Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    Analyse und Nutzung von Aluminium-Bronze-Schleifstaub für das Laser-Pulver-Auftragsschweißen
    ( 2022-12)
    Müller, Vinzenz
    ;
    Marko, Angelina
    ;
    Kruse, Tobias
    ;
    Biegler, Max
    ;
    Rethmeier, Michael
    Die additive Fertigung verspricht ein großes Potenzial für den maritimen Sektor. Insbesondere Directed Energy Deposition (DED) Verfahren bieten die Möglichkeit, großvolumige maritime Bauteile wie Propellernaben oder -schaufeln herzustellen. Bei der Nachbearbeitung solcher Bauteile fällt in der Regel eine große Menge an Schleifabfällen an. Ziel des vorgestellten Projekts ist die Entwicklung einer nachhaltigen zirkulären AM-Prozesskette für maritime Komponenten auf Basis von Aluminiumbronze-Schleifresten. Dazu soll das Material wiederaufbereitet und anschließend als Rohmaterial für die Herstellung von Schiffspropellern im Laser-Pulver DED-Verfahren verwendet werden. In der vorliegenden Arbeit werden Schleifabfälle mittels dynamischer Bildanalyse untersucht und mit kommerziellem DED-Pulver verglichen. Anschließend werden Probengeometrien aus Schleifstaub gefertigt und durch metallographische Schliffe und REM/EDX analysiert.
  • Publication
    Kann Systems Engineering eine nachhaltige Produktentwicklung unterstützen
    ( 2022)
    Kruschke, Thomas
    ;
    Kaufmann, Uwe
    ;
    Lindow, Kai
    Systems Engineering (SE) wird erfolgreich für die Entwicklung komplexer Sys-teme eingesetzt. Komplexität äußert sich vor Allem in der Berücksichtigung der Vielzahl von Entwicklungszielen und der Wechselwirkung von Einflussparame-tern in einem multikriteriellen Entwicklungsprozess für Produkt-Service-Umgebungen. Es ist daher naheliegend, die vielversprechenden Vorteile des SE für die Entwicklung nachhaltiger Produkte zu nutzen. In diesem Konferenzbeitrag werden die Herausforderungen zur Umsetzung der Nachhaltigkeitsstrategien beschrieben, es wird auf die Vorteile von Modell-Basierten Systems Engineering (MBSE) eingegangen sowie der theoretische Hintergrund und die Aufgaben der neuen Arbeitsgruppe Sustainability enabled by Systems Engineering der GfSE vorgestellt. Deren Zielstellung ist es, den Beitrag zu identifizieren, den SE und insbesondere das MBSE für eine nachhaltige Produktentwicklung leisten kann. Dafür wurden insgesamt 13 Fragen formuliert und in einer Roadmap eingeordnet, mit denen sich die Arbeitsgruppe in den nächsten Jahren beschäftigen wird.
  • Publication
    Assistenzsystem für die Entwicklung nachhaltiger Produkte
    (Fraunhofer Verlag, 2020)
    Buchert, Tom
    Entscheidungen in der Produktentwicklung definieren die Gestalt und Wirkungsweise eines Produktes und legen damit dessen Lebensweg sowie auftretende Nachhaltigkeitswirkungen fest. IT-basierte Assistenzsysteme bieten das Potenzial, Entwickler bei ihren Entscheidungen zu unterstützen, indem zusätzliche Informationen mit Nachhaltigkeitsbezug für den Entscheidungsträger aufbereitet werden. In dieser Dissertationsarbeit erfolgt daher eine systematische Analyse relevanter Entscheidungssituationen sowie hierfür benötigter Informationen. Kern der vorgeschlagenen Lösung sind modulare ""Building-Blocks"", welche es Unternehmen erlauben, selbstständig Assistenzsysteme für die Entwicklung nachhaltiger Produkte aufzubauen. Dieses flexible Konzept ermöglicht eine individuelle Anpassung des Systems an die Charakteristika der Organisation (Prozesse, Methoden, IT-Welt etc.). Um dieses Prinzip zu demonstrieren, werden in der Arbeit drei Umsetzungen eines Assistenzsystems für wesentliche Entscheidungssituationen bei der Entwicklung nachhaltiger Produkte vorgestellt. Diese reichen von übergreifenden Systembetrachtungen über Konzeptentscheidungen auf Produktebene bis hin zur Optimierung einzelner Bauteile.
  • Publication
    Nachhaltige Unternehmensentwicklung aus ressourcenorientierter Perspektive
    (Fraunhofer Verlag, 2016)
    Orth, Ronald
    Eine nachhaltige Unternehmensentwicklung verknüpft ökonomischen Erfolg mit Forderungen nach ökologischer Verträglichkeit und sozialer Gerechtigkeit. Während bei vielen Großunternehmen Nachhaltigkeit bereits heute Teil der Unternehmensstrategie ist, weisen kleine und mittlere Unternehmen (KMU) in dieser Hinsicht noch erheblichen Nachholbedarf auf. Im Rahmen der Arbeit wird eine Methode zur Förderung einer nachhaltigen Unternehmensentwicklung entwickelt und deren Anwendung im mittelständischen Kontext beschrieben. Dabei werden neben dem schonenden Umgang mit materiellen Ressourcen (z.B. Rohstoffe, Betriebsmittel) insbesondere immaterielle Ressourcen (z.B. Wissen und Fähigkeiten der Beschäftigten oder Stakeholderbeziehungen) als zentrale Erfolgsfaktoren angesehen. Die Methode zielt darauf ab, die Nachhaltigkeitsperspektiven Ökonomie, Ökologie und Soziales in das konventionelle Managementsystem von KMU zu integrieren. Für die Anwendung der Methode werden aufeinander abgestimmte Instrumente und Vorgehensweisen bereitgestellt, die für den Zweck der Analyse, Planung, Steuerung und Berichterstattung einer nachhaltigen Unternehmensentwicklung eingesetzt werden können.
  • Publication
    Betriebliches Energiemanagement in produzierenden Unternehmen Deutschlands 2013
    (Fraunhofer IPK, 2013)
    Karcher, Phillip
    ;
    Siemer, Markus
    ;
    Jochem, Roland
  • Publication
    Design of sustainable product life cycles
    (Springer, 2009)
    Niemann, Jörg
    ;
    Tichkiewitch, Serge
    ;
    Westkämper, Engelbert
  • Publication
    Beitrag der Produktentstehung zur Nachhaltigkeit
    ( 2008)
    Stark, R.
    ;
    Lindow, K.
    ;
    Woll, R.
    ;
    Kind, C.
    Various approaches to sustainable product creation primarily address ecological and economical aspects. Social aspects are neglected, even though products and their processes directly influence the living conditions of todays and future generations. As a result, the product properties which are defined during product creation should support and ensure sustainable development throughout their product life cycle. For this purpose, the product creation process requires appropriate approaches and tools. Research conducted at the School of Machine Tools and Factory Management deals, on the one hand, with an approach to sustainable product creation based on scenarios and, on the other hand, with a competence management tool for employees. The systematic look into the future of sustainable produ cts by means of scenarios permits conclusions to be drawn concerning sustainable product creation. In addition, the competence management tool, presented in this paper, supports the project managers staffing decision of combining both the right qualifications and the individual competence of employees.