LEHRSTUHL FÜR

PRODUKTIONSSYSTEME

UND AUTOMATISIERUNG

Herzlichen Glückwunsch zum erfolgreichen Studienabschluss! Gut 30 studentische Abschlussarbeiten – zu einem großen Teil mit industriebezogenen Themen - wurden dieses Jahr am Lehrstuhl abgeschlossen und verteidigt. Die wissenschaftliche Betreuung erfolgte in einem Pandemie-angepassten Mix aus Präsenz und Online, immer aber mit der Prämisse der guten und fundierten Betreuung unserer Studierenden. Tradition seit 2017 ist die Bekanntgabe der erfolgreichen Verteidigung auf unserem Facebook-Portal.

Herzlichen Glückwunsch der Masterprojektgruppe zur erfolgreichen Verteidigung ihrer Arbeit „Systematische Analyse und Erarbeitung konzeptioneller Verbesserungen der Produktionsplanung und -steuerung in einem mittelständischen Unternehmen“. Innerhalb der Teamarbeit wurde eine methodisch fundierte Kapazitätsplanung am Beispiel einer Aufgabenstellung der Fa. Niebuhr Stahlglastechnik GmbH in Gardelegen durchgeführt.

Wir gratulieren unserer Masterstudentin Miriam Gunkel zur Verleihung des VDI-Förderpreises 2020 des VDI Magdeburger Bezirksverein für ihre exzellente Masterarbeit "Methodik zur Bewertung der Auswirkung von Recyclingverfahren auf die Treibhausgasemissionen von Dünnschicht-Photovoltaik-Modulen". Zusammen mit der Forschungsstelle für Energiewirtschaft wurde ihre Arbeit von U. Bergmann und G. Wagenhaus am IAF betreut. Frau Gunkel schloss damit erfolgreich ihr Studium Wirtschaftsingenieurwesen für Maschinenbau mit der Vertiefung Produktionssysteme ab. ... mehr erfahren

Herzlichen Glückwunsch der Masterprojektgruppe zur erfolgreichen Verteidigung ihrer Arbeit „Ausgestaltung eines Arbeitsplatzes zur modularen Montage von HV-Batteriespeichersystemen“. Der innerhalb der Teamarbeit geplante Batteriearbeitsplatz wird im kommenden Jahr als Montagesystem-Demonstrator „Konfektionierung Batteriezellen“ realisiert.

Frugale Innovationen sind Produkte und Dienstleistungen, die genau dem Kundenbedarf entsprechen, sie sind weder komplex noch teuer, aber trotzdem von guter Qualität. Frugale Innovationen sind grundsätzlich in jeder Branche möglich und eröffnen durch ihren innovativen Ansatz neue Märkte und Zielgruppen: Verbraucher am Bottom of the Pyramid in Entwicklungs- und Schwellenländern ebenso wie Zielgruppen in Industrieländern, denen bewusster Konsum, Umweltbewusstsein und Nachhaltigkeit wichtig sind. Frugale Produkte können für bestimmte Märkte adaptiert sein oder aber beruhen auf einer völlig neuen Produktarchitektur. Ziel der Arbeiten am Lehrstuhl ist daher die Erforschung von systematischen Vorgehensweisen zur zielgerichteten und erfolgreichen Entwicklung von frugalen Produkten. . ...mehr erfahren

Veränderungen in Produktionssystemen sind in aller Regel gekennzeichnet durch sich ändernde Produktionsumfänge z.B. infolge sich modifizierender Produktausstattungen. In den seltensten Fällen werden, wie im vorliegenden Einsatzfall geschehen, hochkomplexe und zeitintensive Produkte durch wesentlich einfachere und serienfähigere Produkte ersetzt. Zumeist ist der Prozess der Produktionsstrukturanpassung gekennzeichnet durch Übergangsstrukturen und zeitliche Übergangsphasen, bei denen der Änderungsdruck im Produktionssystem, beispielsweise durch Disharmonien im Kostengefüge, deutlich erkennbar ist. Die darauf aufsetzenden Veränderungen können somit analytisch eruiert und fiskalisch bewertet in Angriff genommen werden ... mehr erfahren

Zur Bewältigung  der wachsenden Herausforderungen hinsichtlich zunehmend volatiler Kunden-, Zuliefer- und Technologiemärkte wird unter Schlagworten wie Internet of Things, Future Factory oder Industrie 4.0 an einer verstärkten Digitalisierung des gesamten Lebenszyklus von Produktionssystemen gearbeitet. Dabei gewinnen die Neubewertung der Elemente der Produktionssysteme als cyber-physische Produktionssysteme unter dem Begriff Industrie 4.0 Komponente und die Betrachtung des Produktionssystementwurfes als Netzwerk von Entwurfsentscheidungen, in dem datenlogistische Aufgaben zu bewältigen sind, zunehmend an Bedeutung. ....mehr erfahren

Als Ergebnis der Aktivitäten innerhalb des Leitprojektes „Kompetenzzentrum eMobility“ lässt sich zum Ende des Jahres auf ein abgestimmtes Fahrzeugkonzept blicken. Neben einer Reihe eingeflossener wissenschaftlicher Untersuchungen gibt es ebenfalls Bestrebungen, zwei Patente anzumelden. Die Forschungsaktivitäten haben weiterhin deutlich gezeigt, dass insbesondere im Fahrzeugbau sowie beim Aufbau und Einsatz von HV-Fahrbatterien nicht nur hinsichtlich der Produktentwicklung, sondern speziell auch im Bereich der Produktionssysteme der Zukunft noch erheblicher Forschungsbedarf besteht.  Unser Lehrstuhl  verantwortet innerhalb des Vorhabens „Kompetenzzentrum eMobility“  das Teilprojekt Gesamtfahrzeug. … mehr erfahren

Während in den Naturwissenschaften Synchronisationsphänomene bereits umfassend untersucht worden sind, ist das Verständnis von Synchronisation in Produktionssystemen bisher unvollständig. Es fehlen geeignete Messgrößen, ein Verständnis der zugrundeliegenden Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge sowie der relevanten Trigger und Effekte. Das DFG-Forschungsprojekt wird sich mit der Erforschung systematischer Zusammenhänge zwischen verschiedenen Arten der Synchronisation und der Logistikleistung eines Produktionssystems beschäftigen.. ...mehr erfahren

An unserem Lehrstuhl wurden dieses Jahr über 20 Promotionen betreut.
Vier Arbeiten zu aktuellen Themen möchten wir hier vorstellen.

Betreuerin: Prof. Dr. oec. Julia Arlinghaus
Ziel dieser Dissertation ist es, eine umfassende Untersuchung von bestehenden frugalen Produkten hinsichtlich der Entwicklungsaspekte wie Material, Design, Funktion und Fertigung, um daraus Designprinzipien für die Entwicklung von neuen frugalen Produkten abzuleiten und zu evaluieren. ...mehr erfahren

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. habil. Arndt Lüder
Ziele der Promotion sind die Entwicklung und Implementierung eines Agentensystems zur Umsetzung von Marktmechanismen (Demand Response) via virtueller Kraftwerke im industriellen Kontext sowie die Festlegung von Schnittstellenstrukturen inklusive technischer Implementierungskonzepte für industrielle Standardkomponenten zur Vereinfachung der Integration industrieller Strukturen in die entwickelten Agentensysteme...mehr erfahren

Betreuerin: Prof. Dr. oec. Julia Arlinghaus
Die Dissertation beschäftigt sich mit der Frage, wer ist der bessere Entscheider - Mensch oder Maschine - und wie müssen digitale Unterstützungssysteme geschaffen sein, um den Menschen bestmöglich in seiner Entscheidungsfindung zu unterstützen...mehr erfahren

Wir laden Sie ein, an unserem Forschungsexperiment zu Produktionsplanung- und steuerung teilzunehmen: Wir wollen herauszufinden, wie ein PPS IT-System unter Berücksichtigung der menschlichen Bedürfnisse aufgebaut werden sollte, um die Performance innerhalb der Produktion zu steigern.   Hier geht es zum Experiment

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. habil. Arndt Lüder
Ziele der Promotion sind die Entwicklung einer Planungsmethode für Produktionssysteme und einer für sie anwendbaren formalen Beschreibung von Produkt, Prozess, Ressource und Skills sowie der rechnergestützten Zuordnung dieser.... mehr erfahren

Seit August 2020 ist Laura Baumann als wissenschaftliche Mitarbeiterin an unserem Lehrstuhl beschäftigt und hier insbesondere zuständig für die Konzeption  und Durchführung von Seminaren und Übungen für die Lehrveranstaltung „BWL für Ingenieure“. Frau Baumann forscht zum Themengebiet Automatisierung der Fabrikplanung. Laura Baumann studierte an der Otto-von-Guericke Universität Wirtschaftsingenieurwesen für Logistik im Bachelor, wechselte im Master zum Wirtschaftsingenieurwesen für Maschinenbau und schloss ihr Studium dort 2020 mit dem Master ab.

Seit Juni 2020 ist Yazgül Fidan als wissenschaftliche Mitarbeiterin an unserem Lehrstuhl beschäftigt und hier insbesondere zuständig für die Konzeption und Durchführung von Seminaren und Übungen für die Lehrveranstaltungen „Advanced Applications of Industry 4.0-Technologies“, „Digitale Produktionstechnik“ und "Produktionsplanung und -steuerung". Frau Fidan forscht zum Themengebiet Tools, Methoden und Ansätzen für die Entwicklung frugaler Produkte. Yazgül Fidan studierte an der Beuth Hochschule für Technik Berlin Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau, wo sie 2019 ihren Master ablegte. Danach war sie am Fraunhofer IPK in Berlin beschäftigt.

Seit Juni 2020 ist Sascha Schmidt als wissenschaftlicher Mitarbeiter an unserem Lehrstuhl beschäftigt und hier insbesondere zuständig für die Vorbereitung und Durchführung von Seminaren und Übungen für die Lehrveranstaltungen "Betriebsorganisation", "Industrielles Projektmanagement" und "Montagesysteme". Des Weiteren unterstützt er den Lehrstuhl bei der Bearbeitung industrieller Projekte in den Bereichen Fabrikplanung und Betriebsorganisation. Sascha Schmidt studierte an der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg Wirtschaftsingenieurwesen für Maschinenbau, wo er 2017 seinen Master ablegte. Danach war er als Projektmanager bei der Oerlikon AM Europe GmbH beschäftigt.

Seit Juni 2020 ist Frederick Reuber als wissenschaftlicher Mitarbeiter an unserem Lehrstuhl im Projekt Kompetenzzentrum eMobility beschäftigt. Im Fokus seiner Arbeit stehen der konstruktive Entwurf, die planerische Durchführung und die Inbetriebnahme von Komponenten für Batterie- und Antriebssysteme von Elektrofahrzeugen. Frederick Reuber studierte an der Technischen Hochschule Mittelhessen Ingenieurwesen für Maschinenbau dual und anschließend an der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg Sport und Technik, worin er 2018 seinen Master ablegte. Danach war er als Produktentwickler bei Sport-Thieme GmbH beschäftigt.

An unserem Lehrstuhl wurden dieses Jahr über 20 Publikationen veröffentlicht.
Sechs Publikationen zu aktuellen Themen möchten wir hier vorstellen.

Mit der Entwicklung von Industrie 4.0 und dem Internet der Dinge wird die autonome Produktionssteuerung als ein machbarer und vielversprechender Ansatz zur Bewältigung der zunehmenden Herausforderungen an Komplexität und Flexibilität angesehen. Die Publikation von J. Arlinghaus, A. Oliver und Z. Zaho untersucht ausgewählte Methoden der autonomen Produktionssteuerung unter verschiedenen Szenarien und leitet daraus Erkenntnisse für die Gestaltung solcher Systeme in der industriellen Praxis ab. Die Publikation wurde auf der 7nd International Conference on Human Systems Engineering and Design 2020 vorgestellt.

Ein effektives Supply Chain Risk Management (SCRM) erfordert in allen Phasen menschliche Entscheidungen. Forscher verschiedener Disziplinen zeigten jedoch, dass menschliche Entscheidungen oft voreingenommen und daher nicht völlig rational sind, wie in der SCRM-Forschung und -Praxis typischerweise angenommen wird. Dies führt dazu, dass potenzielle Risiken völlig übersehen, ihre Wahrscheinlichkeit unterschätzt oder unzureichende Strategien zur Risikominderung angewandt werden. Die Publikation von J. Arlinghaus, M. Zimmermann und M. Zahner trägt zu diesem Thema bei, indem sie einen systematischen Literaturüberblick über SCRM und kognitive Verzerrungen mit Erkenntnissen aus der Praxis kombiniert. Die Publikation erhielt auf der 7th International Conference LDIC 2020 in die Auszeichnung „Commend Paper Award“.

Die fortschreitende Globalisierung sowie die permanente und direkte Verfügbarkeit relevanter Informationen durch das Internet beeinflussen die Struktur der globalen Wertschöpfungsnetzwerke. Sie zwingen Unternehmen unter immer größerem Zeit-, Qualitäts-, Innovations- und Kostendruck zu arbeiten. Infolgedessen steigt die Komplexität der Produkte, der Wertschöpfungsnetze und der dahinterliegenden Planungs- und Steuerungsprozesse. Die Publikation von J. Arlinghaus und O. Antons beschäftigen sich mit der Auswirkung der Vision "Digitale Transformation" und dem damit für Unternehmen verbundenen essenziellen Wandlungsprozess. Die Publikation erschien im Handbuch Industrie 4.0: Recht, Technik, Gesellschaft des Springer Verlags.

Die restriktiven Ressourcenbeschränkungen, die die Märkte am Bottom-of-the-Pyramid charakterisieren, erfordern von Unternehmen sowohl Produkte als auch Prozesse grundlegend zu innovieren. Ein entsprechender Diskurs darüber, wie genau Unternehmen frugale Prozesse gestalten können, findet sich in der Literatur relativ spärlich. J. Arlinghaus und S. Knizkov stellen in dieser Publikation drei Arten von frugalen Prozessen vor und ermitteln relevante Schlüsselmerkmale. Basierend auf einer Studie der Lieferketten von 87 kleinen und mittelständischen Unternehmen zeigen die Autorinnen, wie Unternehmen diese Merkmale so konfigurieren können, dass Ressourcenbeschränkungen in jeder Phase der Lieferkette überwunden werden.

Moderne Produktionssysteme werden sich zunehmend gemäß der Industrie 4.0 durch eine gezielte Kombination der physischen und digitalen Welt auszeichnen. Dafür definieren derzeit verschiedenste Initiativen Strukturen, Verhaltensmuster und Metamodelle, von denen die Industrie 4.0 Komponente und ihr digitales Abbild, die Verwaltungsschale (I4.0AAS), als die bedeutendsten anzusehen sind. Bisher wird nur begrenzt darüber diskutiert, welche Informationen wie in der Verwaltungsschale zu integrieren sind. Um hier einen ersten Diskussionspunkt zu setzen, wurde eine Methode zur Vervollständigung der I4.0AAS vorgestellt, mit deren Hilfe Engineeringdaten aus einem Engineeringnetzwerk gewonnen und als Serialisierung der I4.0AAS abgelegt werden können. Die Publikation von A. Lüder, A.-K. Behnert, F. Rinker und S. Biffl  wurde auf der ETFA2020 vorgestellt.

Effektivität und Effizienz von Engineeringorganisationen, die viele verschiedene Entwurfsdisziplinen beinhalten, hängen stark von der Qualität der Datenlogistik in der Entwurfsorganisation ab. Um diese Datenlogistik durchgängiger und konsistenter gestalten zu können, wurde eine Methode zur Identifizierung gemeinsamer Konzepte von an einer Entwurfsorganisation beteiligten Ingenieursdisziplinen vorgestellt. Unter Nutzung dieser Methode kann der Informationsaustausch in einer Entwurfsorganisation optimiert und datenaustauschbasierte Entwurfsfehler vermieden werden. Die Publikation von A. Lüder, L. Baumann, A.-K. Behnert, F. Rinker und S. Biffl wurde auf der ETFA2020 vorgestellt.

Moderne Produktionssysteme besitzen eine zunehmend komplexe Struktur und ein wachsend komplexes Verhalten. Dabei sollen sie sich je nach Anwendungsgebiet flexibel an sich ändernde Produktsortimente und Ausbringungsmengen, genutzte Produktionsressourcen und anwendbare Produktionstechnologien anpassen, um die effizienteste Produktionsweise sicherzustellen. Diese Situation hat zum einen tiefgreifenden Einfluss auf die Architektur von Produktionssystemen und ihrer Steuerungssysteme und zum anderen verändert es ihren Entwurfsprozess. Die dabei notwendige Verknüpfung der physikalischen Daten sowie Vorgänge in einem Produktionssystem mit der entsprechenden virtuellen Repräsentation im Steuerungssystem kann hierbei als Cyber‐Physical Production System (CPPS) angesehen werden, welches die Grundlage für die Implementierung von Agenten darstellt. Der Beitrag wurde von A. Lüder und B. Vogel-Heuser für den Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau 2: Anwendungen verfasst.

Auf diesen Konferenzen werden wir 2021 unsere Forschungsergebnisse präsentieren. Eine Auswahl stellen wir hier vor.

17th IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing (INCOM 2021)
Open Track Session Proposal :
Advanced manufacturing control architectures and operational model for the Industry 4.0
Track Chairs: Julia Arlinghaus, Andrea Grassi, Guido Guizzi, Silvestro Vespoli

26th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA 2021)
Technical Track: Complex Automation Systems and Systems Engineering
Track Chairs: Arndt Lüder, Luca Ferrarini

FISITA WORLD CONGRESS 2021
Mobile battery test stand eZTR and use of non-conditioned Li-ion batteries in the application 
(Stefan Lüdecke, Robert Kretschmann, Kai Seidensticker)

Dagstuhl Seminar 20141: Managing Industrial Control Systems Security Risks for Cyber Insurance
(Prof. Dr.-Ing. habil. Arndt Lüder)

Im Mittelpunkt des Treffens in Magdeburg steht ein Symposium zu aktuellen Herausforderungen sowie die Vorstellung der Neuausrichtung von Forschung und Lehre am Lehrstuhl für Produktionssysteme und –automatisierung. Im Anschluss daran lädt Frau Prof. Arlinghaus zu einer Führung durch das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und –automatisierung ein.

Wir freuen uns auf den gemeinsamen Tag in Magdeburg.

Herzlichst
Julia Arlinghaus
im Namen des Teams vom Lehrstuhl für Produktionssysteme und -automatisierung