07 Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik
Permanent URI for this collectionhttps://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/8
Browse
112 results
Search Results
Item Open Access Beurteilung von Oberflächen durch Prozeßsimulation(1992) Heisel, Uwe; Fischer, Andreas; Maier, VolkerDie Oberflächenqualität wird durch das dynamische Verhalten der Maschine beim Umfangsplanfräsen wesentlich beeinflußt. Beim Fräsvorgang entstehen durch den Zahneingriff auf der Werkstückoberfläche Zykloidenbewegungen in Form von spitzen Wellenbergen und runden Wellentälern. Zur Beurteilung von Oberflächen wurde ein Softwarepaket entwickelt, mit dem sowohl der kinematisch reine Prozeß als auch der durch das dynamische Verhalten der Maschine gestörte Prozeß, dargestellt werden kann. Durch Definition einer Kennzahl für die Ungleichmäßigkeit der Rillenabfolge können mit diesem Instrumentarium verschiedene Prozesse bzw. deren Störungen in ihrer Auswirkung auf die Oberflächenqualität verglichen werden. Am Institut für Werkzeugmaschinen der Universität Stuttgart werden mit Betriebsschwingungs- und Modalanalysen, Konstruktionsänderungen auch im Hinblick auf Oberflächenqualität in der Holzbearbeitung durchgeführt. In einer dreiteiligen Serie zur Oberflächenqualität beim Umfangsplanfräsen werden die Möglichkeiten beschrieben, die aus der Auswertung von Oberflächenprofilen zur Maschinenoptimierung entstehen.Item Open Access Stand der Erkenntnisse über Laseranwendung(1989) Heisel, Uwe; Weiss, EdmundDie Laserindustrie mit ihrer Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten in der Produktion gilt als ein Wachstumsmarkt, dem hohe Zuwachsraten vorhergesagt werden. Trotz der zunehmenden Verbreitung des Lasereinsatzes zur Materialbearbeitung sind jedoch viele Anwendungsmöglichkeiten fertigungstechnisch noch nicht entwickelt. Dies trifft insbesondere auf die Holzbearbeitung zu, wo die Lasertechnik vergleichsweise erst am Beginn ihrer Entwicklungsmöglichkeiten steht. Im folgenden soll sowohl ein Überblick über die Möglichkeit und Chancen als auch über die Problemfelder der Laseranwendung in der Holzindustrie gegeben werden.Item Open Access Bewertung von Flexibilitätsstrategien für die Endmontage in der Automobilindustrie(2008) Roscher, Jörg; Westkämper, Engelbert (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Dr.-Ing. e.h. Dr. h.c. mult.)Zur wirtschaftlichen Reaktion auf neue Produkte und Nachfrageschwankungen hat die strategische Montageplanung das Ziel, optimale Flexibilitätsstrategien für die Produktion umzusetzen. Dabei stellt sich grundsätzlich die Frage, in welche Flexibilität an einem Standort investiert werden soll. Abhängig ist die Wahl vor allem von den zu fertigenden Produkten. Lassen sich verschiedene Produkte effizient auf einer Linie fertigen, so können produktflexible Anlagen dauerhaft gut ausgelastet werden. Unterscheiden sich die Produkte zu stark, so ist die Produktion auf spezifischen Ein-Produkt-Linien, so genannten Solitärlinien, zweckmäßig. Das Abfangen von Nachfrageschwankungen kann dann über eine Volumenflexibilität erfolgen. Die Wahl der Flexibilitätsstrategie ist jedoch nicht nur abhängig vom zukünftigen Produktportfolio. Einfluss hat zusätzlich die standortspezifische Kostenstruktur und Personalflexibilität. In die Kostenbewertung von Flexibilitätsstrategien gehen auf der einen Seite die Investitionen für die Systemflexibilität ein. Auf der anderen Seite muss der im Produktionsbetrieb auftretende Flexibilitätsnutzen bewertet werden. Während die Investitionen in der Regel einfach abzuleiten sind, gestaltet sich die Vorhersage des Flexibilitätsnutzens schwieriger. Die Schwierigkeit liegt darin, dass die implementierte Flexibilität als ein Potenzial anzusehen ist, das die Reaktionsfähigkeit im Produktionsbetrieb steigert. Sie wird nur genutzt, wenn ein Flexibilitätsbedarf besteht. Welche Flexibilität mit welcher Ausprägung verwendet wird und welche Kosten dabei entstehen, hängt von einer Vielzahl technischer und arbeitsorganisatorischer Randbedingungen ab. Um dennoch eine Vorhersage der zeitdynamischen Flexibilitätsnutzung und ihrer Kosten zu ermöglichen, sind neue Planungshilfsmittel erforderlich. Dafür bietet sich das Konzept der hierarchischen Planung an: Nachdem funktionale Zusammenhänge zwischen den Reaktionsmöglichkeiten im Montagebetrieb und den daraus resultierenden Montagebetriebskosten existieren, kann die Antizipation des Montagebetriebs auf Basis einer mathematischen Optimierung durchgeführt werden. Sie erlaubt eine Vorhersage des zukünftigen Entscheidungsverhaltens bei der Flexibilitätsnutzung. Voraussetzung ist eine ausreichend detaillierte Betriebskostenstruktur und die Berücksichtigung betrieblicher Lerneffekte. Zu diesem Zweck werden im Rahmen der Arbeit drei Kernelemente konzipiert und umgesetzt: Das Montage-, das Lernkurven- und das Optimierungsmodell. Das Montagemodell ermöglicht bei spezifischen produkt- und standortspezifischen Eingangsgrößen und für ein gegebenes Entscheidungsverhalten im Produktionsbetrieb die Ableitung der Betriebskosten. Das Modell basiert auf analytischen Zusammenhängen und integriert neben einer Kapazitätsrechnung eine Arbeitskräftebedarfs- und Kostenrechnung. Das Lernkurvenmodell beschreibt zukünftige betriebliche Lerneffekte nach Anläufen und Anpassungsmaßnahmen. Das Modell basiert auf mengentheoretischen Überlegungen, die Lernkurveneffekte über der kumulierten Anzahl durchgeführter ähnlicher Arbeitsvorgänge aufzeigen. Dabei wirkt das Lernkurvenmodell nicht nur auf Einzellinien, sonder anteilig auch linienübergreifend. Das Optimierungsmodell schließlich basiert auf der dynamischen Programmierung und prognostiziert das Entscheidungsverhalten bei der Flexibilitätsnutzung im Produktionsbetrieb. Als Entscheidungsvariablen werden die Instrumente der operativen Montageplanung integriert betrachtet. Dies umfasst sowohl die technische Flexibilität des Systems als auch die Personalflexibilität des Standorts. Beispielsweise werden Taktzeiten, Einstellungen befristeter und unbefristeter Arbeitskräfte, Schichtmodelle und das Produktionsprogramm über der Zeit optimiert. Das kostenoptimale Ergebnis zeigt auf, zu welchen Personal- und Anpassungskosten das Produktionsprogramm bei gegebener implementierter Flexibilität zukünftig produziert werden kann. Die entwickelten Methoden wurden im Rahmen der Dissertation in einem Planungswerkzeug umgesetzt. Der Lifecycle Adaptation Planner (LAP) führt zu einer höheren Transparenz der Auswirkungen von strategischen Investitionsmaßnahmen auf die Montagebetriebskosten und erlaubt damit eine Optimierung der Flexibilitätsstrategie. Im Anwendungsfall der Arbeit weist der LAP das Potenzial produktflexibler Montagelinien für innovative Kompaktklassefahrzeuge aus. Mit dieser Arbeit ist ein weiterer Schritt zur Planung flexibler Montagesysteme gemacht worden. Jedoch müssen weitere Schritte folgen. Dabei kann die Nutzung mathematischer Verfahren dazu beitragen, dass die Automobilindustrie ihre Auslastung, Lieferfähigkeit und Effizienz weiter steigert.Item Open Access Item Open Access FFS auf dem Prüfstand : Praxis-Untersuchung: Wie zuverlässig sind flexible Fertigungssysteme?(1992) Heisel, UweGegenstand der Untersuchung waren Flexible Fertigunssysteme (FFS) vom Berliner Werkzeugmaschinen-Hersteller Fritz Wemer. Die Einflußgrößen und deren Gewichtung auf den effektiven Nutzungsgrad von FFS wurden bei 14 Anwendem untersucht, wobei festzuhalten ist, daß die FFS entsprechend den Anforderungen der unterschiedlichen Anwender konfiguriert wurden. Die Branchen Maschinenbau, Werkzeugmaschinen und Textilmaschinenbau waren ebenso vertreten wie Druck- und Sondermaschinenbau. Relevante Daten für die Auswertung konnten bei 13 Unternehmen ermittelt werden.Item Open Access Production of structured thin wooden chips by milling with small cutting angles(1994) Heisel, Uwe; Tröger, JohannesThin wooden chips can be used in a wide range, primarily to produce ecological positive materials to substitute plastics and mineral wool for the use of thermal isolation and packaging materials. There are wide resources of wood and it can be wasted ecologically. Additionally, the production of wooden chips for the above mentioned purposes has clear advantages regarding the expenditure of energy. With existing machining methods for the production of wooden cutting chips, only a chip thickness of more than .25 mm can be realized. Bya new machining method with small tool rake angles, proper extremely thin and folded (structured) chips can be generated. The research emphasis is to study the parameters for generating these chips and their properties for thermal isolation and packaging purposes. First positive results show that this material can be the basis for a new wood material with an isolation property very closed to styrofoam (PS).Item Open Access Process integrity of deep hole drilling for small diameters(1993) Heisel, Uwe; Eichler, RalfProcess-integrity in deep-hole drilling with solid-tungsten-carbide-drills of 1 and 2 millimeter diameter requires chipremoval in the bead by the internal cutting-fluid supply. The flow rate of the cutting fluid depends on the internal profile and the length of the drill-shaft· The cross-sectional area of the shaft also determines its stiffness and breaking strength. Tool wear increases the cutting forces and thereby also the stressing of the drill. Optimisation of the progress-integrity can be achieved by careful selection of the cutting-parameters.Item Open Access Ergebnisse der Untersuchungen an asymmetrisch bestückten Hartmetall-Wendeschneidplatten-Bohrwerkzeugen(1991) Heisel, Uwe; Betz, WolfgangDie sogenannten "Kurzbohrer" sind seit Mitte der siebziger Jahre im Einsatz. Im Vergleich zu anderen Bohrwerkzeugen erlauben sie wesentlich höhere Vorschub-und Schnittgeschwindigkeiten. Ein Nachteil jedoch sind die hohen radialen Belastungen des Spindel- Lager-Systems durch die asymmetrische Schneidenanordnung. Der folgende Beitrag behandelt diese Problematik und zeigt Lösungsmöglichkeiten für ein mit quadratischen Wendeschneidplatten bestücktes Bohrwerkzeug.Item Open Access Automatisierte Ordnungs- und Kommissionierzelle zur hochflexiblen Bereitstellung von Werkstücken in der Montage(2006) Schmid, Stefan; Westkämper, Engelbert (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. mult.)Der zunehmende nationale und internationale Wettbewerb und die steigenden Ansprüche der Verbraucher führten in den vergangenen Jahren zu einer Zunahme der Produktvielfalt mit immer kürzeren Produktlebenszyklen bei gleichzeitiger Abnahme der Fertigungslosgrößen. Diese Entwicklung führte dazu, dass der flexibel automatisierten Montage in der Klein- und Mittelserienfertigung eine immer größere Bedeutung zukommt. Bei flexiblen Montageanlagen erfolgt die Bereitstellung von Werkstücken vorwiegend über werkstückspezifisch ausgelegte Zuführeinrichtungen, die in den Montagestationen integriert sind und einen Großteil aller Störungen in Montageanlagen verursachen. Ziel der Arbeit war es, eine unabhängig von den Montageanlagen arbeitende Ordnungs- und Kommissionierzelle zur hochflexiblen Bereitstellung von unterschiedlichsten Werkstücken in Flachmagazinen zu entwickeln. Nach der Ermittlung der wesentlichen Anforderungen und Randbedingungen für die Werkstückbereitstellung an flexiblen Montageanlagen wurden wissenschaftliche Grundlagen und Lösungen für einen Vibrationswendelförderer zum gleichzeitigen Fördern und Sortieren mehrerer unterschiedlicher Werkstücke erarbeitet sowie für flexible Positionier- und Ordnungssysteme ein Verfahren zur werkstückspezifischen Magazinauslegung entwickelt. Für die Beschreibung des Werkstückverhaltens im Magazin-formnest während des Magaziniervorganges wurde ein Berechnungsverfahren erarbeitet, mit dem in einer Rechnersimulation die Grenzwerte für die Geräteeinstellparameter, wie z. B. die maximale Schwingungsamplitude und Magazinneigungswinkel, bestimmt werden konnten. Die konzipierten und prototypisch realisierten Einzelkomponenten wurden anschließend in einer Pilotanlage einer automatisierten Ordnungs- und Kommissionierzelle integriert. Anhand eines repräsentativ ausgewählten Werkstückspektrums wurde der Funktionsablauf der Zelle erprobt und die technische Machbarkeit einer von der Montage entkoppelten, hochflexiblen Bereitstellung von Werkstücken in beliebiger Reihenfolge und Losgröße nachgewiesen.Item Open Access 25jähriges Amtsjubiläum : Feierlichkeiten in Berlin(1990) Heisel, UweAm 1. Oktober 1990 wurde im Produktlonstechnischen Zentrum (PTZ) Berlin das 125jährige Amtsjubiläum von Professor Dr.-lng. Dres. h. c. Günter Spur in einer Feierstunde begangen, die mit Ansprachen des Präsidenten der Technischen Universität Berlin, Professor Dr.-lng. M. Frlcke und des Prodekans des Fachbereichs Konstruktion und Fertigungstechnik, Professor Dr.-Ing. H. Pucher, im Kreise von Freunden und Schülern des Jubilars eröffnet wurde. Die Laudatio auf den international bekannten und hochgeschätzten Forscher und Hochschullehrer sprach Professor Dr.-Ing. J. Milberg aus München, der als ehemaliger Mitarbeiter G. Spurs und heutiger Kollege das Wlrken und die Verdienste seines Freundes würdigte.