Wulfsberg, Jens P.

Die Modellfabrik des dtec Labors für intelligente Leichtbauproduktion (LaiLa) hat sich in den letzten drei Jahren als Digitalisierungslabor für intelligente Leichtbauproduktion etabliert und den Wissenstransfer zwischen Grundlagenforschung, anwendungsnaher Forschung und industrieller Anwendung in der Luftfahrt vorangetrieben. Durch die Implementierung und Optimierung von Technologien wie energieoptimierter Produktionsplanung und -steuerung, robotergestütztem kontinuierlichem Ultraschallschweißen und digitalen Zwillingen konnten signifikante Fortschritte in Bezug auf Qualitätssteigerung, individualisierte Fertigung, Ressourceneffizienz und Transparenz erzielt werden. Der vorliegende Beitrag präsentiert die gewonnenen Erkenntnisse und zeigt auf, wie die dargestellte Digitalisierung der Modellfabrik dazu beiträgt, Nachhaltigkeit und Effizienz in der Leichtbauproduktion durch intelligente Vernetzung, automatisierte Produktionssysteme, Echtzeit-Abbildung, Überwachung und Steuerung sowie flexibles Produktionsdesign zu erreichen. Darüber hinaus werden die Potenziale für die Weiterentwicklung und Skalierung der erprobten Lösungen in der industriellen Anwendung diskutiert, um den Weg für eine zukunftsorientierte und wettbewerbsfähige Leichtbauproduktion in der Luftfahrtindustrie und darüber hinaus zu ebnen. Im Einklang mit den übergeordneten Zielen von LaiLa und dtec trägt die Modellfabrik dazu bei, die Digitalisierung in der Leichtbauproduktion voranzutreiben und die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Luftfahrtindustrie zu stärken. Durch die enge Zusammenarbeit von Partnern aus Industrie und Wissenschaft fördert LaiLa den Technologietransfer und die Entwicklung innovativer Lösungen.

Today’s production sector is shaped by global supply chains and the division of labour. However, in light of recent crises showcasing the vulnerabilities of these global supply chains, a new research interest in local production has been sparked. Local value chains make it possible for the customer to be closer to where their goods are produced, which may increase people’s awareness of manufacturing circumstances. For that reason, the project Production Next Door (ProNeD) introduced the idea for the customer to be able to choose between different sustainability criteria that are used to determine the value chain through which their product will be manufactured. That way the customer is involved in the entire value creation process and may participate more actively in sustainable choices. This paper addresses the challenge of forming criteria that are relevant and meaningful to the customer but also applicable to small and medium-sized Enterprises (SME), as well as founded in standards and thus measurable. To this end, a consumer survey as well as literature on sustainability reporting is analysed to systematise key indicators for assessing sustainability within a company that meet the requirements of the European Union and its directives. This general approach is intended to also familiarise small and medium-sized enterprises (SME) with the upcoming European sustainability directives.

The COVID-19 pandemic has highlighted the importance of a local, resource-efficient and open(-source) production infrastructure for the rapid manufacturing of urgently needed products. Decentralized, networked and open production sites (Fab Lab, Makerspace) in urban areas, equipped with modern, low-threshold digital production technology, have been collaboratively used during the pandemic by the civil society to produce personal protective equipment (PPE). A key element for this resilient production and local improvement of the supply situation was open source hardware, whose product data were collaboratively developed and shared around the globe and could therefore subsequently be manufactured, modified and sold in conjunction with Fab Labs and Makerspaces. The authors have also developed a face shield based on an open source design, adapted it and provided it for the local market. In this paper, we show in a holistic single case study not only the development and production of the face shields, but also the future relevance of an open(-source) production infrastructure and a production planning and control system (PPC) in case of crises or local need in which new participatory value creation patterns result in innovative products.