wbk

Edgar Mühlbeier, M.Sc.

  • 76131 Karlsruhe
    Kaiserstraße 12

Edgar Mühlbeier, M.Sc.

Area of Research:

  • Industry 4.0
  • Robotics

 

Projects:

 

Curriculum Vitae:

since 07/2019 Research Associate at the Institute of Production Science (wbk) at Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
04/2016 - 04/2019 Study of Mechanical Engineering at Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
10/2012 - 02/2016 Study of Mechanical Engineering at Hochschule Esslingen

 

Publications

[ 1 ] Mühlbeier, E.; Gönnheimer, P.; Hausmann, L. & Fleischer, J. (2020), "Value Stream Kinematics". Production at the leading edge of technology, eds. Behrens, B.; Brosius, A.; Hintze, W.; Ihlenfeldt, S. & Wulfsberg, J. P., Springer, Berlin, Heidelberg, pp. 409-418. 10.1007/978-3-662-62138-7_41
Abstract
The trend towards individualized products and the increasing demand for a greater variety of variants create new challenges for existing production environments and require a re-thinking of production. Established manufacturing systems that provide the desired flexibility are associated with significant productivity restrictions and are therefore unable to compete economically with production from rigid production lines. They are therefore often limited to serving niche markets. Consequently, an approach is needed that combines high productivity with high flexibility. For this purpose, this paper presents a new approach to manufacturing with an equally high productivity and flexibility, so-called value stream kinematics. The basic idea of value stream kinematics is to combine the advantages of specialized machines with the versatility of industrial robots. The vision behind this is to be able to realize entire value streams with uniform robot-like kinematics and no need for special machines.

[ 2 ] Mühlbeier, E.; Oexle, F.; Gönnheimer, P. & Fleischer, J. (2021), "Wertstromkinematik – Produktionssysteme neu gedacht", Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb (ZWF), vol. 116, no. 11, pp. 847-851. 10.1515/zwf-2021-0179
Abstract
Industrie 4.0 ist als Trend des letzten Jahrzehnts inzwischen weltweit bekannt und steht wie kein anderer Begriff für die Innovationsfähigkeit und Kreativität von Forschung und Industrie. Dabei stellt Industrie 4.0 bisher jedoch eine im Wesentlichen digitale Innovation dar. Seitens der Hardware müssen für eine volle Ausschöpfung des Potentials die Produktionsmaschinen und -systeme der Zukunft grundlegend neu gedacht werden. Das Forschungsvorhaben Wertstromkinematik setzt an dieser Stelle an. Das neuartige Produktionskonzept sieht die Gestaltung ganzer Produktionen anhand der Verkettung mehrerer Maschinen einer baugleichen, roboterähnlichen Kinematik vor. Das hierdurch geschaffene Produktionssystem besitzt eine Wandlungsfähigkeit, die die volle Ausschöpfung des Potenzials durch Industrie 4.0 ermöglicht und zur Erhaltung und Anpassung globaler Wertschöpfungsketten beiträgt.

[ 3 ] Kimmig, A.; Schöck, M.; Mühlbeier, E.; Oexle, F. & Fleischer, J. (2021), "Wertstromkinematik – Produktionssysteme neu gedacht", Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb (ZWF), vol. 116, no. 12, pp. 935-939. 10.1515/zwf-2021-0207
Abstract
Industrie 4.0 gilt als einer der Trends des letzten Jahrzehnts, stellt bisher jedoch im Wesentlichen eine digitale Innovation dar. Für eine volle Ausschöpfung des Potenzials müssen auch hardwareseitig die Produktionsmaschinen und -systeme der Zukunft grundlegend neu gedacht werden. Das Forschungsvorhaben Wertstromkinematik (kurz: WSK) setzt an dieser Stelle an. Dieses neuartige Produktionskonzept sieht die Gestaltung ganzer Produktionen anhand der Verkettung mehrerer Maschinen einer baugleichen, roboterähnlichen Kinematik vor. Die daraus resultierende Wandlungsfähigkeit ermöglicht eine volle Ausschöpfung des Potenzials von Industrie 4.0. Nachdem im ersten Teil dieses Beitrags der Schwerpunkt auf der Planung und Steuerung der roboterähnlichen Kinematiken lag, steht in dem hier vorliegenden zweiten Teil die Planung ganzer Produktionsanlagen im Fokus.

[ 4 ] Albers, A.; Fleischer, J.; Gönnheimer, P.; Mühlbeier, E.; Schlagenhauf, T.; Wäschle, M.; Anderl, R.; Giese, T.; Wang, Y.; Aurich, J.; Glatt, M.; Litsche, S. & Steglich, S. (2021), " 5G in der Industrie. Wege in die Technologieführerschaft in Produktentwicklung und Produktion". Acatech, München, eds. Fleischer, J.; Albers, A.; Anderl, R. & Aurich, J., ISBN/ISSN: 2702-7627. 10.48669/aca_2021-2.
Abstract


[ 5 ] Mühlbeier, E.; Oexle, F.; Gerlitz, E.; Matkovic, N.; Gönnheimer, P. & Fleischer, J. (2022), "Conceptual control architecture for future highly flexible production systems". Procedia CIRP Volume 106, Elsevier, pp. 39-44. 10.1016/j.procir.2022.02.152.
Abstract
The trend towards more customized products with shorter product life cycles requires rethinking of current production systems. Due to the increasing demands for flexibility and adaptability, agile state of the art production systems come close to their limits. To improve adaptability to volatile markets, the fundamental concepts of production systems must be reviewed. With the novel production system Wertstromkinematik, the limits of flexibility and agility will be pushed further. By using several units of an identical universal robot kinematic with suitable end effectors, complete versatile value streams can be mapped. In this paper a conceptual control architecture for this novel production concept is presented and discussed in four different test environments. These examined environments comprise the core functions of the new production concept coupling of robot kinematics and machine self-optimization as well as two use cases involving the use of digital CAD-CAM-chains will be discussed in detail. Based on these topics possible restrictions and solutions regarding the overall communication architecture will be presented and discussed.