortungsbereiche verfolgen und dabei neue Geschäftsfelder erschließen. Der Hersteller wird gleichzeitig zum Betreiber und Recycler seiner Produkte. Das eigentliche Produkt wandelt sich zum Träger einer Dientleistung, in deren effizienter Erstellung die eigentliche Wertschöpfung liegt. Das IFF und das Fraunhofer IPA entwickeln in diesem Bereich innovative Betriebs-, Wartungs- und Finanzierungskonzepte für Maschinen und Anlagen, um diese neuen Gebiete der Wertschöpfung zu erschließen Anwendungsbeispiele Analyse und Strategieempfehlungen zur wirtschaftlichen Optimierung von Produktlebensläufen Software zur Erfassung von Zahlungsflüssen und Optimierung von Werkzeugmaschinenlebensläufen Interaktive Simulationssoftware für Betreiber und Nutzer zu Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen an einem Bearbeitungszentrum Entwicklung und Implementierung einer internet-basierten Verkaufsberatung für Heizungsanlagen

10 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Ansprechpartner: Dipl.-Wirt. Ing. Jörg Niemann Tel.: +49 (0)711 / Fax: +49 (0)711 / Qualitätsmanagement / Mess- und Prüftechnik Neue Methoden des Qualitätsmanagements müssen in allen Unternehmensbereichen von der Marktanalyse über die Beschaffung, Entwicklung und Fertigung bis zum Einsatz beim Kunden systematisch umgesetzt werden. Die zahlreichen, existierenden Methoden wie z.b. Quality Function Deployment (QFD), Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse (FMEA), Statistische Prozessregelung (SPC) u.v.m. werden am Institut erprobt und weiterentwickelt, um anschließend in der Praxis umgesetzt zu werden. Im Rahmen des AiF-Projektes "Integriertes Qualitätsdatenmanagement unter Verwendung von Produktlebenslaufinformationen" werden diese Methoden erweitert und in ein Informationssystem zur Produktlebenslaufverfolgung integriert. Neben der klassischen industriellen Messtechnik, in der das Institut national und international einen sehr guten Ruf besitzt, wird seit einigen Jahren besonderer Wert auf die Entwicklung von Verfahren zur Digitalisierung von Freiformflächen (Reverse Engineering) gelegt. Zahlreiche Projekte im Bereich der Oberflächenprüfung und Mustererkennung sowie der digitalen Bildverarbeitung runden das Forschungsspektrum ab. Ansprechpartner: Dr.-Ing. W. Rauh Forschungsgebiet Informationstechnologie Tel.: +49(0) Fax: +49(0) Nanomesstechnik Das Forschungsgebiet Nanomesstechnik wurde im Jahre 1996 am Institut für Industrielle Fertigung ins Leben gerufen und beschäftigt sich mit folgenden Kernthemen: Messung und Charakterisierung ultrapräzise gefertigter Oberflächen mit einer Auflösung im Mikro- und Nanometerbereich Einsatz modernster Messgeräte und -methoden für die Oberflächen- und Ultrapräzisionstechnologie Toleranzen, Toleranzsysteme und Tolerierbarkeit von Kenngrößen in der Mikro- und Nanomesstechnik Anwendung der Mikro- und Nanomesstechnik in der industriellen Produktion

11 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Messgeräte und Laborausstattung Dem Institut steht eine umfangreiche Messgeräte - Ausstattung zur Verfügung, die ein breites Spektrum an Messaufgaben abdeckt. Zu den Messgeräten zählen: Rasterkraftmikroskop (siehe Bild) Rastertunnelmikroskop MicroGilder Tastschnittgeräte Rasterelektronenmikroskop mit EDX Indenter für Härtemessungen Stereo-Lichtmikroskope Optische Koordinatenmessgeräte Taktile Koordinatenmessgeräte Neben den Räumlichkeiten des IFF im Verfügungsgebäude, in denen die Rasterkraft- und Rastertunnelmikroskopie angesiedelt ist, kann das IFF durch die Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) ein Zentrum für Reinraumproduktion und ein großes Oberflächentechnikum nutzen. Ab Sommer 2001 wird unser Institut über ein weiteres, schwingungsentkoppeltes und klimatisiertes Messlabor verfügen. Dieses ist Teil eines Universitätsneubaus, der auf dem Campusgelände in Vaihingen entsteht. Das Institut ist in mehreren Fachausschüssen und Gesellschaften vertreten, die sich mit der zukünftigen Entwicklung der Nanometrologie und deren industrielle Umsetzung beschäftigen. Dazu gehören: Euspen european society for precision engineering and nanotechnology GMA-Fachausschuss "Metrologie in der Mikro- und Nanotechnik" des VDI/VDE CCUPOB Kompetenz Zentrum für ultrapräzise Oberflächenbearbeitung Die aktive Mitarbeit in den oben erwähnten Gremien und Ausschüssen, Vorträge und Veröffentlichungen sowie zahlreiche, erfolgreich durchgeführte Forschungsaufträge von Seiten der Industrie haben unser Institut inzwischen zu einem ernstzunehmenden Partner auf dem Gebiet der Nanomesstechnik gemacht. Zukünftige Entwicklungen Miniaturisierung und steigende Anforderungen an die Oberflächenqualität werden dazu führen, dass die Nanomesstechnik in den nächsten Jahren in vielen Bereichen der Produktions- und Fertigungstechnik Einzug halten wird.

12 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Die zukünftigen Aufgaben unseres Institut werden hauptsächlich in den folgenden Bereichen liegen: Entwicklung richtungsweisender Mess-Strategien für die Mikro- und Nanomesstechnik Evaluierung und Implementierung neuer Kennwerte und Messgrößen Umsetzung industrietauglicher Messkonzepte Beratung bei konkreten messtechnischen Problemstellungen Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Martin R. H. Kraus Forschungsgebiet Nanomesstechnik Tel.: +49(0) Fax: +49(0) Produktionsverfahren Forschungsgebiet Rapid Prototyping Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 374 "Entwicklung und Erprobung innovativer Produkte - Rapid Prototyping" werden Verfahren zur schnellen Erzeugung virtueller und physischer Prototypen entwickelt und erprobt. Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Kai Uwe Koch Tel.: +49(0) Fax: +49(0) Forschungsgebiet Hochdruckwasserstrahlschneiden Unter zahlreichen, am Institut wissenschaftlich untersuchten Fertigungsverfahren sei exemplarisch das Hochdruckwasserstrahlschneiden genannt. Es wird als vielseitiges, umweltfreundliches und prinzipiell für alle Werkstoffe (einschließlich Verbundwerkstoffen) geeignetes Produktionsverfahren seit mehreren Jahren am Institut erfolgreich weiterentwickelt. Ansprechperson: Dipl.-Ing. Axel Henning Tel.: +49(0) Fax: +49(0)

13 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Forschungsgebiet Reinst- und Mikroproduktion Die Mikrosystemtechnik ist dabei, viele Bereiche der Industrie auf ähnliche Weise zu revolutionieren wie zuletzt die Mikroelektronik. Die fortschreitende Entwicklung immer komplexer werdender Mikrosysteme mit immer kleineren Funktionsstrukturen und deren Integration in marktfähige Massenprodukte stellt die Produktionstechnik vor neue Herausforderungen. Neben Design und Fertigung von Mikrosystemen, z.b. Sensoren und Gerätekomponenten, liegt ein weiterer Schwerpunkt des Instituts auf der konsequenten Miniaturisierung der Produktionsanlagen für derartige Systeme. Für die Reinst- und Mikroproduktion stehen dem IFF - durch die Kooperation mit dem Fraunhofer IPA - Reinräume der höchsten Güteklasse zur Verfügung. Weitere Informationen finden Sie unter: Ansprechpartner: Dr.-Ing. J. Dorner Tel.: +49(0) Fax: +49(0) Forschungsgebiet Präzisionsbearbeitung Die Informationstechnologie verändert nicht nur bestehende Fertigungsverfahren, sondern bietet auch Möglichkeiten der Wartung und Instandhaltung von Produktionsanlagen und Werkzeugmaschinen. Teleservice und Ferndiagnose über Internet stellen völlig neue Servicekonzepte dar, die am Institut mit Nachdruck und großem Erfolg vorangetrieben werden. Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Marcus Stolz Tel.: +49(0) Fax: +49(0) Oberflächentechnik Die Qualität der Oberflächenbeschichtung von Produkten und Bauteilen entscheidet heute immer stärker über deren Funktionalität und Leistungsfähigkeit. Der Bereich Schichttechnik entwickelt Funktionsschichten mit einstellbaren, maßgeschneiderten mechanischen und rheologischen Eigenschaften. Ziel ist die Herstellung strukturierter Oberflächen mit Abmessungen der Strukturelemente im Mikro- und Nanometerbereich.

14 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Der Bereich Lackiertechnik befasst sich mit der Entwicklung umweltverträglicher Flüssiglacke und Pulvermaterialien. Durch die Optimierung konventioneller Lackierverfahren und die Konzeption neuer Beschichtungsanlagen kann der Materialverbrauch an Flüssig- und Pulverlacken bis zu 50% reduziert werden. Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Bernhard Gottwald Forschungsgebiet Sputtertechnologie Tel.: +49(0) Fax: +49(0) Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Christian Gerth Forschungsgebiet Galvanotechnik Tel.: +49(0) Fax: +49(0) Montagetechnik Die Schwerpunkte innerhalb der Montagetechnik bilden die Konzeption und Entwicklung von flexiblen Montageanlagen und -werkzeugen, die Zuführtechnik und die Planung automatisierter Produktionssysteme. In einem DFG-Vorhaben wird die Integration der Montage- und Demontageprozessgestaltung in einem produktneutralen Ansatz verfolgt. Mit Hilfe von Virtual Reality und Simulationsprogrammen können Montagevorgänge und Automatisierungskonzepte visualisiert und simuliert werden. Weitere Informationen finden Sie unter: Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Stefan Schmid Forschungsgebiet Montagesysteme Tel.: +49(0)711/ Fax: +49(0)711/ Laufende Forschungsprojekte Integration objektorientierter SW-Spezifikationstechniken für industrielle Produktionssysteme Automatisierte Montage polymerer Lichtwellenleiter

15 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Hochrotationszerstäubung viskoelastischer Fluide SFB 467 "Wandlungsfähige Unternehmensstrukturen für die variantenreiche Serienproduktion - Teilprojekt A1 "Methoden der Systemadaption" - Teilprojekt B2 "Dynamische Fabrikstrukturen" - Teilprojekt C1 "Kooperative Planung und Steuerung in dynamischen Prozessketten" - Teilprojekt C5 "Unterstützung der Montagekonfigurierung mit Hilfe Virtueller Realität" SFB 374 "Rapid Prototyping" - Teilprojekt B2 "Qualitätsmanagement im Rapid Prototyping - Teilprojekt D1 "Virtuelle Realität als Gestaltungs-, Evaluierungs- und Kooperationswerkzeug" - Teilprojekt Aufbau und Betrieb von Rapid Prototyping-Prozessketten" SFB 514 "Aktive Exploration mittels Sensors-/Aktor-Kopplung für adaptive Mess- und Prüftechnik" - Teilprojekt TP "Planung und Bewertung von Prüfaufgaben für adaptive Prüfsysteme" Low cost location monitoring system for freight containers using GPS technology NESPRI - Nebelfreies Spritzen von Außenfassaden Product Life Cycle Management als Beitrag für ein nachhaltiges Wirtschaften Forcierung des Wasserlackeinsatzes durch neue Trocknungsverfahren Einsatz lacksparender, elektrostatischer Hochrotationsglocken beim Lackieren von Holz u. Holzwerkstücken Neue Pulversprühorgane zur Erweiterung der Anwendbarkeit der Pulverlackte Clinchen mit beweglichen Gegenstempeln Einsatzpotentiale der Nanotechnik im Maschinenbau am Beispiel fluidischer Systeme Verbesserung der Schnittqualität beim Schneiden mit Wasserabrasivstrahlen durch Meth. nichtlinearer Dynamik

16 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Veröffentlichungen 2.1 Bücher 2000 Westkämper, Engelbert (Hrsg.); Schraft, Rolf Dieter (Hrsg.); Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA; Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung: 3Liter-PPS : Die Vision des einfachen und schlanken Auftragsmanagements für den Mittelstand wird Realität Fraunhofer-IPA Seminar F 51, 18. April 2000, Stuttgart. (Fraunhofer IPA-Seminar F 51) Westkämper, Engelbert (Hrsg.); Schraft, Rolf Dieter (Hrsg.); Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA; Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung: Arbeitswirtschaft im 21. Jahrhundert : 23. Mai 2000, Stuttgart. (Fraunhofer IPA-Technologie Forum F 53) Meißner, Alexander: Aufgabenorientierte Programmierung von Bewegungsbahnen für Großroboter mit redundanter Gelenkarmkinematik. Heimsheim : Jost-Jetter Verlag, 2000 (IPA-IAO Forschung und Praxis 321). Stuttgart, Univ., Fak. Konstruktions- und Fertigungstechnik, Inst. für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Diss ISBN Scholpp, Claus: Automatisierte Montage von Glasfaser-Lichtwellenleiterkabeln in Steckverbinder. Heimsheim : Jost-Jetter Verlag, 2000 (IPA-IAO Forschung und Praxis 308). Stuttgart, Univ., Fak. Konstruktions- und Fertigungstechnik, Inst. für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Diss ISBN Widmann, Mark: Dilatationskatheter mit integrierter Mikropumpe zur aktiven Blutstormunterstützung. Heimsheim : Jost-Jetter Verlag, 2000 (IPA-IAO Forschung und Praxis 318). Stuttgart, Univ., Fak. Fertigungstechnik, Inst. für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Diss ISBN

17 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Westkämper, Engelbert (Hrsg.); Schraft, Rolf Dieter (Hrsg.); Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA; Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung: Effizienzsteigerung bei der Reinigung : Chancen und Möglichkeiten durch neue und innovative Methoden und Technologien Fraunhofer IPA Technologie-Forum F 54, 6. Juli 2000, Stuttgart. (Fraunhofer IPA-Technologie Forum F 54) Lay, Norbert: Flexible Automatisierung von Entbeinprozessen. Heimsheim : Jost-Jetter Verlag, 2000 (IPA-IAO Forschung und Praxis 310). Stuttgart, Univ., Fak. Fertigungstechnik, Inst. für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Diss ISBN Schmidt, Thomas: Grobplanung mit künstlichen neuronalen Netzwerken für die Halbleiterfertigung. Heimsheim : Jost-Jetter Verlag, 2000 (IPA-IAO Forschung und Praxis 313). Stuttgart, Univ., Fak. Fertigungstechnik, Inst. für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Diss ISBN Westkämper, Engelbert (Hrsg.); Schraft, Rolf Dieter (Hrsg.); Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung; Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA: Innovative Softwarelösungen für die Automatisierung : Architekturen, Kommunikation und Methoden Fraunhofer IPA Technologie-Forum F 56, 20. und 21. September 2000, Stuttgart. (Fraunhofer IPA-Technologie Forum F 56) Tönshoff, Hans Kurt (Hrsg.); Westkämper, Engelbert (Hrsg.): Jahrbuch Schleifen, Honen, Läppen und Polieren : Verfahren und Maschinen. 59. Ausg. Essen : Vulkan-Verlag, 2000 ISBN Handke, Stefan: Konzept zur Strukturplanung komplexer technischer Systeme : Systematische Produktstrukturierung zur Vereinfachung technischer und organisatorischer Schnittstellen im Produktentstehungsprozess. Heimsheim : Jost-Jetter Verlag, 2000 (IPA-IAO Forschung und Praxis 316). Stuttgart, Univ., Fak. Fertigungstechnik, Inst. für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Diss ISBN

18 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Lange, Dirk: Meßsysteme und Regelkreise zur Qualitätsverbesserung und Erhöhung der Prozeßsicherheit beim Schleifen mit CD (Continuous Dressing). Essen : Vulkan-Verlag, 2000 (Schriftenreihe des IWF). Stuttgart, Univ., Fak. Konstruktions- und Fertigungstechnik, Inst. für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Diss ISBN Rein, Erik: Modellbasierte Auswertung gruppenbezogener Anwesenheitszeiten zur Optimierung des Zeitdatenmanagements. Heimsheim : Jost-Jetter Verlag, 2000 (IPA-IAO Forschung und Praxis 315). Stuttgart, Univ., Fak. Fertigungstechnik, Inst. für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Diss ISBN Westkämper, Engelbert (Hrsg.); Schraft, Rolf Dieter (Hrsg.); Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA; Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung: Neue Servicekonzepte im 21. Jahrhundert : Fraunhofer IPA Seminar F 52, 11. und 12. Mai 2000, Stuttgart. (Fraunhofer IPA-Seminar F 52) Volz, Hansjörg: Palettiersysteme für den Versandhandel. Heimsheim : Jost-Jetter Verlag, 2000 (IPA-IAO Forschung und Praxis 320). Stuttgart, Univ., Fak. Konstruktions- und Fertigungstechnik, Inst. für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Diss ISBN Kischkat, Ralf: Parameteroptimierung einer Steuerung für Automatikgetriebe in Kraftfahrzeugen. Heimsheim : Jost-Jetter Verlag, 2000 (IPA-IAO Forschung und Praxis 319). Stuttgart, Univ., Fak. Konstruktions- und Fertigungstechnik, Inst. für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Diss ISBN Haats, Christoph: Produktionsplanung und -steuerung für Unternehmen mit linearen Prozessketten. Heimsheim : Jost-Jetter Verlag, 2000 (IPA-IAO Forschung und Praxis 317). Stuttgart, Univ., Fak. Fertigungstechnik, Inst. für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Diss ISBN

19 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Gesellschaft für Fertigungstechnik; Universität Stuttgart / Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement (IAT); Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO; Universität Stuttgart / Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF); Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA; Universität Stuttgart / Institut für Werkzeugmaschinen (IFW); Universität Stuttgart / Institut für Umformtechnik (IFU); Universität Stuttgart / Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW); Zentrum Fertigungstechnik Stuttgart; Universität / Institut für Strahlwerkzeuge (IFSW); Wissenschaftliche Gesellschaft Produktionstechnik; VDI- Gesellschaft Produktionstechnik; Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau: Stuttgarter Impulse: Technologien für die Zukunft : FTK 2000 Schriftliche Fassung der Vorträge zum Fertigungstechnischen Kolloquium am 26./27. September 2000 in Stuttgart. Berlin u.a. : Springer, 2000 ISBN Gehringer, Hagen: Verfahren zur Steigerung der Mobilität von teleoperierten kettenbasierten Manipulatorfahrzeugen. Heimsheim : Jost-Jetter Verlag, 2000 (IPA-IAO Forschung und Praxis 309). Stuttgart, Univ., Fak. Fertigungstechnik, Inst. für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Diss ISBN X Westkämper, Engelbert (Hrsg.); Schraft, Rolf Dieter (Hrsg.); Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA; Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung: Wissensmanagement in produzierenden Unternehmen : Gemeinsamkeiten und Unterschiede in Methodik und Informationstechnik zwischen Mittelstand und Großunternehmen Fraunhofer IPA Seminar F 55, 19. September 2000, Stuttgart. (Fraunhofer IPA-Seminar F 55) Schraft, Rolf Dieter (Hrsg.); Westkämper, Engelbert (Hrsg.); Sihn, Wilfried (Hrsg.); Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA; Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung: 3Liter-PPS: Vorsprung in der Produktion : Auftragsmanagement für dezentrale Organisationsstrukturen Fraunhofer IPA Seminar F62, 22. November 2000, Stuttgart. (Fraunhofer IPA-Seminar F 62) Westkämper, Engelbert (Hrsg.); Schraft, Rolf Dieter (Hrsg.); Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA: Innovative Nahrungsmittelproduktion : Wieviel Technologie erbringt gute Qualität? Technologie-Forum, 8. November 2000, Stuttgart. (Fraunhofer IPA-Technologie Forum F 59)

20 IFF Universität Stuttgart Jahresbericht Westkämper, Engelbert (Hrsg.); Schraft, Rolf Dieter (Hrsg.); Schmid, Stefan (Hrsg.); Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA; Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung; Internationaler Rohbau-Expertenkreis: Integration moderner Technologie im Fertigungsprozess des Karosseriebaus : Leichtbau, Design, Anlagenkonzepte, Verbindungstechnik, Qualität und Messverfahren 6. Fachtagung Prozeßkette Karosserie, 30. November bis 1. Dezember 2000, Fellbach. Westkämper, Engelbert (Hrsg.); Schraft, Rolf Dieter (Hrsg.); Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA: Integrierte Fabrikplanung : Neue Methoden in wandlungsfähigen Fabriken. Fraunhofer IPA Seminar, 9. November 2000, Stuttgart. (Fraunhofer IPA-Seminar F 60) Barth, Oliver: Miniaturisierter Schrittantrieb mit Piezoaktoren und Harmonic Drive Getriebe. Heimsheim : Jost-Jetter Verlag, 2000 (IPA-IAO Forschung und Praxis 326). Stuttgart, Univ., Fak. Konstruktions- und Fertigungstechnik, Inst. für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Diss ISBN Westkämper, Engelbert (Hrsg.); Schraft, Rolf Dieter (Hrsg.); Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung; Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA: Neue Herausforderungen an die Logistik? : Materialflussautomatisierung im Zeitalter des e- Commerce Fraunhofer IPA Technologie-Forum F 57, 12. Oktober 2000, Stuttgart. (Fraunhofer IPA-Technologie Forum F 57) Geiger, Martin: Prozeßplanung und Prozeßführung bei Generativen Fertigungsverfahren. Heimsheim : Jost-Jetter Verlag, 2000 (IPA-IAO Forschung und Praxis 325). Stuttgart, Univ., Fak. Fertigungstechnik, Inst. für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, Diss ISBN Westkämper, Engelbert (Hrsg.); Schraft, Rolf Dieter (Hrsg.); Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA: Risikomanagement : Stand der Technik und Defizite Vorträge zum Workshop, , Stuttgart.

IPA-IAO Forschung und Praxis

IPA-IAO Forschung und Praxis IPA-IAO Forschung und Praxis Berichte aus dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), Stuttgart,

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