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Energieflexibler Kältedemonstrator/Energy flexible refrigeration demonstrator Energieflexibler Kältedemonstrator/能源柔性制冷演示器
WT Werkstattstechnik Pub Date : 2022-01-01 DOI: 10.37544/1436-4980-2022-01-02-13
Bijan Seyed Sadjjadi, Alexander Emde, A. Sauer
{"title":"Energieflexibler Kältedemonstrator/Energy flexible refrigeration demonstrator","authors":"Bijan Seyed Sadjjadi, Alexander Emde, A. Sauer","doi":"10.37544/1436-4980-2022-01-02-13","DOIUrl":"https://doi.org/10.37544/1436-4980-2022-01-02-13","url":null,"abstract":"Durch die Dekarbonisierung industrieller Produktionssysteme und die Stabilisierung der Stromnetze wird die Bereitstellung von Energieflexibilität immer wichtiger. Der Energiebedarf elektrisch betriebener Kompressionskältemaschinen (KKM) kann in Kombination mit thermischen Kältespeichern auf die fluktuierende Erzeugung von erneuerbaren Energien angepasst werden und somit Energieflexibilität bereitstellen. Diese Arbeit bewertet die Funktionalität eines energieeffizienten und energieflexiblen Kältedemonstrators, der diesen Anwendungsfall abbilden soll.   The decarbonization of industrial production systems and stabilization of electricity grids increases the importance of energy flexibility. Electrically operated compression chillers (CCM) can be adapted to the fluctuating generation of renewable energies in combination with a thermal cold storage to provide energy flexibility. This work evaluates the functionality of a laboratory-scale energy-flexible refrigeration demonstrator designed to replicate this use case.","PeriodicalId":37621,"journal":{"name":"WT Werkstattstechnik","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69682783","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Verschleißbewertung und -modellierung/Milling of titanium aerostructures using solid cemented carbide tools - Evaluation and modelling of tool wear 使用硬质合金刀具的钛合金航空结构铣削。刀具磨损的评估和建模
WT Werkstattstechnik Pub Date : 2022-01-01 DOI: 10.37544/1436-4980-2022-01-02-77
T. Surmann, M. Lange, J. Dege
{"title":"Verschleißbewertung und -modellierung/Milling of titanium aerostructures using solid cemented carbide tools - Evaluation and modelling of tool wear","authors":"T. Surmann, M. Lange, J. Dege","doi":"10.37544/1436-4980-2022-01-02-77","DOIUrl":"https://doi.org/10.37544/1436-4980-2022-01-02-77","url":null,"abstract":"Der bei der Titanzerspanung durch Schneidenausbrüche geprägte und stochastische Werkzeugverschleiß lässt sich durch die üblichen Kriterien Verschleißmarkenbreite sowie -länge nur aufwendig und ungenau durch mikroskopische Untersuchungen in ein eindeutiges Maß fassen. Dieser Beitrag zeigt eine Möglichkeit, einen Verschleißwert durch die Abweichung des momentanen zum idealen Spindeldrehmoment zu ermitteln. Dies erlaubt eine Onlineverschleißerkennung sowie die Aufstellung eines Standzeitmodells.   Tool wear in the machining of titanium parts is marked by stochatically distributed and sized breakouts of the cutting edges. Therefore, it is hard to represent the wear by one single value. This paper shows a method that is based on the comparison of the actual spindle torque to the ideal torque computed by a simulation. This allows to characterize the wear by only one additional cutting force component and to set up a model for the tool wear as well as for the tool life time.","PeriodicalId":37621,"journal":{"name":"WT Werkstattstechnik","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69683483","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Schwingungsanalyse an Tieflochbohrwerkzeugen/Vibration analysis of deep hole drilling tools - Experimental analysis of lateral vibrations of deep-hole drilling tools and development of a testing rig 深孔钻具的振动分析-深孔钻具横向振动的实验分析及试验台的研制
WT Werkstattstechnik Pub Date : 2022-01-01 DOI: 10.37544/1436-4980-2022-01-02-83
Christopher Krebs, Sebastian Honnef, M. Volz, E. Abele, M. Weigold
{"title":"Schwingungsanalyse an Tieflochbohrwerkzeugen/Vibration analysis of deep hole drilling tools - Experimental analysis of lateral vibrations of deep-hole drilling tools and development of a testing rig","authors":"Christopher Krebs, Sebastian Honnef, M. Volz, E. Abele, M. Weigold","doi":"10.37544/1436-4980-2022-01-02-83","DOIUrl":"https://doi.org/10.37544/1436-4980-2022-01-02-83","url":null,"abstract":"Unsicherheiten bei Tiefbohrprozessen bestimmen die Bohrungsqualität. Um die physikalischen Einflussgrößen auf die resultierende Bohrungsqualität zu ermitteln, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Analogieprozess zum Tiefbohren entwickelt. Der so entstandene Versuchsstand erlaubt die einachsige, laterale Auslenkung der Werkzeugspitze bei gleichzeitiger Aufnahme der Werkzeugkörperbewegung. Ein anschließender Vergleich mit einem Realprozess liefert dabei eine gute Übereinstimmung.   Uncertainties in deep drilling processes determine the borehole quality. As part of this work, a deep hole drilling analogy process was developed to determine the physical variables influencing the resulting hole quality. The resulting test rig allows for uniaxial, lateral deflection of the tool tip while simultaneously recording the tool body movement. A subsequent comparison with a real process provides good agreement.","PeriodicalId":37621,"journal":{"name":"WT Werkstattstechnik","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69683500","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Datennutzung in der Produktionssystementwicklung/Using data for production system development 生产系统数据管理/使用数据进行生产系统开发
WT Werkstattstechnik Pub Date : 2022-01-01 DOI: 10.37544/1436-4980-2022-04-64
I. Wiederkehr, Roman Dumitrescu, C. Koldewey, M. Marré, Daniel Panick
{"title":"Datennutzung in der Produktionssystementwicklung/Using data for production system development","authors":"I. Wiederkehr, Roman Dumitrescu, C. Koldewey, M. Marré, Daniel Panick","doi":"10.37544/1436-4980-2022-04-64","DOIUrl":"https://doi.org/10.37544/1436-4980-2022-04-64","url":null,"abstract":"Daten verändern Produkte sowie die dazugehörige Planung, Entwicklung und Produktion. Zunächst wird ein Überblick des Status quos der Datennutzung in diesen Bereichen aufgezeigt. Ferner werden Potenziale und Herausforderungen vor dem Hintergrund der datengestützten Produktplanung beleuchtet und Implikationen für die Produktionssystementwicklung abgeleitet.   Data have a modifying effect on products as well as the associated areas of planning, development and production. This paper gives an overview of the status quo of of data used in these areas . Also, the potential and challenges are highlighted against the background of data-driven product planning, as well as deriving implications for production system development.","PeriodicalId":37621,"journal":{"name":"WT Werkstattstechnik","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69684430","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Automatisiertes Nesting in additiven Prozessketten/Production planning and control for additive series production – Automated Nesting in additive process chains 自动化嵌套在增材生产/生产计划和控制的增材系列生产-自动化嵌套在增材工艺链
WT Werkstattstechnik Pub Date : 2022-01-01 DOI: 10.37544/1436-4980-2022-04-48
F. Meister, Jochen Mück, Andrea Hohmann, C. Seidel
{"title":"Automatisiertes Nesting in additiven Prozessketten/Production planning and control for additive series production – Automated Nesting in additive process chains","authors":"F. Meister, Jochen Mück, Andrea Hohmann, C. Seidel","doi":"10.37544/1436-4980-2022-04-48","DOIUrl":"https://doi.org/10.37544/1436-4980-2022-04-48","url":null,"abstract":"Im Vergleich zur konventionellen Fertigung ist der schichtweise Bauteilaufbau der additiven Fertigung durch eine höhere Flexibilität gekennzeichnet. Die auch als 3D-Druck bezeichneten additiven Fertigungsverfahren erlauben die Herstellung mehrerer unterschiedlicher Komponenten in einem Bau- beziehungsweise Druckvorgang. Im Rahmen der Produktionsplanung und -steuerung gilt es daher, eine ressourcenoptimierte Zusammenstellung für die Bauvorgänge zu ermitteln.   Compared to conventional manufacturing, the layer-upon-layer principle of additive manufacturing is characterized by greater flexibility. The additive manufacturing processes, also known as 3-D printing, enable the production of several different components in a single printing process. In the context of production planning and control, it is therefore necessary to determine a resource-optimized composition for the build processes.","PeriodicalId":37621,"journal":{"name":"WT Werkstattstechnik","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69684508","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Neuer Simulationsansatz für Maschinenkomponenten/New simulation approach for machine components – Coupled thermo-mechanical calculation of ball screws Neuer simulationsanatz f<e:1> /机械部件的新模拟方法-滚珠丝杠的热-力耦合计算
WT Werkstattstechnik Pub Date : 2022-01-01 DOI: 10.37544/1436-4980-2022-05-27
C. Brecher, Florian Kneer, Alexander Steinert, Jakob Weber, S. Neus
{"title":"Neuer Simulationsansatz für Maschinenkomponenten/New simulation approach for machine components – Coupled thermo-mechanical calculation of ball screws","authors":"C. Brecher, Florian Kneer, Alexander Steinert, Jakob Weber, S. Neus","doi":"10.37544/1436-4980-2022-05-27","DOIUrl":"https://doi.org/10.37544/1436-4980-2022-05-27","url":null,"abstract":"Aufgrund des hohen Wirkungsgrads und der hohen Positioniergenauigkeit und Steifigkeit sind Kugelgewindetriebe die am häufigsten eingesetzten Vorschubantriebe moderner Werkzeugmaschinen. Zur Verbesserung der Auslegung und Optimierung von Kugelgewindetrieben wird in diesem Beitrag ein Simulationsansatz vorgestellt, der es ermöglicht, den Zusammenhang zwischen der durch Reibung entstehenden Verlustleistung und der Erwärmung im Kugelgewindetrieb abzubilden. Dazu wird ein Reibmodell verwendet, das sich bei der Betrachtung von Spindellagern bewährt hat. Die Übertragbarkeit des Reibmodells auf Kugelgewindetriebe wird in Versuchen bestätigt. Due to their high efficiency and high positioning accuracy and stiffness, ball screws are the most frequently used feed drives in modern machine tools. To improve the design and optimization of ball screws, this paper presents a simulation approach, which allows for mapping the relationship between the power loss caused by friction and the heating in the ball screw. For this purpose, a friction model is used which has proven successful in the analysis of spindle bearings. The transferability of the friction model to ball screws is confirmed in tests.","PeriodicalId":37621,"journal":{"name":"WT Werkstattstechnik","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69684644","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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DezPatch zur Verbesserung der Termineinhaltung/DezPatch for improvement of the punctuality rate DezPatch zur Verbesserung der Termineinhaltung/DezPatch改善准点率
WT Werkstattstechnik Pub Date : 2022-01-01 DOI: 10.37544/1436-4980-2022-04-38
A. Sauer, Dennis Bauer, Daniel Umgelter
{"title":"DezPatch zur Verbesserung der Termineinhaltung/DezPatch for improvement of the punctuality rate","authors":"A. Sauer, Dennis Bauer, Daniel Umgelter","doi":"10.37544/1436-4980-2022-04-38","DOIUrl":"https://doi.org/10.37544/1436-4980-2022-04-38","url":null,"abstract":"Mit DezPatch wird ein dezentraler Dispatcher zur Verbesserung der Termineinhaltung in der komplexen Werkstattfertigung der Halbleiterindustrie vorgeschlagen. Vier Algorithmen zur Priorisierung von Produktionsaufträgen in Puffern vor Arbeitsstationen werden mittels diskreter Eventsimulation untersucht. Durch Berücksichtigung der Kennzahlen Flussgrad, Fertigstellungsgrad und Pufferreichweite kann neben der mittleren Termineinhaltung auch der mittlere Durchsatz verbessert werden.   DezPatch is a decentralised dispatcher to improve the punctuality rate of production jobs in the complex job shop of the semiconductor industry. Four algorithms for prioritising production dispatchment in buffers before workstations are examined by a discrete event simulation. By integration of the factors flow factor, degree of completion and buffer range, the average punctuality rate and the average throughput can be improved.","PeriodicalId":37621,"journal":{"name":"WT Werkstattstechnik","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69684770","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Emissionsminderung beim Laserauftragschweißen/Emission reduction in wire-based laser metal deposition Laserauftragschweißen/减少线基激光金属沉积的排放
WT Werkstattstechnik Pub Date : 2022-01-01 DOI: 10.37544/1436-4980-2022-06-5
Stefanie Gräfe, Rebecca Paulus, Robin Day, T. Bergs, Daniel Wohter
{"title":"Emissionsminderung beim Laserauftragschweißen/Emission reduction in wire-based laser metal deposition","authors":"Stefanie Gräfe, Rebecca Paulus, Robin Day, T. Bergs, Daniel Wohter","doi":"10.37544/1436-4980-2022-06-5","DOIUrl":"https://doi.org/10.37544/1436-4980-2022-06-5","url":null,"abstract":"Beim drahtbasierten Laserauftragschweißen (LMD-w) werden gesundheits- und umweltschädliche Schweißrauchpartikel freigesetzt, deren Gefährdungspotenzial von der chemischen Zusammensetzung sowie der Partikelanzahl und -größe abhängt. Unter Verwendung eines statistischen Versuchsplans werden die Emissionen charakterisiert und die Abhängigkeit von relevanten Prozessfaktoren bestimmt. Daraus werden prozessintrinsische Maßnahmen zur Emissionsminderung abgeleitet.   Wire-based laser metal deposition (LMD-w) releases welding fume particles that are harmful to health and the environment. The potential hazard depends on the chemical composition as well as particle number and size. Using a statistical design of experiments, the emissions are characterized and the dependence on relevant process factors is determined. From this, process-intrinsic measures for emission reduction are derived.","PeriodicalId":37621,"journal":{"name":"WT Werkstattstechnik","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69685463","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Innovationspotenziale im Komplexitätsmanagement/Potential for innovation in SME complexity management 创新专题:Komplexitätsmanagement/中小企业复杂性管理创新潜力
WT Werkstattstechnik Pub Date : 2022-01-01 DOI: 10.37544/1436-4980-2022-06-54
A. Deuter, S. Tackenberg, Jan Herrmann, Marc Vathauer, F. Kage
{"title":"Innovationspotenziale im Komplexitätsmanagement/Potential for innovation in SME complexity management","authors":"A. Deuter, S. Tackenberg, Jan Herrmann, Marc Vathauer, F. Kage","doi":"10.37544/1436-4980-2022-06-54","DOIUrl":"https://doi.org/10.37544/1436-4980-2022-06-54","url":null,"abstract":"Mit der steigenden Komplexität der Entwicklung mechatronischer Produkte sind den beteiligten Akteuren die Wirkbeziehungen zwischen den Bauteilen sowie zwischen den Bauteilen und den erforderlichen Produktionsprozessen oft nicht mehr hinreichend bekannt. Nicht abgestimmte Entscheidungen und Handlungen sind die Folge, die zu Kosten- und Terminüberschreitungen führen. Dieser Beitrag zeigt mögliche Innovationspotenziale auf, die ein Assistenzsystem für das Komplexitätsmanagement bieten kann.   Due to the increasing complexity in developing mechatronic products, often the stakeholders involved are no more aware of the interrelationships between components as well as between the components and the required production processes. This results in non-coordinated decisions and actions, leading to cost and schedule overruns. This article shows how an assistance system for complexity management can offer potential for innovation.","PeriodicalId":37621,"journal":{"name":"WT Werkstattstechnik","volume":"16 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69685483","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Agile Produktionssysteme in der Batteriezellfertigung/Plant Concept for Highly Automated and Agile Calendering of Battery Electrodes 电池电极高度自动化和敏捷压延的敏捷生产系统
WT Werkstattstechnik Pub Date : 2022-01-01 DOI: 10.37544/1436-4980-2022-07-08-46
F. Kößler, D. Mayer, J. Fleischer
{"title":"Agile Produktionssysteme in der Batteriezellfertigung/Plant Concept for Highly Automated and Agile Calendering of Battery Electrodes","authors":"F. Kößler, D. Mayer, J. Fleischer","doi":"10.37544/1436-4980-2022-07-08-46","DOIUrl":"https://doi.org/10.37544/1436-4980-2022-07-08-46","url":null,"abstract":"Batteriekalander werden aktuell manuell, erfahrungsbasiert und zeitintensiv iterativ beim Start einer neuen Produktionskampagne eingestellt und bei Bedarf während der Produktion nachjustiert. Bei einer variantenreichen und agilen Produktion tritt dieser Anlaufprozess im Gegensatz zu einer auf ein Produkt spezialisierten Großserienproduktion vermehrt auf. Ein Anlagen- und Automatisierungskonzept für einen schnelleren Produktionsanlauf von Batteriekalandern wird im Folgenden vorgestellt.   Battery calenders are currently set manually, experience-based and time-intensively iteratively at the start of a new production campaign and are readjusted as required during production. In a variant-rich and agile production, this start-up process occurs more frequently in contrast to a large-scale production specialized on one product. A plant and automation concept for faster production startup of battery calenders is presented below.","PeriodicalId":37621,"journal":{"name":"WT Werkstattstechnik","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"69686558","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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