Berend Denkena – författare

Cyber-Physical and Gentelligent Systems in Manufacturing and Life Cycle explores the latest technologies resulting from the integration of sensing components throughout the production supply chain, and the resulting possibilities to improve efficiency, flexibility, and product quality. The authors present cutting edge research into data storage in components, communication devices, data acquisition, as well as new industrial applications.

Detailed technical descriptions of the tools are presented in addition to discussions of how these systems have been used, the benefits they provide, and what industry problems they could tackle in the future. This is essential reading for researchers and production engineers interested in the potential of cyber physical systems to optimize all parts of the supply chain.

The focus of this book is an application of Digital Twin as a concept and an approach, based on the most accurate view on a physical production system and its digital representation of complex engineering products and systems. It describes a methodology to create and use Digital Twin in a built environment for the improvement and optimization of factory processes such as factory planning, investment planning, bottleneck analysis, and in-house material transport. The book provides a practical response based on achievements of engineering informatics in solving challenges related to the optimization of factory layout and corresponding processes.

The fuel consumption of a modern combustion engine is one of the most important purchase criteria in contemporary society. Increasing oil prices and exhaust emissions taxes force the automotive industry to continuously improve the vehicle engines. The fuel consumption is closely related to the frictional losses of an engine. New material pairings or constructive modifications of the piston group can reduce such losses. Another innovative concept to lower the frictional forces is the micro-structuring of thermo-mechanically highly stressed surfaces. Within an interdisciplinary research group sponsored by the German Research Foundation, scientists at the Leibniz Universität Hannover and Universität Kassel have been working together to investigate this research topic. This final report presents their findings and offers scope for further discussion.

Innovationskraft und Hightech-Produkte machen Deutschland zu einer der führenden Industrienationen. Die Entwicklung neuer und verbesserter Produkte wird auch zukünftig eine herausragende Rolle spielen, denn Produktentwicklung und -gestaltung tragen zu Wohlstand, Wirtschaftswachstum und zur internationalen Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands bei. Dabei steckt hinter jedem neuen oder an Kundenwünsche angepassten Produkt eine Meisterleistung: Technische Herausforderungen und Bedarfe müssen erkannt werden. Es müssen geeignete technische Lösungen gefunden werden, die dann in ein funktionierendes und industriell herstellbares Produkt weiter entwickelt werden. Kein Entwicklungsprojekt ist wie das andere und mit jedem wird Neuland betreten. Diese abwechslungsreichen, sich gleichzeitig stetig wandelnden, aber verantwortungsvollen Aufgaben werden im Maschinenbau und in der Elektrotechnikindustrie vielfach von Konstrukteuren übernommen. Die Ausbildung von Konstrukteuren steht damit vor großen Herausforderungen: Sie muss dem Wandel der Tätigkeitsfelder und Anforderungen mit angepassten Ausbildungskonzepten begegnen, auf den Umgang mit der stetigen Weiterentwicklung vorbereiten und gleichzeitig attraktiv sein für den potenziellen Konstrukteurnachwuchs.

Vor diesem Hintergrund rief acatech das Projekt „Konstrukteur 2020“ ins Leben. Ziel war es, Lösungsansätze für eine Verbesserung des Berufsimages zu entwickeln sowie Vorschläge für eine zeitgemäße, zukunftsweisende Hochschulausbildung und Weiterbildung von Konstrukteuren zu erarbeiten, die den Erwartungen der Industrie Rechnung tragen. Die vorliegende acatech STUDIE dokumentiert die Detailergebnisse der empirischen Untersuchungen und Workshops dieses Projekts.

Manufacturing is the basic industrial activity generating real value. Cutting and abrasive technologies are the backbone of precision production in machine, automotive and aircraft building as well as of production of consumer goods. We present the knowledge of modern manufacturing in these technologies on the basis of scientific research. The theory of cutting and abrasive processes and the knowledge about their application in industrial practice are a prerequisite for the studies of manufacturing science and an important part of the curriculum of the master study in German mechanical engineering. The basis of this book is our lecture “Basics of cutting and abrasive processes” (4 semester hours/3 credit hours) at the Leibniz University Hannover, which we offer to the diploma and master students specializing in manufacturing science.