SenseING
Nach Transport: Defekte und Störungen an Produkten rechtzeitig erkennen

Start-up mit Ursprung am wbk Institut für Produktionstechnik ermittelt Grad der Beschädigung an Produkten durch Sensor und kann so dazu beitragen, dass Produkte länger genutzt oder rechtzeitig ausgetauscht werden.  

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  wbk/ Prof. Weule
Wanderer zwischen Wirtschaft und Wissenschaft: Prof. Hartmut Weule wird 80

Prof. em. Dr.-Ing. Hartmut Weule hat während seiner Lehrtätigkeit mehrfach zwischen Industrie und Hochschule gewechselt – und so in beiden Feldern beachtliche Erfolge erzielt. Nun feiert der frühere Leiter des wbk Instituts für Produktionstechnik am KIT seinen 80. Geburtstag.

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 u-motions GmbH
„E-Motoren-Produktion“ und „Batteriezellfertigung“ bei der Zwischenbilanzkonferenz Strategiedialog Automobilwirtschaft BW

Das wbk Institut für Produktionstechnik war mit zwei digitalen Ständen zu den Themen „E-Motoren-Produktion“ und „Batteriezellfertigung“ vertreten und informierte zu agilen Produktionssystemen.

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 CIRP
Prof. Gisela Lanza ist „Fellow“ der CIRP

Die Internationale Akademie für Produktionstechnik (franz. College International pour la Recherche en Productique (CIRP)) ernannte Prof. Gisela Lanza zur „Fellow“. 

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 Jens Schäfer
Neue Produktionstechnologie für schwere Nutzfahrzeuge

Um bis zum Jahr 2030 bei schweren Nutzfahrzeugen 30 Prozent CO2-Emissionen einzusparen, setzt sich ein Forschungs-Team am wbk Institut für Produktionstechnik des KIT im Projekt „KliMEA“ intensiv mit dem Antrieb schwerer Nutzfahrzeuge sowie der Brennstoffzellentechnologie auseinander und erarbeitet Wege, um künftig die Produktion von Brennstoffzellenkomponenten den neuen Anforderungen anzupassen.

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 Pexels
News aus dem wbk 2020

Wir freuen uns sehr, dass wir viele spannende Themen vorangetrieben haben, über die 2020 auch in den Medien berichtet wurde.

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5G
5G-Testumgebung in Karlsruhe: Vernetzte Industrie im Fokus

Forschungsprojekt adressiert kleine und mittelständische Unternehmen

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 Mac Mullins, pexels.com
Nachhaltige Produktion: Einladung zur Herbsttagung am 15.10

Die diesjährige Herbsttagung des wbk steht, in Anlehnung an unseren neuen Forschungsschwerpunkt, unter dem Motto „Nachhaltige Produktion – Circular Economy als Befähiger“. Alle Interessenten aus Wirtschaft und Forschung sind herzlich eingeladen.

 

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In Workshops erarbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die Grundlangen gemeinsam mit Unternehmensvertretern wbk Institut für Produktionstechnik, Andreas Drollinger
Fit4E: Unternehmen im Transformationsprozess Elektromobilität methodisch unterstützen – Leitfaden jetzt verfügbar

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des wbk Instituts für Produktionstechnik am KIT analysieren, welche in Unternehmen vorhandenen Fertigungskompetenzen für die Herstellung von Batteriemodulen und Elektromotoren eingesetzt werden können.

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AgiloDrivewbk
Agiles Produktionssystem für Elektromotoren

Baden-württembergisches Wirtschaftsministerium fördert Forschungsprojekt am KIT mit rund einer Million Euro

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Digitale Führung und Technologien für die Teaminteraktion von morgen (teamIn)

Wie digitales Arbeiten die Zusammenarbeit in produzierenden Unternehmen verändert, erforscht ein institutsübergreifendes Team am wbk, IBU und IFA und gewinnt Erkenntnisse zu denzentralen Entscheidungen und Führungsverhalten.

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Ausgründungsprojekt „Formic: Modulares Transportsystem“ wird von Helmholtz als innovatives Projekt gefördert

Das Formic Transportsystem hat zum Ziel, Maschinen und Anlagen verschiedenster Größen und Gewichte komfortabel und sicher anzuheben, von einer einzelnen Person zu bewegen und millimetergenau zu positionieren.

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Arbeitssicherheit in der „neuen Normalität“

Wie digitale Zwillinge die Aufrechterhaltung der Produktivität unter Einhaltung der Sicherheitsanforderungen in der Corona-Pandemie sicherstellen können.

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 wbk Institut für Produktionstechnik
Wertstromkinematik: Flexibles Produktionssystem für Variantenvielfalt

Die Wertstromkinematik könnte die heutige Produktionslandschaft revolutionieren“, sagt Prof. Jürgen Fleischer, Leiter des wbk. Sie könne große Hallen überflüssig machen und lange Lieferketten oder Produktionsausfälle durch Lieferengpässe verhindern.

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Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stellen Visiere für ViDia Christliche Kliniken Karlsruhe und DRK Karlsruhe herwbk
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stellen Visiere für ViDia Christliche Kliniken Karlsruhe und DRK Karlsruhe her

Die Wissenschaftler konnten bisher 260 Visiere an die ViDia Kliniken und 140 an das DRK ausliefern.

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wbkDaniel Messling, KIT
Roadmap für die Batterieforschung in Europa

Um die Batterien der Zukunft zu entwickeln, haben Partner aus Wissenschaft und Industrie aus ganz Europa - darunter auch das wbk - die Forschungsinitiative BATTERY 2030+ auf den Weg gebracht.

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Gisela Lanza DFG-Senatwbk
Gisela Lanza in DFG-Senat gewählt

Die Mitgliederversammlung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) hat neun Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in den Senat der DFG gewählt – darunter Professorin Gisela Lanza, Institutsleiterin des wbk Instituts für Produktionstechnik.

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Konzept Plattform DigiPrimewbk
DigiPrime: Informationstechnologien zur Einführung einer Kreislaufwirtschaft – Campus-Report am 14.07.2020

Produkten ein zweites Leben zu erlauben, ist der sicherste Weg Rohstoffe und Energie zu sparen. Das europäische Forschungsprojekt DigiPrime will zur Unterstützung eines Kreislaufes Informationstechnologien nutzen.

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Elektromobilität
Elektromobilität

Robotergestützte Demontage von Batterien und Elektromotoren

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Coil2Stack: werkzeugungebundenes Verfahren zur formatflexiblen Batteriezellstapelbildung (Foto: Hannes Weinmann, wbk/KIT)wbk - Institut für Produktionstechnik
Batterieforschung

Verfahren zur flexiblen Zellstapelbildung ermöglicht individuelle Zellformate

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Hannover Messe, wbk, kgtKIT
Mit Künstlicher Intelligenz Werkzeugmaschinen warten

Verschleiß an der Spindel in Kugelgewindetrieben kann mit einem intelligenten System kontinuierlich überwacht und bewertet werden – Präsentation auf der Hannover Messe 2020

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Logo InnovationsCampus Mobilität
InnovationsCampus Mobilität

Start des InnovationsCampus Mobilität: Auftaktveranstaltung am 13.01.2020 - Gemeinsam die Mobilität der Zukunft gestalten!

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Besuch von Hr. Steinbach am wbk
Besuch von Ministerialdirekt Ulrich Steinbach am wbk

Das Team des wbk – Instituts für Produktionstechnik freute sich sehr über den Besuch von Ministerialdirekt Ulrich Steinbach im März 2020. Er verschaffte sich vor Ort persönlich einen Eindruck über die aktuelle Forschung.

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Smart Batterywbk
Kompetenzcluster Intelligente Batteriezellproduktion (InZePro)

Im Fokus des Kompetenzclusters  InZePro stehen eine agile und flexible Anlagentechnik, die Digitalisierung der Anlagen, virtuelle Produktionssysteme und KI in der Produktion.

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Agilobat
AgiloBat: Batteriezellen flexibel produzieren

Im Forschungsprojekt AgiloBat arbeiten KIT und Partner an der Zukunft der Batteriefertigung in Deutschland

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 wbk
Forschungsbereich im Exzellenzclusters PoLiS unter Leitung des wbk

Seit Mitte Juni leitet Janna Hofmann, Oberingenieurin am wbk Institut für Produktionstechnik, einen der Forschungsbereiche im Exzellenzcluster PoLiS unter anderem mit dem Ziel, Produktionsprozesse zu beschleunigen.

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Coronaviruswbk
CORONAVIRUS - aktuelle Empfehlungen

Die Medizinischen Dienste informieren sich engmaschig über die Seiten von WHO, ECDC, RKI und Auswärtigem Amt über die Entwicklungen in Bezug auf das Coronavirus

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Arbeitssicherheit in der „neuen Normalität“

Wie digitale Zwillinge die Aufrechterhaltung der Produktivität unter Einhaltung der Sicherheitsanforderungen in der Corona-Pandemie sicherstellen können.

Ereignisdiskrete Simulationen sind kaum noch wegzudenken, wenn es darum geht, immer komplexer werdende Produktions- und Logistiksysteme einzuführen, zu analysieren oder zu optimieren. Die Vorteile liegen auf der Hand: Komplexe dynamische Systeme lassen sich einfacher planen und hierdurch können Planungsfehler vermieden werden sowie bestehende Strukturen und Prozesse – ohne Eingriff in den laufenden Betrieb – verbessert werden.

Während der anhaltenden Corona-Pandemie sind Millionen Menschen weltweit dazu gezwungen, zu Hause zu bleiben und Unternehmen mussten ihre Produktion herunterfahren oder gar stoppen. Abstands- und Hygieneregelungen müssen strikt eingehalten werden, um  die Ausbreitung von COVID-19 auch beim Ankurbeln der Wirtschaft bestmöglich einzudämmen,  und die Sicherheit für Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter zu gewährleisten. Vor allem mitarbeiterintensive Montagelinien, wie sie in der produzierenden Industrie üblich sind, stellen Unternehmen diesbezüglich vor enorme Herausforderungen.

 

Ausgangsbedingungen in der Montagelinie

Die Analyse und Planung abstandsgerechter Arbeitsabläufe mit möglichst geringen Produktivitätseinbußen lassen sich mit einer geeigneten Simulation bewerkstelligen. Ist eine betriebsbegleitende Simulation sehr realitätsnah und ausreichend detailliert vorhanden, kann diese als „digitaler Zwilling“ des Produktionssystems genutzt werden.

Am Fertigungsstandort der Robert Bosch GmbH in Stuttgart-Feuerbach wird das etablierte Simulationsmodell einer Montagelinie für Einspritzpumpen genutzt, welche hier mehrfach baugleich betrieben werden. Der Zwilling ermöglicht es, durch maßstabsgetreue Abbildung problematische Stellen im Arbeitsablauf zu visualisieren und mögliche Risiken aufzuzeigen. Vor allem in sogenannten Chaku-Chaku-Montagelinien, in welchen oft mehrere Personen gleichzeitig auf engem Raum in meist U-förmig angeordneten Linien arbeiten, ist der ausreichende Abstand nur schwer zu gewährleisten. Sich überlappende Maschinenzuständigkeiten und der Transport der Werkstücke von Station zu Station sind kritische Punkte in solchen Montagelinien. In den folgenden Abbildungen ist beispielhaft eine reale Chaku-Chaku-Montagelinie dargestellt. Kugeln mit einem Radius von 0,75 Metern um jeden Mitarbeiter visualisieren den benötigten Mindestabstand. Wie in Abbildung 1 zu sehen, ist dieser Abstand im gegebenen System mit fünf Personen nicht realisierbar.

 

Abbildung 1: In der bisherigen Arbeitsorganisation kann der Mindestabstand nicht eingehalten werden.

Quelle: Siemens Plant Simulation

 

Lösungsansätze finden mithilfe des digitalen Zwillings

Um das Infektionsrisiko möglichst gering zu halten, können verschiedene Lösungsansätze und deren Einfluss auf die Produktivität der Montagelinie mit dem digitalen Zwilling untersucht werden. Neben selbstverständlichen Maßnahmen wie dem Tragen von Mundschutz und Handschuhen sowiedem regelmäßigen Waschen und Desinfizieren der Hände könnten beispielsweise die Arbeitsabläufe der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter derart angepasst werden, dass die Übergabe der Werkstücke in abgegrenzten Pufferplätzen stattfindet, um den Sicherheitsabstand von 1,5 Metern einzuhalten. Abbildung 2 veranschaulicht, wie mit einer Belegung von vier Personen, einer Plexiglasscheibe zwischen den oberen und unteren Stationen der Montagelinie und einem abgegrenzten Puffer als Übergabepunkt für die Werkstücke ein Arbeitsraum geschaffen werden kann, welcher das Infektionsrisiko deutlich reduziert.

 

Abbildung 2: Durch Anpassung der Belegung und Arbeitsabläufe, sowie zusätzliche Schutzeinrichtung, kann der Mindestabstand garantiert werden.

Quelle: Siemens Plant Simulation

 

Des Weiteren lässt sich der Einfluss von zusätzlichen Pausen aufgrund des Tragens eines Mundschutzes und der damit einhergehenden größeren körperlichen Belastung simulieren und testen. Ebenso hätte eine Verringerung der Belegung beziehungsweise die Aufteilung auf mehrere parallele Produktionslinien einen positiven Effekt auf die Arbeitssicherheit.

Minimale Belegungen bei reduzierter Produktion

Oberstes Ziel einer Untersuchung am digitalen Zwilling ist es, die maximale Produktivität unter Einhaltung der Abstandsregeln herauszuarbeiten. Hilfreich kann es aber auch sein, die minimalen Belegungen zu identifizieren, mit welchen sich die anstehenden Produktnachfragen bedienen lassen. Somit unterstützt der digitale Zwilling auch in Zeiten deutlich reduzierter Nachfrage dabei, eine Produktion auch bei geringer Auslastung effizient zu betreiben. In dieser für alle Unternehmen ungewohnten Situation bietet der digitale Zwilling die Möglichkeit, verschiedene Lösungsansätze schnell auszuprobieren und so flexibel zu reagieren.

So wie dieser bereits praxistaugliche digitale Zwilling, der im Rahmen der Forschungspartnerschaft zwischen dem wbk Institut für Produktionstechnik und der zentralen Abteilung für Connected Manufacturing im Bosch Geschäftsbereich Powertrain Solutions mit dem Fertigungswerk Feuerbach entwickelt wurde, entstehen in diversen industrienahen Forschungsprojekten des wbk am Karlsruher Institut für Technologie gemeinsam mit Industriepartnern solche digitalen Zwillinge, die besonders in unruhigen Zeiten wertvolle Entscheidungsunterstützung bieten.

Ansprechpartner

wbk Institut für Produktionstechnik
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
 

Prof. Gisela Lanza

Tel.: +49 721 608 44017

E-Mail: gisela lanza does-not-exist.kit edu

Leonard Overbeck

Tel.: +49 152 3950 2641

E-Mail: leonard overbeck does-not-exist.kit edu