Diese Publikation befa t sich mit der Entwicklung einer Steuerung f}r die Freiformfl{chenbearbeitung mit der M-glichkeit, Bahnvorgaben in Parameterkoodinaten der Fl{chenbeschreibung zu interpolieren. Die damit verbundenen Vorteile sind der durchg{ngige Informationsflu f}r Geometriedaten, die Reduktion der NC-Datenmenge, die Flexibilit{t des Fr{sereinsatzes und die hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit. Es wurde eine erweiterte NC-Programmierschnittstelle nach DIN 66025 zur Freiformfl{chenbearbeitung spezifiziert. Wesentlich dabei ist die Definitionvon beliebigen Fl{chenkurven als Fr{sbahn. Durch Verwendung der B-Spline-Kurvenapproximation werden alle in konventionellen Steuerungen vorkommenden Bahnen in einer einheitlichen Polynomform f}r die Sollwerterzeugung dargestellt. Ein darauf basierendes Einschrittverfahren zur allgemeinen Polynominterpolation wurde entwickelt. Die neuen Interpolationsverfahren und -strukturen f}r die Freiformfl{chenbearbeitung zeigen, da nur durch Spline-Generierung sowohl f}r die Bahn als auch f}r die Orientierung eine hohe Bahngenauigkeit zu gew{hrleisten ist. Aus den gewonnenen Ergebnissen wurde die Struktur einer fl{chenorientierten Steuerdatenaufbereitung in der Steuerung festgelegt. Inhalts}bersicht: Abk}rzungen und Formelzeichen - Einleitung - Problemstellung und Stand der Technik - NC-Programmierschnittstelle f}r die Freiformfl{chenbearbeitung - Allgemeine Polynominterpolation zur Sollwerterzeugung - Fl{chenorientierte Steuerdatenaufbereitung f}r das f}nfachsige Fr{sen - Realisierung - Zusammenfassung - Schrifttum

Die vorliegende Dissertation entstand wahrend meiner Tlitigkeit als wissen- schaftlicher Mitarbeiter am Institut flir Werkzeugmaschinen und Betriebs- wissenschaften (iwb) der Technischen Universitiit Mtinchen. Herrn Prof. Dr.-Ing. Joachim Milberg, dem Leiter des Instituts, gilt mein besonderer Dank ftir seine stete Untersttitzung und wohlwollende Forderung sowie flir seine wertvollen Anregungen, die zum Gelingen der Arbeit ent- scheidend beigetragen haben. Herrn Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Wiendahl, dem Leiter des Instituts flir Fabrikanlagen der Universitiit Hannover, danke ich flir die aufmerksame Durchsicht meiner Arbeit und die Vielzahl konstruktiver Hinweise. SchlieBlich mochte ich mich bei allen Mitarbeitern und Studenten des iwb bedanken, die mich bei der Erstellung der Arbeit tatkrliftig unterstiitzt haben. Insbesondere meinen Freunden Dipl.-Ing. Michael Beutner, Dipl.-Ing. Clemens Martin, cand.-Inform. Norbert Pillmayer sowie Dipl.-Inform. Dorothea Mehling schulde ich Dank ftir ihr groBes Engagement und die auBer- gewohnlich produktive Zusammenarbeit in der Endphase meiner Promotion. Starnberg, im Dezember 1991 Claus Burger Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung, Situationsanalyse, Zie)setzung 1 1.1 Ein1eitung ..... . 1.2 Stand der Forschung 5 1.2.1 Trends und Entwicklungen 5 1.2.2 PPS- und Fertigungs1eitsysteme 8 1.2.3 Ansiitze zur Rege1ung der Produktion 11 1.3 Zie1e und Aufbau der Arbeit . . . . . . .

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Assistentenzeit am Institut fur Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der Technischen Universitat Munchen. Zu besonderen Dank bin ich Herrn Professor Dr. -Ing. J. Milberg verpflichtet, der die Arbeit anregte, mich durch wertvolle Kritik stets unterstutzte und mir durch ein grosses Mass an gewahrter Selbststandigkeit sein Vertrauen bewies. Desweiteren danke ich Herrn Prof. Dr. -Ing. K. Th. Renius fur die sehr aufmerksame Durchsicht der Arbeit und die Anregungen, die sich daraus ergaben. Ebenso moechte ich Herrn Prof. Dr. -Ing. M. Weck, RWTH Aachen, fur die grund- liche Durchsicht der Arbeit und die UEbernahme des Koreferates danken. Der Fa. Aesculap AG, Tuttlingen, die chirurgische Gerate und Versuchswerkzeuge zur Verfugung stellte, bin ich ebenso zu Dank verpflichtet. Weiterhin danke ich allen Studenten sowie allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Lehrstuhls, die mir tatkraftig zur Seite standen. Munchen im Oktober 1992 Helmut Hansmaier Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 1. 1 Allgemeines und Problemstellung 1. 2 Stand der Technik . . 2 1. 3 Zielsetzung der Arbeit 11 1. 4 Vorgehensweise und Arbeitsschwerpunkte . 12 2 Experimentelle Analyse des Istzustandes der Untersuchungs- genstande 15 2. 1 Untersuchungsgegenstande 15 2. 2 Strukturdynamische Eigenschaften der Untersuchungsobjekte . 18 2. 2. 1 Beruhrungslose Modalanalyse an Kreissageblattern 18 2. 2. 2 Koerperschallmessungen an der Antriebseinheit 22 2. 3 Akustisches Verhalten der Untersuchungsobjekte . . . 27 2. 4 Zusammenfassung und Erkenntnisse der experimentellen Unter- chungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3 Gestaltungs- und Bemessungsprinzipien von gerauscharmen - rianten 38 3. 1 Modelldarstellung zur Gerauschentstehung und Gerauschabstrahlung 38 3. 2 Loesungsansatze fur Kreissageblatter . .

In der flexibel automatisierten Montage besteht sowohl Mangel an Kenntnissen uber die Grundlagen der Prozesse und Komponenten als auch an effizienten Methoden zur Umsetzung der technologischen Moeglichkeiten in Montagezellen. Fur die Montage flachiger Bauteile wird in der vorliegenden Publikation das einschlagige Grundlagen- und Anwendungswissen vorgestellt und mit der Entwicklung einer Methodik zur effizienten Planung entsprechender Montagezellen verbunden. Bezuglich der Montagetechnologie stehen Vakuumflachengreifer sowie Montagezellenkomponenten, z.B. zur Fugeprozessunterstutzung, zum Bereitstellen und Vereinzeln usw., im Mittelpunkt der Untersuchungen. Die Ergebnisse werden in einer Reihe von Anwendungsbeispielen verifiziert. Der Ansatz der Planungsmethodik beruht auf der problemangepassten synchronen Strukturierung des jeweils optimalen Planungsvorgehens und der zugehoerigen technologischen Moeglichkeiten. Als Leitfaden fur den Planer sowie als Zugriffsschlussel zum Technologiewissen dienen ausfuhrliche strukturierte Checklisten zur Planung flexibler Montagezellen fur flachige Bauteile.

Konzepte fur flexibel automatisierte Montagesysteme konnen systematisiert und in modular aufgebaute Strukturen gefasst werden. In dieser Publikation werden am Beispiel eines Produktspektrums aus der Elektromechanik und Feinwerktechnik hierzu Montagesysteme analysiert und die grundsatzlichen Zusammenhange in der Montage hergeleitet. Das Ergebnis ist eine parametrisierte Beschreibungssystematik fur Montagesysteme und Komponenten. Auf dieser Systematik lassen sich flexible Montagesysteme durch Parametervariation in allen strukturellen Ebenen aufbauen. Hieraus kann ein modulares Baukastensystem fur die Montage der betrachteten Produkte entwickelt und verifiziert werden. Um die Planung derartig flexibler Systeme zu unterstutzen, wird die Beschreibungssytematik in zwei Rechenprogramme eingebunden. Mit diesen Programmen sind Aussagen uber Rationalisierungsschwerpunkte, den zielgerichteten Einsatz einer flexiblen Montagestruktur und deren Nutzen moglich.

Die Verkurzung der Produktzyklen, die Erhohung der Variantenvielfalt und die unterschiedlichen Automatisierungsmoglichkeiten stellen eine neue Herausforderung an die Planung von Produktionssystemen dar. Anhand einer Untersuchung der Planungstatigkeiten wird gezeigt, dass heute meist Hilsmittel fehlen, Planungsprojekte strukturiert, kostenorientiert und termingerecht durchzufuhren. Ausgehend von einer kritischen Wurdigung der bisher verfugbaren Planungshilfsmittel wird ein rechnerunterstutzes Planungshilfsmittel entwickelt, das den Planer graphisch-interaktiv bei der Konzeption und Ausarbeitung von Produktionsanlagen unterstutzt, ihn von Routineaufgaben, insbesondere bei der Informationsbeschaffung und -aufbereitung entlastet, und eine abteilungs- bzw. instanzenubergreifende, termingerechte Abwicklung von Planungsprojekten sicherstellt.

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Steuerungs- technik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universitat Stuttgart. Dem Direktor des Instituts, Herrn Professor Dr.-Ing. G. Pritschow gilt mein besonderer Dank fur seine wohlwollende Unterstutzung und Foerderung der zu Grunde liegenden Forschungsarbeiten sowie fur die UEbernahme des Hauptberichts. Herrn Professor Dr.-Ing. A. Storr danke ich fur die sorg- faltige Durchsicht der Arbeit. Fur die Erstellung des Mitberichts danke ich herzlich Herrn Prof. Dr.-Ing. R. Lauber. Weiterhin gilt mein Dank allen Mitarbeitern und Studenten am Institut, die in vielfaltiger Weise zum Gelingen der Arbeit beigetragen haben. Insbesondere moechte ich mich hierfur bei Herrn Dipl.-Ing. W. Scholich, Herrn Dipl.-Ing. Ch. Fahrbach, Herrn Dipl.-Ing. J. Bretschneider und Frau cand. arch. B. Wachter bedanken. ich moechte mich an dieser Stelle auch bei den Damen im tech- nischen Buro, im Sekretariat und in der Bibliotek sowie bei den Herren der elektrischen und mechanischen Werkstatt fur die gute Zusammenarbeit bedanken.

Das vorliegende Buch beinhaltet die Beitrage zur vierten Saarbrucker Fachtagung "CIM im Mittelstand". Es wendet sich insbesondere an Planer und Entscheider aus mittelstandischen Unternehmen, die sich mit der Konzeption und Realisierung von integrierten EDV-Losungen im Produktionsbereich beschaftigen. Die Beitrage stammen zum uberwiegenden Teil von Praktikern aus der angesprochenen Interessentengruppe, die uber ihre Erfahrungen bei der Realisierung der rechnerintegrierten Produktion und uber die von ihnen erarbeiteten Konzepte berichten. Ausserdem kommen eine Reihe namhafter Wissenschaftler und Systemanbieter zu Wort, die neue Tendenzen im Bereich der CIM-Technologie vorstellen. Inhaltlich beschaftigt sich das Buch schwerpunktmassig mit den Themen "Rechnerunterstutzte Qualitatssicherung - CAQ" und "Produktionsplanung und -steuerung (PPS), Just-in-Time (JIT), Auftragsabwicklung". Die Qualitatssicherung ruckt nicht zuletzt wegen der scharferen gesetzlichen Nachweispflichten der Hersteller immer mehr in den Mittelpunkt des Interesses. Aber auch ihr Kostensenkungspotential und ihre wachsende Bedeutung als Wettbewerbsinstrument werden zunehmend erkannt. Neben der Qualitat der Produkte ist aber auch die Qualitat der Planung, die sich beispielsweise im Grad der Termintreue, in der Verkurzung und in der besseren Uberschaubarkeit der Auftragsabwicklung offenbart, eine wesentliche Waffe im Wettbewerb. Ausser jeweils mehreren Beitragen zu den genannten Schwerpunktthemen werden in diesem Tagungsband die strategische Bedeutung von CIM, die Ermittlung der Wirtschaftlichkeit von CIM-Investitionen, neue Entwicklungen in der Fertigungsautomatisierung, Fragen der Organisations- und Personalentwicklung fur CIM sowie eine Architektur fur eine sichere CIM-Einfuhrung behandelt.

Fertigungsbedingungen wirken sich auf das Verhalten schwingend beanspruchter umgeformter Werkstucke aus pulvermetallurgisch hergestellten Vorformen aus. Das wird in dieser Publikation am Beispiel des Voll-Vorwarts-Fliesspressens untersucht. Im Ausgangszustand ist das Ermudungsverhalten der Sintermetalle bei niedriger bis mittlerer Belastung durch quasielastische Verformung bis zum Bruch gekennzeichnet. Bei hoher Belastung lasst porenbedingt rasches Risswachstum eine zyklische Ver- oder Entfestigung nicht mehr zu. Durch Fliesspressen wird der Restporengehalt von 10% bei Kaltumformung auf etwa 1 bis 3 %, bei Halbwarmumformung teilweise auf 1 % reduziert. Wahrend sich wechselverformte Werkstucke im kaltfliessgepressten Zustand vornehmlich quasielastisch verhalten, zeigen halbwarmumgeformte eine ausgepragte zyklische Entfestigung. Diese verlauft aufgrund der gegenuber dem sproeden Sinterzustand deutlich verbesserten Zahigkeit aber sehr langsam. Zusatzlich koennen die in Pressrichtung orientierten gestreckten Poren die Rissausbreitung verzoegern und somit die Lebensdauer zyklisch beanspruchter Werkstucke aus Sintermetall erhoehen.

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitar- beiter am Institut fur Umformtechnik der Universitat Stullgart. Herrn Professor Dr.-Ing. Dr. h. c. Kurt Lange danke ich herzlich fur das mir entgegenge- brachte Vertrauen, seine grosszugige Foerderung und seine Unterstutzung bei der Anferti- gung dieser Arbeit. Herrn Prof. Dr. rer. nat. Gerhard K. Wolf bin ich fur sein Interesse an der Arbeit sowie fur wertvolle Diskussionen und Anregungen dankbar. Weiterhin moechte ich Herrn Prof. Dr.-Ing. Klaus Poehlandt fur die Betreuung und kritische Durchsicht der Arbeit danken. Ebenso gilt mein Dank allen Mitarbeiterinnen und Mitar- beitern des Institutes fur Umformtechnik, die durch ihre Hilfe zum Gelingen der Arbeit beigetragen haben. Mein Dank gilt ferner Herrn Dr. rer. nat. Peter Ballhause, Leybold AG, Hanau, zum Zeit- punkt der Untersuchungen Mitarbeiter am Physikalisch-Chemischen Institut - Radio- chemie - der Universitat Heidelberg, fur die Durchfuhrung der Ionenstrahlbehandlungen und Hartemessungen sowie seine Unterstutzung bei der Verschleissmessung mit Hilfe des Dunnschichtdifferenzverfahrens und Herrn Dipl.-Phys. Roland Leutenecker, Fraunhofer- Institut fur Festkoerpertechnologie, Munchen, fur die Durchfuhrung der Tiefenprofilanaly- sen. Herrn Dr.-Ing. Klaus Keller, Verschleiss-Schutz-Technik Dr. Ing. Klaus Keller, Schopfheim, danke ich fur die Beschichtung von Werkzeugen, die Durchfuhrung von Warmebehand- lungen und das Oberflachenfinishen von Werkzeugen. Die Durchfuhrung dieser Untersuchung wurde im Rahmen des Verbundprojektes "Ober- flachenvergutung durch Ionenimplantation" vom Bundesministerium fur Forschung und Technologie uber den Projekllrager KFA Julich gefoerdert, wofur an dieser Stelle gedankt sei.

Die Simulationstechnik gewinnt in unterschiedlichen Anwendungen immer mehr an Bedeutung. Besonders die Bewegungssimulation entwickelt sich zu einem unerlasslichen Hilfsmittel bei der Einsatzplanung von Robotern im Industriebetrieb. Ziel dieser Publikation ist die Erstellung eines realitatsnahen graphischen Robotermodells. In der ersten Stufe werden dazu die einzelnen Aspekte der kinematischen Modellbildung behandelt. Eine Prazisierung des Bewegungs rhaltens wird in der zweiten Stufe mit der Einbeziehung der Dynamik erreicht. Hierzu wird eine Datenschnittstelle zwischen einem Programmpaket zur Berechnung der Dynamik von Mehrkorpersystemen und dem Bewegungssimulationsprogramm konzipiert und ausprogrammiert. Zuletzt wird anhand von Messungen am realen Roboter einerseits und der entsprechenden Simulationsrechnungen andererseits das Simulationsmodell verifiziert."

Fur die Umformungspraxis wird in dieser Publikation eine verbesserte Methode zur Fliesskurvenaufnahme und die Moeglichkeit vorgestellt, durch bewusst gewahlte anisotrope Werkstoffe das Umformvermoegen oder die Festigkeit von Bauteilen rictungsabhangig zu steigern. Ausgangsbasis ist der Zylinderstauchversuch mit Schmiertaschen nach Rastegaev. Er ermoeglicht bei gunstiger Dimensionierung der Schmiertaschenabmessung eine weitgehend homogene Stauchung bis zu hohen Umformgraden. Der Autor optimiert diesen Versuch systematisch und beurteilt ihn unter Berucksichtigung des mechanischen Gleichgewichtes im Hinblick auf eine Fliesskurvenaufnahme. Die Erkenntnisse weisen eine gute Eignung bis zu Umformgraden von 1,6 fur ausreichend duktile Werkstoffe in einem Hub aus. Die elastische Auffederung des Werkzeuges sowie geringfugige Instabilitaten am Wulst koennen dabei mit der Durchmessermessung in weiten Grenzen kompensiert werden. Dieses Messverfahren erlaubt zusatzlich Aussagen uber das plastische anisotrope Verhalten eines Werkstoffes, die in guter Korrelation zur qualitativ bestimmten Fliessortkurve stehen.

Neben hoher Arbeitsteilung und sequentiellen Arbeitsweisen kennzeichnet die wiederholte Grunddatengenerierung die derzeitige Situation in Konstruktion, Arbeitsplanung und NC-Programmierung. Die Bestrebungen zur rechnerintegrierten Produktion waren in der Vergangenheit wesentlich von dem Versuch gepragt, verschiedene aufgabenorientierte Hilfsmittel datentechnisch miteinander zu verbinden. Diese Publikation beschreibt einen Ansatz und ein rechnergestutztes Hilfsmittel zur Aufhebung der Arbeitsteilung im Bereich der Arbeitsplanung. Eingangsdaten fur das Arbeitsplanungssystem sind beliebige 3D-CAD-Modelle. Neben dem Aufbau eines Datenmodells zur Abbildung planungsrelevanter Daten werden Methoden und Funktionen zur Benutzerunterstutzung entwickelt. Wesentlicher Bestandteil dieser Methoden ist die grafisch-interaktive Erstellung von Arbeitsplanen und NC-Programmen am 3D-Werkstuckmodell. Funktionen zur Visualisierung von Informationen sowie eine einheitliche Benutzeroberflache fur alle Aufgaben der Arbeitsablaufplanung werden vorgestellt."

FestkArperlaser zur Materialbearbeitung werden seit einigen Jahren mit wachsender Tendenz in der industriellen Fertigung eingesetzt. Das Buch vermittelt die wesentlichen Grundlagen und Merkmale von Hochleistungs-FestkArperlasern. Der Autor ist seit Jahren in der industriellen Entwicklung dieses Lasertyps tAtig und hat seine groAe Erfahrung in dieses sehr praxisorientierte Werk eingebracht. Ausgehend von den grundlegenden physikalischen ZusammenhAngen werden die charakte- ristischen GrAAen des Lasers (StrahlqualitAt, Ausgangsleistung und Wirkungsgrade) abgeleitet unter Einbezug realistischer, in der Praxis erprobter Parameter. Insbesondere werden Nd: YAG- und Nd-Glas-Systeme, aber auch die potentiellen Materialien fA1/4r Hochleistungslaser wie Alexandrit und GGG behandelt. Eine groAe Zahl von Tabellen und Graphiken zur Entnahme wichtiger Zahlenwerte machen das Buch zu einem unverzichtbaren Nachschlagewerk fA1/4r jeden, der FestkArper entwickeln bzw. sie anwenden will.

In der Umformtechnik werden Werkstucke oft auf Torsion beansprucht. Diese Publikation zeigt, wie die Durchfuhrung des Torsionsversuches im Hinblick auf Genauigkeit, Aufloesung und Temperaturbestimmung an der Probe verbessert werden kann. Im Vordergrund stand dabei die Anwendung dunnwandiger hohler Proben, wobei sowohl die Handhabung als auch die Fertigung dieser Proben optimiert wurde. Eine genaue Auswertungsmethode wurde vom speziellen Fall massiver Proben auf hohle Proben verallgemeinert. Diese Naherungsloesung ist um so unabhangiger vom Werkstoff- und Geschwindigkeitsverhalten, je dunnwandiger die Probe gewahlt wird. Ausserdem wurde die tatsachlich an der Umformung beteiligte Probenlange berucksichtigt. Durch die Verwendung genau gefertigter Proben konnten im angewandten Geschwindigkeitsbereich hohe Vergleichsumformgrade erzielt werden, die im Hinblick auf reale Umformverfahren von Interesse sind.

Im Mittelpunkt dieser Publikation steht die Untersuchung des Bahnverhaltens fahrerloser Transportsysteme ohne Spurbindung und die Erarbeitung von regelungstechnischen Massnahmen, mit deren Hilfe die Bahngenauigkeit bei ausschliesslicher Verwendung direkter Winkelmesssysteme an den Fahr- und Lenkantrieben der jeweiligen Transportmittel erhoeht werden soll. Dabei wird eine neuartige Konstruktionssystematik dargestellt, die zu hoher Beweglichkeit in engen Fahrraumen fuhrt, bei Kurvenfahrten wenig Raum beansprucht und hohe Bahngenauigkeiten bei spurungebundener Fuhrung zulasst. Zur Minimierung dynamischer Schleppfehler werden zwei unterschiedliche Regelungskonzepte (Bahnregelung entlang einer virtuellen Leitlinie und pradiktive DSMC-Lageregelung) hergeleitet und am aufgebauten spurungebundenen Transportsystem FLEXL erprobt. Mit Hilfe des freibeweglichen, spurungebundenen und frei programmierbaren Transportsystems lassen sich Freistrecken von bis zu 25 m zwischen sogenannten Referenzstellen zurucklegen. FLEXL ermoeglicht es, den Aufwand und die Kosten fur Anlageplanung und Inbetriebnahme sowie fur AEnderungen bei bestehenden Anlagen drastisch zu reduzieren.

In der Fertigungstechnik wird die Flexibilitat durch die Eigenschaften und Gestaltung von Maschinen, Werkzeugen, Transporteinrichtungen usw. bestimmt. Dies gilt auch fur Industrieroboter. Inhalt dieser Publikation ist die Konzeption modularer Industrieroboter, die auf einer besonderen Entwicklung geratetechnischer Komponenten beruht. In einer Aufgabenanalyse wird zunachst gezeigt, dass die zentrale Aufgabe in der Schaffung geeigneter Bewegungsmoduln besteht, um beliebige kinematische Strukturen nachbilden zu koennen. Hierdurch werden auch neue Armstrukturen moeglich, deren Vorteile aufgezeigt werden. Die vorgestellte modulare Struktur erlaubt es, neuartige Messverfahren zur Genauigkeitserhoehung zu integrieren, deren Wirkungsweise und Moeglichkeiten ebenfalls behandelt werden. Neben der mechanischen modularen Strukturierung wird auch eine solche fur die Steuerungstechnik aufgezeigt; sie erlaubt eine optimale Anwendung der Bewegungsmoduln. Abschliessend werden Beispiele einer modularen Geratetechnik vorgestellt.

Ausgehend von moeglichen Gesamtloesungen fur das funfachsige Frasen und von einer Untersuchung der Leistungsfahigkeit heutiger numerischer Steuerungen (NC) fur dieses Bearbeitungsverfahren werden im Schwerpunkt Moeglichkeiten fur eine Frasergeometriekorrektur direkt in der NC behandelt. Die Korrektur erlaubt den Einsatz von Frasern mit kleinen Abweichungen von der Nenngeometrie und berucksichtigt sowohl unterschiedliche Bearbeitungsfalle wie beliebig gekrummte Flachen oder Regelflachen als auch eine Anzahl unterschiedlicher Frasertypen. Es wird die Integration der Loesungen in eine neue NC-Struktur mit erweiterter NC-Datenschnittstelle vorgestellt. Die fur eine optimierte Loesung der Frasergeometriekorrektur erforderlichen Modifikation im Programmiersystem werden untersucht. Erganzend zur Hauptthematik werden Moeglichkeiten der Offset-Bearbeitung und im Rahmen der Komplettbearbeitung die Berucksichtigung der Frasergeometrie beim zweieinhalb- und dreiachsigen Frasen beschrieben.

Die numerische Simulation von Vorgangen der Blechumformung stellt sowohl seitens der Theorie als auch seitens der programmtechnischen Realisierung ein sehr komplexes Problem dar. Finite-Elemente-Programme fur nichtlineare Anwendungen sind ein Mittel zu dessen Loesung. Die Grundlage der in dieser Publikation verwendeten Finite-Elemente-Formulierung bildet das elastisch-plastische (Prandtl-Reusssche) Stoffgesetz in Verbindung mit dem Prinzip der virtuellen Verschiebungen. Zur Erfassung und Beschreibung der variablen Kontaktbedingungen zwischen Werkstuck und Werkzeug wurde in das benutzte Loesungsverfahren ein Kontaktalgorithmus implementiert, der in der Lage ist, den Kontakt zwischen zwei- bzw. dreidimensionalen Werkzeugoberflachen und dem umzuformenden Werkstuck festzustellen. Die daraus resultierenden Zwangsbedingungen werden mit Hilfe des Straffunktionsansatzes (penalty approach) beschrieben. Die Anwendung dieses Programmsystems hat gezeigt, dass es den Verlauf des Umformvorganges mit guter Genauigkeit voherzusagen gestattet. Die experimentelle UEberprufung anhand des Ziehens einer gekerbten Flachzugprobe zeigt eine gute UEbereinstimmung der berechneten und gemessenen Kraft-Weg-Verlaufe, und auch der Beginn der lokalen Einschnurung wurde in der Simulation gut wiedergegeben.

In Produktionsunternehmen kommt der Produktionsstrategie eine zunehmende Bedeutung zu. Neben der Kostenstruktur und der Produktqualitat wird sich "Zeit" zu einem immer entscheidenderen Wettbewerbsfaktor entwickeln. Flexibilitat, Reaktionsgeschwindigkeit und Verkurzung der Produktdurchlaufzeit von der Produktidee bis zum lieferbaren Produkt werden zunehmend uber Erfolg oder Misserfolg eines Unternehmens entscheiden. Es mussen also Produktions- und Organisationsstrukturen geschaffen werden, in denen kurze Planungs- und Ausfuhrungszeiten realisiert werden koennen. Da jedoch gleichzeitig die Prozesse und Ablaufe in der Fabrik immer komplexer werden, mussen die Menschen durch bessere Hilfsmittel unterstutzt werden. Diese neuen Hilfsmittel sollen die Mitarbeiter von Routinearbeiten entlasten, die abteilungsubergreifende Zusammenarbeit verbessern und ihre Motivation durch neue Arbeitsmethoden und -strukturen erhoehen. Dieses Kolloquium hat Mittel und Wege zur Erreichung dieses Ziels aufgezeigt.

Neue Produktions- und Informationstechnologien verwandeln unsere industrielle Arbeitswelt. Auch neue Formen der Arbeitsorganisation im direkten und indirekten Bereich sind heute schon feste Bestandteile innovativer Unternehmen. Die Entkopplung der Arbeitszeit von der Betriebszeit, integrative Planungsansatze sowie der Aufbau dezentraler Strukturen sind nur einige Beispiele der Konzepte, die die aktuellen Entwicklungsrichtungen kennzeichnen. Oberstes Ziel bei der systematischen Gestaltung des Wandels in unseren Unternehmen bleibt eine hohe Qualitat und Produktivitat der Arbeit. Auf dem Weg dahin bieten sich den Unternehmen vielfaltige Moglichkeiten zur Weiterentwicklung sozialer und humaner Arbeitsgestaltung. Das Produktionsforum '91 war den zentralen strategischen Managementaufgaben gewidmet, die zur Sicherstellung des Unternehmenserfolgs von morgen erforderlich sind. Erfahrungsaustausch und Dialog zwischen "Anwendern, Herstellern" und "Wissenschaftlern" standen im Vordergrund. Diskutiert wurden Vorgehensweisen und vor allem auch realisierte Praxisbeispiele erfolgreichen Produktionsmanagements. Dieser Berichtsband richtet sich damit vor allem an betriebliche Entscheidungstrager sowie Fach- und Fuhrungskrafte aus den Bereichen Konstruktion, Arbeitsvorbereitung, Organisation, Personal und Produktion."

1. 1 Ausgangssituation Das Ausschopfen von Wettbewerbsvorteilen verlangt von Produktionssystemen eine immer hohere Anpassungsfahigkeit an unterschiedliche Fertigungsaufgaben und eine immer schnellere Reaktionsfahigkeit auf neue Bedurfnisse /01/. Diese Situation sowie die aus wirtschaftlichen Grunden geforderte Umstellung von der lagerorientierten Fertigung zur auftragsbezogenen Produktion haben immer kleiner wer dende Losgrossen und eine zunehmende Einzelfertigung zur Folge. Um unter diesen Be dingungen wettbewerbsfahig bleiben zu konnen, mussen Unternehmen in zunehmendem Masse organisatorische und technische Massnahmen in ihrer Autbau- und Ablauforgani sation planen und durchsetzen sowie rechnerunterstutzte Methoden zur Auftragsabwick lung einsetzen. Das Unternehmen mit der kurzesten Produktdurchlaufzeit von der Bild 1: Schwachstellen der Aujtragsabwicklung 101/ Produktidee bis zum lieferbaren Produkt wird entscheidende Wettbewerbsvorteile errin gen. Analysiert man die derzeitige Auftragsabwicldung im Hinblick auf die gestellten Forderungen, so erkennt man eine Reihe von Schwachstellen und Mangeln, die lange Durchlaufzeiten und hohe Bestande nach sich ziehen. Z. B. fuhren hohe Arbeitsteiligkeit und mangelnde Synchronisation der Vorgange zu erheblichen Effektivitats- und Zeit verlusten. Die Funktionen der Auftragsabwicldung sind meist strikt voneinander abge grenzt, wodurch eine optima1e Synchronisation aller Schritte der Auftragsabwicldung erschwert wird. Grunddaten werden in Konstruktion, Arbeitsplanung und Arbeitssteue rung wiederholt generiert. Die Arbeitsplanung beginnt haufig erst dann, wenn alle Zeich nungen und Anderungen in der Konstruktion fertiggestellt sind. Im Werkstattbereich werden Auftrage losweise abgearbeitet. Das Fertigungslos wird in der Regel erst dann zur nachsten Station befdrdert, wenn es von der vorherigen komplett bearbeitet worden ist (Bild 1) /021."

Die Aufgabenstellung der experimentellen Modalanalyse liegt in der Identifikation der EigenschwingungsgrAAen eines meAtechnisch untersuchten Objekts. Im Rahmen eines Konzepts zur DurchfA1/4hrung experimenteller Modalanalysen an Werkzeugmaschinen mit leicht transportierbarer Hardware wird in dieser Publikation ein Algorithmus zur Identifikation modaler Parameter anhand gemessener AoebertragunsfrequenzgAnge entwickelt. Das Verfahren beruht auf NAherungslAsungen zur Kurvenanpassung einzelner Standardfunktionen, die - in ein Iterationsverfahren integriert - gegen die exakte LAsung des nichtlinearen Identifikationsproblems konvergieren. Das Verfahren wird mit berechneten und praktischen Beispielen getestet. Im Hinblick auf die in der Praxis oft auftretenden NichtlinearitAten werden in diesem Zusammenhang auch die linearisierenden Eigenschaften der kausalen Hilbert-Transformation sowie MAglichkeiten zu deren Anwendung bei experimentellen Modalanalysen von nichtlinearen Objekten untersucht.