Die diesjährige Innosecure gibt einen Überblick über aktuelle technologische Entwicklungen und kann auch wissenschaftlich fundierte Antworten auf obige Fragen liefern. Das Schwerpunktthema 'Neue Geschäftsmodelle' soll dabei die erfolgreiche Umsetzung von Innovationsansätzen veranschaulichen. Die automobilen Sicherungssysteme setzen hier in diesem Jahr zukunftsträchtige Akzente.

Unternehmerisches Handeln ist stets von Risiken geprägt, die im schlimmsten Fall die Existenz eines Unternehmens gefährden können. Die fehlende Messbarkeit von Produkt- und Prozessqualität stellt dabei eine der größten Herausforderungen zur Verbesserung und Absicherung dar. Neben dem proaktiven Management von Risiken stellen insbesondere adressaten- und bedarfsgerecht aufbereitete Informationen einen erfolgsbestimmenden Faktor einer nachhaltigen Unternehmensführung dar. Was an dieser Stelle trivial klingt, ist eine enorme Herausforderung des unternehmerischen Alltags. Selbst tägliche Entscheidungen sind bisweilen von enormer Unsicherheit geprägt. Das Qualitätsmanagement bietet in diesem Zusammenhang eine Vielzahl von Ansätzen und Techniken, um bereits identifizierte Unsicherheiten im Unternehmen zu beseitigen oder in ihrer Auswirkung zu reduzieren. Basis solcher Ansätze stellen oftmals Entscheidungshilfen in Form von Kennzahlensystemen dar, die quantifizier- und zuordenbare Informationen adressatengerecht darstellen. Aktuelle Studien des Fraunhofer IPT zeigen, dass Risiken in vielen Unternehmen nicht als Chance zur Verbesserung wahrgenommen werden und zudem das Potenzial der Methoden und gewonnenen Erkenntnissen aus Risikoanalysen nicht richtig genutzt wird. Ca. 55% schätzen daher den nachhaltigen Erfolg des technischen Risikomanagements, durch zu aufwendige und komplizierte Methoden, als gering ein. Der Trend zeigt jedoch auf eine zunehmende Bedeutung präventiver Risikoanalyse zur Vermeidung kostspieliger und imageschädigender Rückrufaktionen und externen Vorgaben an Unternehmen, z. B. das KonTraG oder die ONR 49.000ff.

Das Ziel der vorliegenden Dissertation ist es, die Leistungsfähigkeit von Spindellagern zu steigern. Dazu wird ein neuer Berechnungsansatz entwickelt, der die Bestimmung der genauen Kugelkinematik und der auftretenden Reibkräfte und -momente ermöglicht. Konventionelle sowie Mehrpunkt-Spindellager und der Einfluss des Käfigs werden rechnerisch und experimentell analysiert und optimiert. Abschließend werden Grenzen für die Belastungsfähigkeit eines Spindellagers abgeleitet.

Werkzeugmaschinen sind für einen großen Teil des Energieverbrauchs in der Metallbearbeitung, dem Fahrzeugbau und dem Maschinenbau verantwortlich. Neben ihrem Beitrag zum Energiesparpotenzial der Fertigungsindustrie prägt der Energieverbrauch von Werkzeugmaschinen auch maßgeblich deren Total Cost of Ownership. Die Steigerung der Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen ist daher auch ein wichtiger Faktor für die Senkung der Produktionskosten. Die bisherigen Entwicklungen im Bereich Energiemanagement von Werkzeugmaschinen haben ausschließlich das Monitoring und die Bewertung des Energieverbrauchs sowie die statische reaktive Ansteuerung (z. B. nach dem Timeout- Prinzip) von Maschinen erreicht. Eine nachhaltige Energieeffizienz dieser Maschinen ist jedoch nur möglich, wenn eine energiegerechte Maschinensteuerung, mithilfe einer Online-Optimierung, das energetische Verhalten der Maschine kontinuierlich an die sich ändernden Bedingungen im Betrieb anpasst. Vor dem Hintergrund dieser Herausforderungen wurden im Rahmen dieser Arbeit Methoden und systematische Lösungsansätze untersucht und bereitgestellt, die eine Selbstoptimierung von Universal-Werkzeugmaschinen hinsichtlich der Energieeffizienz sowohl auf der Komponenten- als auch auf der Maschinenebene ermöglichen. Selbstoptimierende Systeme besitzen die Fähigkeit, autonom und flexibel auf sich ändernde Umweltbedingungen, Eingriffe des Benutzers oder Einwirkungen des Systems zu reagieren. Um dies zu realisieren, muss zunächst die Ist-Situation des Systems analysiert werden. Daraus abgeleitet werden Systemziele bestimmt und letztendlich das Systemverhalten angepasst. Die Lösungsfindung für die gestellten Aufgaben basiert auf einer ersten Analyse des Problems, gefolgt von der Konzeption, der Umsetzung und der Validierung von zwei sich ergänzenden Selbstoptimierungssystemen, welche in die Steuerungs- und Leitebene integriert werden. Somit konnte ein Beitrag zur Senkung der Produktionskosten und zum nachhaltigen Einsatz von Werkzeugmaschinen geleistet werden.

Die Integration kostenintensiver Technologien in Werkzeugmaschinen ermöglicht zwar die angestrebte Komplettbearbeitung von hochveredelten Bauteilen, allerdings führen die deutlich ansteigenden Maschinenstundensätze der Multi-Technologie Maschinen zu weiteren Herausforderungen. In wie weit diesen Anforderungen Rechnung getragen werden kann, wird anhand einer im Rahmen des Exzellenzclusters „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“ entwickelten Demonstratoranlage ganzheitlich diskutiert.

Im Fokus dieser Arbeit steht die Synchronisation arbeitsteiliger Wertschöpfungsprozesse zur Reduktion nicht-wertschöpfender Wartezeiten auf Seiten des Dienstleisters und des Nachfragers. Das Wirkungsprinzip der Taktung wird vor dem Hintergrund der Übertragbarkeit auf industrielle Dienstleistungen untersucht, um das Zusammenspiel grundsätzlicher Ursache-Wirkungsbeziehungen zu erklären und für konkrete Anwendungsfälle aus der Praxis bewertbar zu machen.