INHALT Der Beitrag erläutert Aspekte der als Normentwurf erarbeiteten Neufassung von DIN 2769. Die wenigen darin enthaltenen Vorgaben werden um Tabellen mit Toleranzwerten erweitert, Regeln zur Festlegung der Toleranzwerte werden präzisiert und es werden neue Konzepte für die Allgemein- tolerierung dargestellt. Die Neuerungen umfassen ein Verfahren zur Festlegung der allgemeinen Flächenprofiltoleranz, eine allgemeine Positionstoleranz für abgeleitete Geometrieelemente und die mögliche Kombination individueller und allgemeiner Spezifikationen. Ausgehend von den Grundsätzen nach DIN EN ISO 22081 werden die Möglichkeiten einer GPS-konformen allgemeinen Spezifikation wesentlich präzisiert und erweitert.
Inhalt In agiler Produktentwicklung wird das Daily Scrum Meeting oft genutzt, um Kommunikation, Koordination und Zusammenarbeit zu verbessern. Jedoch zeigt die Praxis, dass die reine Einführung dieses Events nicht ausreicht. Diese Arbeit stellt eine KI-basierte Analysemethode vor, die mittels Large Language Models Kommunikations- und Interaktionsmuster automatisch auswertet und dabei unterstützt, die Effektivität von Daily Scrum Meetings systematisch zu verbessern. So lassen sich maßgebliche Einflussfaktoren, wie Zeitmanagement oder Team-Partizipation systematisch analysieren, Verbesserungspotenziale identifizieren und gezielte Maßnahmen ableiten, die Transparenz, Flexibilität, Selbstorganisation und Lernfähigkeit fördern.
Die Converting- und Beschichtungsindustrie befindet sich im Umbruch: Nachhaltigkeitsanforderungen, steigende Energiekosten und der Bedarf an stabilen, reproduzierbaren Prozessen treiben den Abschied von lösemittelhaltigen Systemen voran. Klassische Hotmelt-PSA haben sich bereits als Alternative etabliert – stoßen jedoch bei der gezielten Einstellung von Klebeeigenschaften an ihre Grenzen. UV-härtende Systeme eröffnen hier neue Möglichkeiten und verändern die Prozesslandschaft nachhaltig.
INHALT Klemmkörperfreiläufe sind wesentliche Funktionselemente im Antriebsstrang moderner Fahrräder und E-Bikes. Trotz ihrer technischen Relevanz existieren bislang für diesen Anwendungsfall nur wenige empirisch belastbare Kennwerte zu ihrer Auslegung, Bewertung und Optimierung. Im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsvorhabens entwickelten die Paul Müller Industrie GmbH & Co. KG und der Lehrstuhl für Konstruktionstechnik (KTmfk) der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg einen neuartigen Prüfstand, der die maßgeblichen Wirkmechanismen von Klemmkörperfreiläufen unter realitätsnahen Bedingungen abbildet (Bild 1). Der Prüfstand ermöglicht sowohl statische Lastprüfungen als auch hochdynamische Schaltvorgänge und liefert reproduzierbare Daten zu Verdrehfederkennlinien, Schaltverhalten und charakteristischen Versagensmechanismen. Die Ergebnisse bilden eine Grundlage für Simulation, Bauteilauslegung und die Entwicklung langlebiger, effizienter und leichter E-Bike-Antriebssysteme.
Im Bereich der Crashtechnik bieten Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) gegenüber Energieabsorbern aus Stahl deutliche Leichtbaupotenziale [1]. Je nach Auslegung sind Masseeinsparungen von bis zu etwa zwei Dritteln erreichbar. Damit eignen sich FKV für Anwendungen im Fahrzeugbau, bei denen Energieaufnahme und Bauteilgewicht maßgebliche Auslegungsgrößen darstellen [2]. Einfach aVufgebaute Energieabsorber (Bild 1) bestehen aus einem FKV-Verformungsrohr, einer Prallplatte sowie einem Führungsrohr mit kegelringförmiger Verjüngung (Kegelring). Das Führungsrohr ist über einen Flansch mit der umgebenden Struktur verbunden. Im Crashfall wird das FKV-Rohr durch den Kegelring gedrückt und beim Durchtritt durch die Verjüngung gezielt zerfasert [3]. Die dabei auftretenden Schädigungsmechanismen, wie Faserbruch, Matrixrissbildung und Delamination, führen zur Dissipation der kinetischen Energie, überwiegend in Form von Wärme [4]. Für die Auslegung solcher Strukturen ist eine vergleichende Bewertung unterschiedlicher Material- und Layup-Konfigurationen erforderlich. Eine neu entwickelte Methode ermöglicht die systematische Beurteilung von FKV-Energieabsorbern hinsichtlich Energieaufnahmevermögen und Wirtschaftlichkeit. Diese Vorgehensweise unterstützt die zielgerichtete Auswahl und Auslegung geeigneter Materialkonfigurationen.
Struktur- oder Integralschaumstoffe mit ihrem geschäumten Kern haben eine vergleichsweise geringe Schubsteifigkeit. Für die Auslegung derartiger inhomogen aufgebauter Leichtbaustrukturen wird ein analytisches Modell vorgestellt. Es basiert auf einem Potenzansatz für die symmetrisch angenommene Verteilung der Werkstoffsteifigkeit im zelligen Kern.
Inhalt Die effiziente Verwaltung variantenreicher Produktfamilien stellt Unternehmen vor wachsende Herausforderungen. Anfänglich sorgfältig strukturierte Variantenstücklisten verlieren im Produktlebenszyklus durch sich ändernde Kundenanforderungen und Zeitdruck bei der Anpassung an Transparenz und Vollständigkeit. Der vorgestellte Analyseansatz ermöglicht Unternehmen ihre bestehenden Produktstrukturen kritisch zu hinterfragen und zu korrigieren. Dadurch werden zudem Optimierungspotentiale aufgedeckt, um robustere Stücklisten für zukünftige Entwicklungsprojekte zu gestalten. Die Grundlage bildet die Vereinfachung von Variantenregeln und die matrixbasierte Zuordnung von Bauteilen zu Produkten.
In der Strukturmechanik ist die Schubbeanspruchung vor allem bei Biegekörpern von Bedeutung, die eine geringe Schubsteifigkeit aufweisen und gedrungen proportioniert sind. Der Beitrag reflektiert die klassische Biegetheorie schubweicher Träger und stellt einen alternativen Ansatz zur Schubspannungsberechnung vor.
Inhalt Digitale Zwillinge bieten eine Vielzahl an Potenzialen, jedoch sind sie mit einem hohen Entwicklungsaufwand verbunden. Um diesen Aufwand zu reduzieren, wird eine strukturierte und methodische Herangehensweise benötigt. Aus diesem Grund wurde ein Entwicklungsleitfaden für Digitale Zwillinge erarbeitet. Dieser bietet eine Orientierungshilfe für notwendige Schritte bei der Entwicklung von Digitalen Zwillingen – von der Bedarfsfeststellung bis hin zur Nutzung des Digitalen Zwillings. Dabei zeigt der Entwicklungsleitfaden Methoden auf, die während der einzelnen Phasen genutzt werden können. Eine Evaluation zeigt den größten Nutzen des Entwicklungsleitfadens vor allem zur schnelleren Einarbeitung auf dem Gebiet Digitaler Zwillinge für Nutzerinnen und Nutzer mit geringer Erfahrung in der Entwicklung Digitaler Zwillinge.
Inhalt Topologieoptimierung (TO) kann Ausgangspunkt für effizienten Materialeinsatz und hochperformante Leichtbaukomponenten sein. Hierfür ist nach der TO eine Rekonstruktion der Geometrie in einem eigenen Prozessschritt nötig. Insbesondere wenn das Optimierungsergebnis nicht als abstraktes Oberflächenmodell, sondern als parametrische Computer-Aided-Design-(CAD)-Geometrie in den Entwicklungsprozess zurückgeführt wird, ist die Rekonstruktion arbeits- und zeitintensiv. Dieser Artikel beschreibt die Anwendung einer neuen, featurebasierten Forschungsmethode an einem Motorhalter von MAN. Statt aufwändiger Gestaltungszyklen unterstützt die Methode durch Automatisierung und Parametrik.
Inhalt Mittels Metal Binder Jetting – einem neuen additiven Fertigungsverfahren – lassen sich Bauteile mit hoher Komplexität herstellen. Allerdings führen Unterschiede in der Prozesskette zu besonderen Anforderungen an die Bauteilkonstruktion. Die vergleichsweise geringe Festigkeit der Rohlinge erschwert ein zuverlässiges Entfernen von losem Pulver, welches im weiteren Verlauf der Prozesskette mit dem Bauteil versintert und somit in einer, teilweise irreparablen, Geometrieabweichung resultiert. Entsprechende Konstruktionsrichtlinien sind derzeit nur eingeschränkt verfügbar. Das Ziel dieses Beitrags ist daher, am Beispiel von Bohrungen und Kanälen entsprechende Prozessgrenzen aufzuzeigen, die eine prozesssichere Bauteilkonstruktion ermöglichen.
Inhalt Bisher ist es nicht möglich, Innenkonturen in Bauteilen mit kleinen Bohrungen auch in großer Bohrungstiefe einzubringen. Insbesondere das Innendrehen ist nur in geringen Bearbeitungstiefen umsetzbar, größere Tiefen können mit anderen Systemen lediglich ab einem Durchmesser von D = 40 mm erreicht werden. Aus diesem Grund erfolgten die Konstruktion und der Einsatz eines neuartigen Werkzeugsystems, das nachfolgend vorgestellt wird. Dabei stellen die Konstruktion des Werkzeugs als auch die daraus entstehenden konstruktiven Möglichkeiten der Werkstücke den Fokus dar.
Werkzeuge für das Stanzen, Prägen und Umformen von Blechmaterialien sind sehr anspruchsvoll und stellen hohe Anforderungen an den verwendeten Werkstoff. Denn bei der Herstellung sind teils Genauigkeiten im Bereich von 1–2 µm gefordert. Der Schwierigkeitsgrad nimmt stark zu, je größer das Werkzeug und je dünner die Bleche werden. Ein Paradebeispiel hierfür sind Prägeplatten für die Blechteile von sogenannten Bipolarplatten für Wasserstoff-Brennstoffzellen. Hierbei handelt es sich um dünne Strukturen aus verschweißten Blech-Halbschalen, die filigrane Strömungskanäle umschließen. Zusammen mit den dazwischen im Sandwichverfahren angeordneten Membran-Elektroden-Einheiten werden zahlreiche Lagen hintereinander in sogenannten „Stacks“ zusammengefügt.
Inhalt Industrielle Exoskelette können Mitarbeitende bei der Ausführung manueller Tätigkeiten an Arbeitsplätzen unterstützen. Je nach Anwendungsgebiet zeigen Exoskelette eine unterschiedliche Gestalt und Unterstützungscharakteristik auf, die aus der Berücksichtigung verschiedener Aspekte bei der menschzentrierten Systementwicklung resultieren und aus technischer Sicht unterschiedliche Funktionalitäten erfüllen. Daran anknüpfend beschreibt dieser Beitrag zentrale Inhalte und Methoden eines transdisziplinären und iterativen Entwicklungsprozesses für industrielle Exoskelette, wodurch für die Gesamtkomplexität sensibilisiert und bei der kontextgerechten Systemgestaltung unterstützt werden soll.
inhalt Robotische Assistenzsysteme sind aus gutem Grund komplexe und teure Systeme. Für Studien zu neuen Anwendungsmöglichkeiten wären allerdings kostengünstige und flexible Systeme wünschenswert, die auch noch verändert werden können. Dieser Beitrag beschreibt, wie Roboter aus Low-Cost-Modulen und teilweise selbst gefertigten Achsen zusammengesetzt werden können. Es wird gezeigt, wie die Robotersteuerung für unterschiedliche Kinematiken mithilfe von Funktionsbausteinen nach PLCopen ebenso modular entwickelt werden kann. Für das autonome Greifen wird ein Greifer mit intelligenten Kameras konstruiert. Zur Programmierung der Bildauswertung werden Funktionsbausteine nach IEC 61131 entwickelt und in die modulare Robotersteuerung integriert. Somit können mit einem Programmiersystem individuelle Achsgruppen angesteuert, Kamerabilder ausgewertet und Schrittketten für Bewegungsabläufe programmiert werden. Erste Experimente zeigen Möglichkeiten und Grenzen des Ansatzes.
Im Anlagenbau ist jedes Produkt ein kundenspezifisches Unikat. D. h., für jede Anlage muss der gesamte Entwicklungsprozess durchlaufen werden, obwohl es einen hohen Anteil Wiederholkomponenten gibt. Etablierte Methoden, sie beim Produktdatenmanagement (PDM) zu identifizieren, basieren auf der Auswertung von Baustrukturen und schlagen im Anlagenbau fehl, da gerade die Baustruktur einmalig ist und sich nie wiederholt. Dagegen sind Funktionsstrukturen wesentlich kundenunabhängiger und liefern dennoch eine vollständige wie detaillierte Produktbeschreibung. Dieser Beitrag unterbreitet einen Kernmodellvorschlag, um im PDM die Funktionsstrukturierung zur Teilewiederholung einzusetzen.
Inhalt Investitionsgüter wie Gasturbinen oder Elektrolyseure haben eine Gemeinsamkeit: Sie sind meist mehrere Jahrzehnte im Einsatz. Einerseits soll der Betrieb der Investitionsgüter eine hohe Verfügbarkeit und geringe Stillstandszeiten aufweisen, andererseits sollen die Instandhaltungs- und Servicemaßnahmen mit einer hohen Effizienz durchgeführt werden. Diese Ziele können durch eine umfassende Sammlung und Nutzung der technischen Daten entlang des gesamten Produktlebenszyklus erreicht werden. Voraussetzung für die effiziente Nutzung der Daten ist deren anwendungsbezogene Organisation und Visualisierung, die mittels verschiedener Konzepte, einschließlich des in diesem Artikel beschriebenen „Part-Centric“-Datenkonzepts, erreicht werden können.
In den meisten Präzisions-Antriebssystemen, beispielsweise für Roboter und Werkzeugmaschinen sowie in der Industrieautomation aber auch Medizintechnik, stellen Getriebe eine Schlüsselkomponente dar, welche die Positionier- und Wiederholgenauigkeit, Lebensdauer und die Dynamik der Gesamtlösung wesentlich mitbestimmen.
Ein neuer Werkstoff vereint die Vorteile der Materialien Keramik und Stahl für den vielseitigen Einsatz in Hochleistungsmaschinenumgebungen. Ein spezielles Herstellungsverfahren erlaubt dabei eine hohe Designfreiheit und vergleichsweise niedrige Kosten für die Produktion. Die Formgebung sowie die Herstellung von Komponenten ist flexibel und vergleichsweise einfach, so dass vielfältige Anwendungsbereiche möglich sind.
Elektronische Baugruppen sind in sehr vielen Produkten zu finden. Sie sind jedoch empfindlich gegenüber plötzlichen Entladungen statischer Elektrizität und können dadurch beschädigt oder gar zerstört werden. Um einen optimalen Schutz zu bieten und zugleich wirtschaftlich zu sein, sollten antistatische Trays und Verpackungen maßgeschneidert ausgelegt werden.
