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Benedikt_Klee

M.Sc. Benedikt Klee

Gruppenleiter Werkzeugmaschinen und Mechatronik
Bereich: Maschinen, Anlagen und Prozessautomatisierung
Sprechstunden: nach Vereinbarung
Raum: 014, Geb. 50.36
Tel.: +49 721 608-46022
Fax: +49 721 608-45005
Benedikt KleeHot0∂kit edu

76131 Karlsruhe
Kaiserstraße 12


M.Sc. Benedikt Klee

Forschungs- und Arbeitsgebiete:

  • Baukastenkonzepte für Produktionsanlagen
  • Industrielle Bildverarbeitung
  • Themenbereich Industrie 4.0

Veröffentlichungen

[ 1 ] Anderl, R.; Picard, A.; Wang, Y.; Fleischer, J.; Dosch, S.; Klee, B. & Bauer, J. (2015), Leitfaden Industrie 4.0 - Orientierungshilfe zur Einführung in den Mittelstand, VDMA Verlag GmbH, Frankfurt am Main. ISBN/ISSN: 978-3-8163-0677-1
Abstract:
Viele Unternehmen sehen Industrie 4.0 eher als Herausforderung denn als Chance oder Befähiger für neue Geschäftsmodelle. Konkrete Lösungsansätze liegen häufig ebenso im Dunkeln wie die Frage, wofür Industrie 4.0 eigentlich steht. Die Vielfalt in der Unternehmenslandschaft des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus bedingt jedoch letztlich, dass sich jedes Unternehmen eine eigene Sichtweise auf Industrie 4.0 erarbeiten und eigene Ideen für die Nutzung der neuen Potentiale entwickeln muss. Zielsetzung des Leitfadens Industrie 4.0 ist es daher, mittelständischen Maschinen- und Anlagenbauern ein Werkzeug zur Entwicklung eigener Industrie-4.0-Geschäftsmodelle zur Verfügung zu stellen und damit eigene Industrie-4.0-Umsetzungen zu unterstützen. Damit stellt der Leitfaden keine vorgefertigte Strategie zur Umsetzung von Industrie 4.0 im eigenen Unternehmen dar, sondern zeigt vielmehr Werkzeuge und Vorgehensweisen für die individuelle Weiterentwicklung der eigenen Stärken und Kompetenzen auf.

[ 2 ] Klee, B.; Bauer, J.; Graule, D.; Brenner, D. & Fleischer, J. (2015), „Compensation of geometric errors using a highly integrated hydraulicfeed axis“. WGP Congress 2015 - Progress in Production Engineering, Hrsg. Trans Tech Publications, S. 395-402.
Abstract:
Error compensation is a key to reach the geometric accuracies required for high precision machine tools. To prevent errors from affecting the machining process, compensation values for the feed axes can be used. However, conventional feed axes can only compensate deviations in their feed directions. By controlling its integrated hydraulic guiding system, the feed axis presented in this paper is capable of compensating errors in all other degrees of freedom as well. Using a specifically developed program, ideal parameters for the compensation of errors in a realistic 3D-axis-system were calculated. The axis’ characteristics were examined on a test rig for different types of controllers and compared to those parameters. It could be shown that the presented highly integrated hydraulic feed axis is capable of compensating typical Errors resulting from such a 3D-setup.

[ 3 ] Bauer, J.; Klee, B. & Fleischer, J. (2016), „Toolbox Industrie 4.0 für kleine und mittelständische Unternehmen“. "KMU 4.0" Intelligente Fertigungstechnologie für kleine und mittelständische Unternehmen, Hrsg. Möhring, H.; Karpuschewski, B. & Bähr, R., S. 3.
Abstract:
Gerade für kleine und mittelständische Unternehmen stellt Industrie 4.0 eine Herausforderung dar. Allgemeingültige Definitionen von Industrie 4.0 fehlen ebenso, wie universelle Vorgehensweisen zur Implementierung der neuen Lösungsansätze. Dabei entsteht eine vierte industrielle Revolution nur dadurch, dass Nutzen stiftende Innovationen entwickelt und von Unternehmen angewandt werden. Zur Entwicklung unternehmensspezifischer Ideen und Konzepte im Umfeld von Industrie 4.0 kann eine systematische Vorgehensweise entsprechend dem „Leitfaden Industrie 4.0“ angewandt werden. Die Besinnung auf eigene Kompetenzen und Stärken steht hier ebenso im Vordergrund, wie die Fokussierung auf den Nutzen für potentielle Anwender. Mit dem Werkzeugkasten Industrie 4.0 kann hierbei ein Hilfsmittel eingesetzt werden, dass die systematische Weiterentwicklung eigener Produkte und Produktionsprozesse unterstützt. Die Betrachtung von Use-Cases im Umfeld von Industrie 4.0 veranschaulicht das Konzept des Werkzeugkastens. Es zeigt sich auch, dass ein Mehrwert häufig schon durch die geschickte Verknüpfung und Nutzung von bereits verfügbaren Technologien zustande kommt. Für die vierte industrielle Revolution müssen vor allem Anwendungen entwickelt werden – gerade auch von kleinen und mittelständischen Unternehmen.

[ 4 ] Fleischer, J.; Bauer, J.; Klee, B. & Spohrer, A. (2016), „Efficient implementation of I4.0 with the VDMA toolbox based on use cases“. Adaptive and Smart Manufacturing, ISBN/ISSN: 978-3-7003-1976-4, Hrsg. Bleicher, F., S. 121-127.
Abstract:
Implementation of Industrie 4.0 is a challenge for Small and Medium Sized Enterprises (SME). For successful implementation of Industrie 4.0 it is imperative to de-duce a strategic roadmap with small steps based on use cases. The deduction of such use cases requires high creativity and the awareness of the competences within the SME. Therefore a toolbox and a workshop concept has been derived with VDMA to first asses the compe-tences of the SME, to create new ideas based on own competences and the internet technologies. Within this paper the concept as well as the toolbox will be present-ed and the approach for the creative generation of ideas for Industrie 4.0 within SME on the example of a smart ball screw drive will be outlined.

[ 5 ] Klee, B.; Bauer, J.; Jiang, H. & Fleischer, J. (2017), „Web-based Component Data for the Commissioning of Machine Tools“. Procedia CIRP 61, Hrsg. Shozo Takata, S. K., S. 329-334.
Abstract:
This article presents an approach of simplifying machine tool commissioning processes with web based component data. As commissioning and error compensation processes of machines often require extensive manual labor and repetitive tasks, they present great potential for further digitalization. Therefore, a systematic approach for generating and implementing a digitalization concept is applied. As a result, a commissioning device accessing web based component data is implemented. The device uses geometric errors of individual components in a machine tool and generates compensation values for the control of the machine's axes.

[ 6 ] Bauer, J.; Klee, B. & Fleischer, J. (2017), „Highly Integrated Self-compensating Hydraulic Feed Axis for Small Machine Tools“ in Small Machine Tools for Small Workpieces, Hrsg. Wulfsberg, J. P. & Sanders, A., Springer, Cham, S. 103-115. ISBN/ISSN: 978-3-319-49267-4
Abstract:
Current machine tools for the machining of small workpieces show a remarkable disproportion of the machines’ size and the size of the components they produce. When trying to miniaturize such machine tools, feed axes play an important role. They position the workpiece and tool relative to each other and are, therefore, cru-cial for the accuracy and productivity of the machining process. The research and development of a highly accurate feed axis with a compact build space was the task of this project in the priority program SPP 1476. Within the two phases of the priority program, different demonstrators for compact feed axis systems have been developed and evaluated. The final system uses a hydraulic fluid in order to realize a feed axis with a combined guidance system in a compact body. The use of piezoelectric valves enables a precise and highly dynamic control of the oil flows in the axis. In contrast to conventional hydrostatic guidance systems, the axis can not only absorb forces of the machining process and component move-ments but also provide functionalities for an active compensation of geometric er-rors. This compensation can be achieved by actively controlling the oil flow in the guidance system with piezoelectric orifices. The oil flow affects the gap widths be-tween fixed guidance prisms and the moving housing of the axis. It can, therefore, compensate geometric errors by making small correctional movements in five de-grees of freedom.