Die vorliegende Masterarbeit gliedert sich als ein wesentlicher inhaltlicher Bestandteil in das Verbundforschungsprojekt „Entwicklung energetischer Planungsalgorithmen für ERP-Systeme – EnPlan“ ein. Sie beschäftigte sich konkret mit der Konzeption, Realisierung und Validierung exemplarischer energetischer Planungsalgorithmen zur Anwendung in ERP-Systemen für Auftragsfertiger. Diese energetischen Planungsalgorithmen tragen u.a. dazu bei, die Prozesse zu identifizieren, die aus energetischer Sicht (z. B. Energieverbrauch) ein erhebliches Einsparpotenzial besitzen. Diese energetisch relevanten Prozesse dienen als Ausgangspunkt für eine energetische Engpassplanung, die die Reduzierung des Energieverbrauchs aus planerischer Sicht ermöglichen. Daher setzen die energetischen Planungsalgorithmen innerhalb der Produktionsplanungs- und -steuerungs-aufgaben „Durchlaufterminierung“, „Kapazitätsabstimmung“ und „Ressourcenbelegungsplanung“ an. In Abhängigkeit von Faktoren,wie z. B. der außentemperaturabhängigen Fertigungsauftrags-planung, der Arbeitsfolge oder der energieorientierten Schichtplanung wurden bestehende spezifische Produktionsplanungs- und steuerungsaufgaben gesucht, verglichen und für ihre Anwendbarkeit in den entwickelten energetischen Planungsalgorithmen angepasst. Zur Validierung der erarbeiteten energetischen Planungsalgorithmen war es notwendig, ein entsprechendes Testszenario zu gestalten. Abschließend wird nachgewiesen, dass diese erarbeiteten energetischen Planungsalgorithmen zur Verringerung des einzusetzenden Energiebedarfs für die Abarbeitung der Fertigungsaufträge geeignet sind und dabei andere relevante Zielgrößen nicht vernachlässigt werden.

Hilfsmittel zur Entlastung der Menschen, welche täglich monotone Tätigkeiten in spanenden Fertigungssystemen durchführen, werden aus Sicht der menschengerechten Arbeitsgestaltung, fehlender Arbeitskräfte und hoher Lohnkosten vor allem in den Strukturwandelregionen, welche vom Braunkohleausstieg betroffen sind, immer wichtiger. Aufgaben wie das Handentgraten, als monotone Tätigkeit mit Gefährdungspotential, führen häufig zu Fehlern an den Produkten. Kleine Losgrößen (im betrachteten Unternehmen zwischen 20 und 100 Stück) lassen den unterstützenden oder auch ablösenden Einsatz von Industrierobotern zur Durchführung solcher Tätigkeiten bisher unwirtschaftlich erscheinen. Auch die kognitive und motorische Anpassungsfähigkeit des Menschen an unterschiedliche Entgrataufgaben konnte bisher nicht zufriedenstellend auf Roboter adaptiert werden. Daher ist die Entwicklung von effizienten und intuitiven Einlernprozessen von Robotern auf variierende Bauteile durch den Menschen notwendig. Der Beitrag befasst sich mit dem intuitiven, nutzerzentrierten Roboter-Teaching am Beispiel des Fertigungsverfahrens Entgraten für ein KMU aus der Lausitz.