FTK ’88, Fertigungstechnisches Kolloquium: Schriftliche Fassung der Vorträge zum Fertigungstechnischen Kolloquium am 5./6. Oktober 1988 in Stuttgart PDF
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FJK'88 Gesellschaft fur Fertigungstechnik in Stuttgart in Verbindung mit der VD I -Gesellschaft Produktionstechnik (AD B) und den Fertigungstechnischen Instituten der UniversiUit Stuttgart F K'88 Fertigungstechnisches Kolloquium Schriftliche Fassung der Vortrage zum Fertigungstechnischen Kolloquium am 5.16. Oktober 1988 in Stuttgart Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo 1988 Institut flir Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb, HolzgartenstraBe 17, 7000 Stuttgart 1 o. Prof. Dr.-Ing. H.-J. Warnecke Institut flir Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen, SeidenstraBe 36, 7000 Stuttgart 1 o. Prof. Dr.-Ing. G. Pritschow ISBN-13: 978-3-540-50238-8 e-ISBN-13: 978-3-642-48058-4 DOl: 10.1007/978-3-642-48058-4 CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek FTK (07, 1988, Stuttgart): FTK '88 [achtundachtzig], Fertigungstechnisches Kolloquium: schriftl. Fassung d. Vortrage zum Fertigungstechn. Kolloquium am 5./6. Oktober 1988 in Stuttgart / Hrsg. Ges. fiir Fertigungstechnik, Stuttgart in Verb in dung mit d. VDI-Ges. Produktionstech nik (ABD) u. d. Fertigungstechn. Inst. d. Univ. Stuttgart. - Berlin; Heidelberg; New York; Tokyo: Springer, 1988. NE: Gesellschaft fUr Fertigungstechnik; HST Dieses Werk ist urheberrechtlich geschiitzt. Die dadurch begriindeten Rechte, insbesondere die der Ubersetzung, des Nachdrucks, des Vor trags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfaitigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiserVerwertung, vorbehaiten. Eine Vervielfaltigung die ses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgeset zes der B undesrepublik Deutschland yom 9. September 1965 in der Fassung yom 24. Juni 1985 zuHissig. Sie ist grundsatzlich vergiitungspflich tig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. © Springer-Verlag Berlin, Heidelberg 1988 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kenn zeichnung nicht zu der Annahme, daB solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden diirften. Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien (z. B. DIN, VDI, VDE) Bezug genom men oder aus ih nen zitiert worden sein, so kann der Verlag keine Gewahr fUr Richtigkeit, Vollstandigkeit oder Aktualitat iibernehmen. Es empfiehlt sich, gegebenenfalls fiir die eigenen Arbeiten die vollstandigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils giiltigen Fassung hinzuzuziehen. Gesamtherstellung: Universitatsdruckerei H. SWrtz AG, Wiirzburg Veranstalter Gesellschaft fUr Fertigungstechnik in Stuttgart in Verb in dung mit den Fertigungstechnischen lnstituten der UniversiHit Stutt gart, derWissenschaftlichen Gesellschaft fUr Produktionstechnik (Hochschulgruppe Fertigungstechnik, HGF) und derVDI Gesellschaft Produktionstechnik (ADB). Das Fertigungstechnische Kolloquium gliedert sich ein in die Reihe der Kollo quien, die von Mitgliedern der Wissenschaftlichen Gesellschaft fur Produktionstechnik (WGP) veranstaltet werden. In dieser Gesellschaft sind 20 lnstitutsleiter und Professoren fUr Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik der deutschen Universitaten und Technischen Hochschulen zusammengefaBt. Viele von ihnen tragen zu dieser Veranstaltung bei. Institut fUr Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb beitungsvorgangs an der Maschine, graphisch orien (IFF) tierte Bedienoberflache NC-Programmiersysteme. NC-Programmiersystem fUr o. Prof. Dr.-Ing. H.-I. Warnecke die Bearbeitungsaufgaben Drehen, 5achsiges Frasen, o. Prof. Dr.-Ing. habil. H. -I. Bullinger Schleifen. Programmiersysteme fUr roboterbestuckte Fertigungs- und Montagezellen. CAD/NC-Program Fraunhofer-Institut fUr Produktionstechnik miersystem-Kopplung und Automatisierung (IPA) Kommunikationstechnik: Vernetzungs- und Kommuni Fraunhofer-Institut fUr Arbeitswirtschaft kationstechnik mit unterschiedlichen LAN's und Organisation (lAO) - Flexible Fertigungstechnik: Adaptierbare Leitsysteme fUr Fertigungs- und Montagesysteme. Rechnerunter Betriebsorganisation: Ablauforganisation, Projektpla sttitztes Werkzeugwesen. Simulation zur Planung von nung, Arbeitsplanerstellung, Fertigungssteuerung, In Fertigungssystemen. ProzeBuberwachung standhaltungsorganisation Diagnosetechnik: SPS-Programmierung mit integrier Arbeitswirtschaft: Arbeitsstrukturen, Arbeitspadago ter Diagnose und uberwachungsgerechten Signalge gik, Ergonomie, Arbeitsmittelgestaltung, Arbeitsplatz bern. Expertensystemgesttitzte Diagnose fUr Ferti gestaltung gungseinrichtungen - Neue Technologien im Buro: Sprachverarbeitung, di Qualitatssicherung: Integrierte Qualitatssicherung in rekte grafische Manipulation, Expertensysteme, Buro Fertigungs-und Montagezellen automatisierung CAD, CAP, CAM Robotertechnik: Modularer Roboterbaukasten mit - Fabrikplanung: Rechneruntersttitzte Layoutplanung, konfigurierbarer Kinematik fUr Bearbeitungs- und Lager-und F6rderwesen, Standortplanung Montageaufgaben, sensorgefuhrte Roboter fUr Bear Produktionssysteme: Planung und Simulation von flexi beitungsaufgaben (Schleifen, Entgraten, Laserschnei bIen Fertigungssystemen, Montagetechnik, Handha den). Sensorsysteme fUr Industrieroboter. Statische bungstechnik, Industrierobotereinsatz, Bewertung von und dynamische Simulation Produktionssystemen, Halbleiterfertigungsgerate, - Transportfahrzeuge: Neuartige flachenbewegliche Fahr Reinraumfertigung zeuge ohne Spurbindung, Leittechnik mit drahtloser Qualitatssicherung und MeBtechnik: Prufplanung und Kommunikation Pruforganisation, Rechnerunterstutzte Qualitatssiche Regelungs- und Antriebstechnik: Elektrische und hy rung, MeBautomaten und Sensoren, Musterkennung draulische, lagegeregelte Antriebe. Direktantriebskon und Bildverarbeitung zepte fUr rotatorische und line are Bewegungen. Rege Galvanotechnik: Metallisches Beschichten, Galvano lungskonzepte fUr Bewegungsachsen auf der Basis von formung, Elektrotechnisches Polieren, Korrosions Zustandsreglern mit integrierter Diagnose und automa schutzmaBnahmen tischer Inbetriebnahme. Lackiertechnik: Vorbehandlung, Organisches Beschich ten, Trocknen, Entsorgen Entgrattechnik: Gratentstehung, Maschinelle Entgrat verfahren Institut fUr Umformtechnik (lfU) o. Prof. Dr.-Ing. K. Siegert Institut fUr Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen Plastizitatstheoretische und werkstofftechnische und Fertigungseinrichtungen (ISW) Grundlagen der Umformtechnik, ProzeBsimulation o. Prof. Dr.-Ing. G. Pritschow Tribologie in der Umformtechnik Technologie der Massivumformung, der Blechumfor Numerische Steuerungstechnik: Modulares Steuerungs mung und des Schneidens system auf der Basis von Funktionsbausteinen fUr nu Berechnungsverfahren fUr Werkzeuge merisch gesteuerte Werkzeugmaschinen (Hardware und Rechnerunterstutzte Konstruktion von Werkzeugen fUr Software), graphische dynamische Simulation des Bear- die Kaltmassivumformung und Blechbearbeitung VerschleiB und Bruchverhalten von Werkzeugen der Fertigungsgerechtes und produktbezogenes Konstru Massivumformung ieren von Werkzeugmaschinen und -systemen Korrosives Verhalten, Ermtidungsverhalten umfor Entwicklung und Konstruktion von Montageanlagen mend hergestellter Bauteile und -werkzeugen - Numerisch gesteuertes Radialumformen Larmarm Konstruieren und Larmminderung Konstruktion und Arbeitsplanung am Bildschirm (CAD/CAM) Werkzeugentwicklung und -optimierung Institut fUr Werkzeugmaschinen Dynamische Untersuchungen an Werkzeugmaschinen o. Prof. Dr.-Ing. U. Heisel mittels Schwingungs-, Modal-und Gerauschanalyse - Betriebsverhalten von Spindel-Lager-Systemen und Konstruktion und Optimierung von Werkzeugmaschi Hydraulikkomponenten nen und -systemen fUr die Metall-und Holzbearbeitung Entwicklung und Optimierung spanender und abtragen Entwicklung und Untersuchung von Komponenten fUr der Fertigungsverfahren einschlieBlich Hochgeschwin die flexible Fertigungsautomatisierung digkeits-Hochleistungsdrehen Konstruktion und Entwicklung handgefUhrter Bearbei Prazisions-und Tiefbohren tungsgerate fUr die spanende Bearbeitung - Frasbohren und Auskammern Vorwort Das Fertigungstechnische Kolloquium in Stuttgart findet in dreijahrigem Turnus und in diesem J ahr zum 7. Male statt. Es fiihrt die Tradition des von Prof. Dolezalek 1959 ins Leben gerufenen Automatisierungs-Kolloquiums fort. Die Fertigungstechni schen Institute der Universitat Stuttgart befassen sich mit allen Fragen der Produktionstechnik wie derTechnologie spanen der und umformender Verfahren, mit der Planung und Organisation von Fertigungsanlagen, mit der Konstruktion und Steue rung von Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen. In diesen Instituten, zu denen noch die Fraunhofer-Institute fiir Produktionstechnik undAutomatisierung (IPA) sowie fiir Arbeitswirtschaft und Organisation (lAO) gehoren, sind derzeit mehr als 300 wissenschaftliche Mitarbeiter im Bereich der Forschung tatig. Das Fertigungstechnische Kolloquium FTK '88 steht unter dem Motto "Die Fertigungstechnik bestimmt den wirtschaft lichen Erfolg. Mit richtigen Weichenstellungen sichern wir den Industriestandort Deutschland". Bernter-Kreis E. Alschweig, Friedrichshafen; G. Armbruster, Heidenheim; H. Braitinger, Goppingen; M. Bretz, Miinchen; H. Diess, Dor nach; H. Eitel, Heidelberg; P. Fischer, Aalen; E. Gotz, Frankfurt; R. Hank, Ditzingen; A. Herrscher, Esslingen; K. Herzog, Oberkochen; I. Ioannidis, Stuttgart; R. Klenk, Niirtingen; H. Klingel, Ditzingen; J. Korner, Frankfurt; J. Schmidt, Stutt gart; H. Schuler, Goppingen; H. Seitz, Ludwigsburg; S. Waller, Niirnberg; G. Werntze, Pfronten-Steinach; H. Weule, Karls ruhe; W. v. Zeppelin, Reichenbach. Besichtigungen Urn dem Besucher Einblicke in die aktuelle Forschungstatigkeit zu geben, konnen die Fertigungstechnischen Institute wah rend und im AnschluB an die Vortrage des Kolloquiums besichtigt werden. Hierbei besteht die Moglichkeit, an Vorfiihrungen zu verschiedenen Forschungsprojekten teilzunehmen. Zur Information der Besucher stehen Mitarbeiter der einzelnen Insti tute zur Verfiigung. Entsprechende Besichtigungsplane sind in den Tagungsunterlagen enthalten. Vortragsthemen Fertigungstechnik - Eine weltweite Herausforderung: Fertigung irn Weltverbund aus der Sieht des Serienherstellers und des Zulieferers -Vergleieh der Unternehrnensstrukturen in der Werkzeugrnasehinenindustrie aus nationaler Sieht. Informationsmanagement - Wunsch und Realitat: Offene Reehnerarehitekturen, Stand der Norrnung, Problerne der Pra xis - Stand der Softwareteehnik in den Bereiehen Auftragsabwieklung/Logistik und CAD/CAM-Kopplung - Fortsehritte in der Biiroautornatisierung. Neue Fertigungskonzepte - Produktivitat oder Flexibilitat: Praxiserfahrung in der Fertigungsflexibilisierung - Expertensy sterne in der Produktionsteehnik - Autornatisierte Bleehbearbeitung und Einsatz der Hoehleistungslaserteehnik. Robotertechnik -Aufbruch zu neuenAnwendungen: Fortsehritte in der Prograrnrnierteehnik - Bearbeitungszellen auf Ro boterbasis - Einsatzfelder und Grenzen fUr MeBroboter - Modulare Systerne in der Handhabungsteehnik. Inhalt Fertigungstechnik - Eine weltweite Herausforderung W. Niefer Fertigung im Weltverbund aus der Sicht eines Automobilherstellers ... . 1-6 F. Scholl Fertigung im Weltverbund aus der Sicht eines Zulieferers ........ . 7-10 B. Leibinger U nternehmensstruktur der Werkzeugmaschinenindustrie im internationalen Vergleich ................................. . 11-15 R. Franz Schliisselindustrie der Zukunft: Stand der internationalen Halbleiterindustrie 16-22 H.-J. Warnecke Grundlegende GesetzmaBigkeiten in der Produktion . . . . . . . . . . . . . 23-31 Informationsmanagement -Wunsch und Realitat S.Waller Zukiinftige Rechnerarchitekturen und Kommunikation in der Produktionsautomatisierung . . . . . . . . . . 32-36 W. Dangelmaier Auftragssteuerung in einem CIM-Konzept ...... . 37-44 A. Storr Stand derTechnik im Bereich CAD/CAM-Kopplung .. 45-52 E. Gatz Der Mensch im Mittelpunkt - Benutzeroberflachen von Produktionseinrichtungen . 53-63 H.-J. Bullinger CIB: Verbindung von CIM und Biiroautomatisierung 64-69 H. Stiibig Erfahrung auf dem Weg zu CIM ........ . . . . . . . . . . . . . . . . . 70-76 Neue Fertigungskonzepte -Produktivitat oder Flexibilitat R. Hundseder Planung und Inbetriebnahme einer hochautomatisierten Fabrik am Beispiel einer Getriebefertigung ............ . 77-85 U. Heisel Marktakzeptanz bei der Fertigungsflexibilisierung . . . . . . . . . . . . . 86-94 H.Weule Expertensysteme in der Produktionstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . 95-103 K. Lange Systemverkniipfung von Technologie undWerkstoffentwicklung am Beispiel der Blechumformung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104-114 K. Siegert Materiaitransport, Mechanisierung und Automatisierung im KarosseriepreBwerk 115-120 H. Hiigel Hochleistungslaser in der Fertigungstechnik . . . . 121-133 H. Klingel Flexibel automatisierte Produktion von Blechteilen . . . . . . . . . . . . . . . 134-142 Robotertechnik -Aufbruch zu neuen Anwendungen G. Spur Stand der Programmiertechnik fUr Industrieroboter . . . . . . . . 143-151 G. Pritschow Bearbeitung mit Robotersystemen -Wege zu neuen Anwendungen 152-162 K. Herzog MeBroboter - Einsatzfelder und Grenzen . . 163-168 P. Drexel Modulare Systeme zur Handhabungstechnik . . . . . . . . . . . . 169-174 Autoren Prof. Dr. E.h. Dr. h.c. Werner Niefer Dipl.-Ing. Hermann Stubig Stellvertretender Vorstandsvorsitzender, Daimler-Benz Vorstandsmitglied Produktion AUDI -lngolstadt AG, Stuttgart Roland Hundseder Dr. rer. nat. Friedrich Scholl Direktor und Sprecher der Geschaftsleitung Zahnradfabrik Stellvertretender Geschaftsflihrer, Robert Bosch GmbH, Friedrichshafen, Friedrichshafen Stuttgart o. Prof. Dr.-Ing. Uwe Heisel Senator E.h. Dipl-Ing. B. Leibinger Direktor des Instituts flir Werkzeugmaschinen der Universi Geschaftsflihrender Gesellschafter, Trumpf GmbH + Co., tat Stuttgart Ditzingen o. Prof. Dr.-Ing. Hartmut Weule Dr. rer. nat. Hermann R. Franz Direktor des lnstituts fiir Werkzeugmaschinen und Be Vorstandsmitglied der Siemens AG Miinchen, Leiter des triebstechnik der Universitat (TH) Karlsruhe Unternehmensbereiches Bauelemente o. Prof. em. Dr.-Ing. Dr. h.c. Kurt Lange o. Prof. Dr.-Ing. Hans-Jiirgen Warnecke lnstitut fiir Umformtechnik der Universitat Stuttgart Direktor des Fraunhofer-Instituts fiir Produktionstechnik und Automatisierung, Stuttgart, und Direktor des Instituts Dipl.-Ing. Lothar Bruckner flir Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb der Universitat Stuttgart am lnstitut fiir Umformtechnik der Universitat Stuttgart Dr. E.h. Dipl.-Ing. Siegfried Waller o. Prof. Dr.-Ing. Klaus Siegert Generalbevollmachtigter Direktor der Siemens AG, Leiter Direktor des lnstituts flir Umformtechnik der Universitat des Geschaftsbereichs Produktionsautomatisierung und Stuttgart Automatisierungssysteme der Siemens AG, Niirnberg o. Prof. Dr.-Ing. habil. Helmut Hugel Dr.-Ing. habil. Wilhelm Dangelmaier Direktor des lnstituts flir Strahlwerkzeuge der Universitat Direktor am Fraunhofer-Institut flir Produktionstechnik, Stuttgart Stuttgart Dipl.-Ing. (F.H.) Hans Klingel Prof. Dr.-Ing. Alfred Storr Stellvertretender Vorsitzender der Geschaftsleitung, Ge am Institut flir Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen schaftsflihrer Entwicklung, Trumpf GmbH +Co., Ditzin und Fertigungseinrichtungen der Universitat Stuttgart gen Dipl.-Ing. Wolfgang Hofmeister o. Prof. Dr.-Ing. Drs. h.c. Gunter Spur am Institut flir Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen der Universitat Stuttgart Direktor des Fraunhofer-Instituts flir Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik, Berlin, und Direktor des Insti tuts flir Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik der Dip.-Ing. Joachim Zirbs Technischen Universitat Berlin am Institut flir Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen der Universitat Stuttgart o. Prof. Dr.-Ing. Gunter Pritschow Direktor des lnstituts flir Steuerungstechnik der Werkzeug Dipl.-Ing. Elmar Gotz maschinen und Fertigungseinrichtungen der Universitat Abteilungsdirektor Systemtechnologie, AEG, Frankfurt Stuttgart o. Prof. Dr.-Ing. habil. Hans-Jorg Bullinger Ing. Klaus Herzog Direktor des Fraunhofer-Instituts fiir Arbeitswirtschaft und Leiter des Geschaftsbereichs lndustrielle MeBtechnik, Carl Organisation, Stuttgart Zeiss, Oberkochen Dr. rer. pol. Joachim Niemeier Dipl.-Ing. (F.H.) Peter Drexel Abteilungsleiter am Fraunhofer-Institut fiir Arbeitswirt Produktbereichsleiter Baueinheiten fiir Montagetechnik, schaft und Organisation, Stuttgart Robert Bosch GmbH, Waiblingen
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