Produktion – von der Idee zur Markteinführung
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
Effizientes Produzieren
Die Effizienz von Produktion richtet sich immer auch nach ihrem Verbrauch von Energie und Rohstoffen. Doch die Ressourcen gehen weltweit zurück, während Energie immer teurer wird. Daran müssen moderne Produktionsprozesse ausgerichtet sein. Neue, digitale Technologien für besseres Konstruieren, innovative Mess- und Prüftechniken, ausgeklügelte Instandhaltungsstrategien und optimierte Herstellungsprozesse sorgen dafür, dass wir Energie und Rohstoffe behutsam einsetzen und nachhaltig nutzen.
Zu diesem Thema
Assistenzsysteme
Visuelle Assistenz- und Prüfsysteme
Industrielle Fertigungs- und Montagetätigkeiten mit hoher Variantenvielfalt und kleinen Losgrößen eignen sich häufig nicht für eine Automatisierung und werden manuell durch eine menschliche Arbeitskraft erbracht. Auf der Grundlage bildbasierter Verfahren und Nutzung von CAD-Modelldaten entwickeln wir Methoden, Verfahren und Lösungen für innovative visuelle Assistenz- und Prüfsysteme zur Unterstützung manuell ausgeführter Arbeitsprozesse.
Bionische Rüsselkinematik für sichere Roboteranwendungen in der Mensch-Maschine-Interaktion (BROMMI)
Im Rahmen dieses Projekts soll ein flexibler Roboterarm entwickelt und erprobt werden, der aufgrund seiner völlig neuen, auf bionischen Prinzipien in Anlehnung an die Funktionsweise eines Elefantenrüssels beruhenden Konzeption kein Gefahrenpotenzial für den Menschen bietet.
Assistenzroboter in Laboren von Life-Science-Unternehmen (LiSA)
Zielsetzung des Projekts war die Entwicklung, der Aufbau und die Erprobung eines mobilen, alltagstauglichen Assistenzroboters, der in Laboren von Life-Science Unternehmen mit Labormitarbeitern interagiert und Routineaufgaben selbstständig übernimmt.
Geometrieprüfung von Eisenbahnradsätzen
Die Räder schienengebundener Fahrzeuge sind aufgrund der Wechselwirkung zwischen Rad und Schiene enormen Belastungen ausgesetzt. Die Geometrie des Radprofils, die Rund- und Planlaufabweichungen sowie die Position der Radscheiben auf der Welle sind Güteparameter, die entscheidend für die Betriebssicherheit und einen hohen Fahrkomfort eines Schienenfahrzeugs sind.
Prüfung von Maß- und Formtoleranzen an Profilen
Profilierte Halbzeuge und Konstruktionsprofile mit verschiedensten Querschnittsformen und Abmessungen finden in der Fertigungstechnik eine breite Anwendung. Sie bilden das Ausgangsmaterial für die Konstruktion vieler Produkte. Die Profile werden in der Regel durch Walzen und Ziehen oder im Extrusionsverfahren hergestellt. Neben Form- und Maßtoleranzen des Profilquerschnitts sind auf die Längsachse bezogene Größen wie Geradheit und Torsion wichtige Kriterien zur Bewertung der Produktqualität.
Prüfung von Maß- und Formtoleranzen an Automobilrädern
Für den Fahrkomfort und die Sicherheit von Fahrzeugen ist die geometrische Qualität der Räder ein entscheidender Faktor. Eine Bewertung der Qualität erfolgt anhand funktioneller geometrischer Kenngrößen für Reifensitze, Nabenbohrung, Bolzenlöcher und Anlagefläche. Konventionelle Prüfverfahren zur Bestimmung von Positions-, Form- und Lageabweichungen arbeiten überwiegend auf taktiler Basis. Bedingt durch die berührende Antastung der Oberflächen ergeben sich Nachteile bezüglich Verschleiß und Geschwindigkeit.
Taktile Sensorsysteme als Eingabegeräte
Taktile Sensorsysteme die zur sicheren Kollisionserkennung in Form einer drucksensitiven Haut auf bewegte Maschinenteile oder Roboter aufgebracht wurden, können über die Kollisionserkennung hinaus auch als Bedieninterface genutzt werden.
Universeller und mobiler Leichtbauroboter für Anwendungen in hyperflexiblen Zellen basierend auf igus robolink (ECHORD-ALEXA)
Im ALEXA-Projekt werden die Möglichkeiten eines transportablen Leichtbau-Roboterarms für flexible und ortsungebundene Aufgaben experimentell untersucht. Der ALEXA-Roboterarm ist hauptsächlich mit Komponenten aus dem modularen Roboter-Baukasten robolink der Firma igus® aufgebaut, was ihn extrem leicht macht.
Robotergestützte Assistenzsysteme für die Fertigung (im Rahmen des Projekts ViERforES)
Neuartige, am Fraunhofer IFF entwickelte, optische Arbeitsraumüberwachungslösungen gewährleisten die Sicherheit bei der Kooperation bzw. Kollaboration von Mensch und Roboter in gemeinsamen Arbeitsräumen.
Präzise Lokalisierung autonomer Roboter
Die kontinuierliche Lokalisierung mobiler Einheiten wie z. B. von fahrerlosen Transportsystemen oder mobilen Assistenzrobotern ist bereits heute eine Basistechnologie in Automatisierung und Logistik. Visuelle Selbstlokalisierung auf Basis preiswerter digitaler Kameratechnik bietet ein deutliches Potenzial zur Kostenreduktion bei solchen Systemen.
Autonomer, flexibler Roboter zum Schweißen von großen Stahlbauteilen (NOMAD)
Mobiles autonomes System mit 6-Achs-Roboterarm zum automatisierten Schweißen von großen Stahlkonstruktionen.
Maschinelle Aufmerksamkeit für verbessertes Umgebungsverstehen
Eine Aufmerksamkeitssteuerung dient dem bewussten Fixieren von Menschen und Objekten in einem kognitiven Prozess durch den Roboter. Dies ist notwendig, um die Akzeptanz des Roboters durch den Menschen zu fördern sowie zur Reduzierung von Störimpulsen, welche zu unerwünschten Handlungen des Roboters führen können.
Hyperflexible Roboterzellen mit rekonfigurierbaren passiven Kinematiken (ECHORD-HYROPA)
Im Projekt HYROPA wird der Einsatz von automatisch rekonfigurierbaren, passiven Gelenkarmen untersucht, um unterschiedliche Produktionsaufgaben in Standard-Roboterzellen zu vereinfachen.
Roboter als Werkzeugmaschine – Bearbeiten mit Industrierobotern (RoboCasting)
Die hohe Flexibilität der Industrieroboter und die zunehmende Verbesserung der Bahngenauigkeit eröffnen neben den bisher etablierten Aufgaben wie dem Pick&Place, Schweißen und Entgraten neuen Möglichkeiten des Robotereinsatzes.
Prototypenbau mit Industrierobotern (ROBO|GEN)
Im Rahmen des Forschungsprojekts ROBO|GEN werden Technologien für den Modell- und Formenbau entwickelt, die eine schnelle und wirtschaftliche Herstellung von endformnahen, großen und komplexen Modellen und Prototypen durch Kombination von Industrierobotern und generativen Herstellungsverfahren (d. h. Rapid-Prototyping-Verfahren) ermöglichen.
Flexibler Greifarm für roboterbasierte Laserfertigungzelle (koLas)
Im Rahmen des Verbundvorhabens koLas wurde ein flexibler Greifarm für ein roboterbasierte Laserfertigungszelle entwickelt, der sich ohne manuellen Umrüstaufwand automatisch an ändernde Bauteilgeometrien anpassen kann.
Bedienerfreundliche Produktpräsentation anhand einer roboterbasierten Logistikzelle (im Rahmen des Projekts AVILUS)
In diesem AVILUS-Teilprojekt stand die Übertragung virtueller Technologien zur bedienerfreundlichen Produktdarstellung und -interaktion auf industrielle Anwendungen im Mittelpunkt. Im Fraunhofer IFF wurden anhand einer realen Roboterzelle für Logistikaufgaben gemeinsam mit der KUKA Roboter GmbH Möglichkeiten der augmentierten Realität im Hinblick auf ihren Einsatz für Vertrieb, Schulung und Training erforscht.
Laborroboter für das vollautomatische Massen-(Gewebe-)Screening – TELOMICS ex vivo Robotics
TELOMICS ex vivo Robotics ist eine vollautomatische Anlage für das Gewebescreening. Der besondere Vorteil liegt in der vollständigen Integration von Gewebeanzucht und Versuchsdurchführung, die im traditionellen Labor sehr personal- und zeitintensiv sind. Insbesondere die pharmazeutische Forschung, die neuartige Wirkstoffe und Medikamente sucht, testet die Wirksamkeit am lebenden Gewebe.
Roboter zur mikrobiologischen Probenvorbereitung (Mirob)
Die Probenvorbereitung mikrobieller Analysen direkt von der Petrischale ist mit handelsüblicher Automatisierungstechnologie kaum befriedigend gelöst. Gerade die schnelle Identifizierung von Proben und Inhaltsstoffen durch Massenspektrometer, z.B. MALDI-TOF und ein Abgleich mit einer Datenbank (z.B. SARAMIS) verlangt nach einer weiteren Beschleunigung des Gesamtprozesses.
Impedanzbasiertes Multiarray-Screening (IMAS)
Im Rahmen des Projekts werden neue Hochdurchsatz-Testverfahren zur innovativen Medikamentenentwicklung entwickelt.
Entwicklungen und Nutzerstudien für mobile AR-Systeme
In vielen industriellen Szenarien, z. B. in der Produktion, können Werker mit mobiler Augmented Reality unterstützt werden. Mit Hilfe eines am Kopf getragenen Durchsichtdisplays (Head Mounted Display, HMD) und einem portablen Computer können ihnen Informationen situationsgerecht direkt im Sichtfeld eingeblendet werden.
Qualitätssicherung
Berührungslose Messung von Oberflächenprofilen
Bei der Herstellung verschiedenster Flachprodukte in Form von Platten (z. B. Mineralstoffplatten, Spanplatten) oder Bahnen (z. B. gewalzte Bleche, Bänder oder Brammen) besteht häufig der Bedarf einer kontinuierlichen Erfassung des Oberflächenprofils direkt im Fertigungsprozess. Neben der Qualitätskontrolle können die gewonnenen Informationen für die Regelung des jeweiligen Prozesses genutzt werden.
Elektronisches Typenschild
Das elektronische Typenschild speichert alle objektrelevanten Informationen mittels RFID-Technologie am Objekt selbst. Daten wie die Objekt-ID, das Baujahr, die Teileliste und sogar Konstruktionszeichnungen, Leistungs- und Betriebsdaten, Serviceintervalle und durchgeführte Servicemaßnahmen usw. können gespeichert und jederzeit wieder ausgelesen werden.
Virtuelle Steuerung eines Schweißroboters für das Elektronenstrahlschweißen
Unser Kunde verwendet einen numerisch gesteuerten 7-Achs-Roboter, um Bauteile bis 50t Stückgewicht mit Elektronenstrahlen in einer 630 m3 fassenden Vakuumkammer zu schweißen, zu härten oder zu schneiden. Dafür wurde ein System entwickelt, das auf den CAD-Daten der Kammer, des Roboters und des Bauteils die NC-Steuerung des Roboters automatisch programmiert, um die gewünschte Bahn exakt abzufahren. Die Rüstzeit für ein neues Bauteil konnte so von mehreren Stunden auf ca. 30 Minuten verkürzt werden.
Geometrieprüfung von Eisenbahnradsätzen
Die Räder schienengebundener Fahrzeuge sind aufgrund der Wechselwirkung zwischen Rad und Schiene enormen Belastungen ausgesetzt. Die Geometrie des Radprofils, die Rund- und Planlaufabweichungen sowie die Position der Radscheiben auf der Welle sind Güteparameter, die entscheidend für die Betriebssicherheit und einen hohen Fahrkomfort eines Schienenfahrzeugs sind.
Prüfung von Maß- und Formtoleranzen an Profilen
Profilierte Halbzeuge und Konstruktionsprofile mit verschiedensten Querschnittsformen und Abmessungen finden in der Fertigungstechnik eine breite Anwendung. Sie bilden das Ausgangsmaterial für die Konstruktion vieler Produkte. Die Profile werden in der Regel durch Walzen und Ziehen oder im Extrusionsverfahren hergestellt. Neben Form- und Maßtoleranzen des Profilquerschnitts sind auf die Längsachse bezogene Größen wie Geradheit und Torsion wichtige Kriterien zur Bewertung der Produktqualität.
Prüfung von Maß- und Formtoleranzen an Automobilrädern
Für den Fahrkomfort und die Sicherheit von Fahrzeugen ist die geometrische Qualität der Räder ein entscheidender Faktor. Eine Bewertung der Qualität erfolgt anhand funktioneller geometrischer Kenngrößen für Reifensitze, Nabenbohrung, Bolzenlöcher und Anlagefläche. Konventionelle Prüfverfahren zur Bestimmung von Positions-, Form- und Lageabweichungen arbeiten überwiegend auf taktiler Basis. Bedingt durch die berührende Antastung der Oberflächen ergeben sich Nachteile bezüglich Verschleiß und Geschwindigkeit.
Produktentwicklung
Teilautomatisierte Anlage zur Herstellung von Wasserfiltern
Für einen großen Chemiekonzern entwickelte das Fraunhofer IFF eine komplette Anlage zur Herstellung von Wasserfiltern aus speziellen Membranen. Dabei wurden Maschinenfunktionen und komplizierte Prozessschritte, aber auch das Layout und Produktparameter, zunächst in umfangreichen Simulationen entwickelt, getestet und optimiert.
Prototypenbau mit Industrierobotern (ROBO|GEN)
Im Rahmen des Forschungsprojekts ROBO|GEN werden Technologien für den Modell- und Formenbau entwickelt, die eine schnelle und wirtschaftliche Herstellung von endformnahen, großen und komplexen Modellen und Prototypen durch Kombination von Industrierobotern und generativen Herstellungsverfahren (d. h. Rapid-Prototyping-Verfahren) ermöglichen.
Durchgängiges System zur virtuellen Produktentwicklung
Unser VE-System verbindet kommerzielle Werkzeuge für Planung, Konstruktion, Steuerungsentwicklung und verschiedene Simulatoren zu einem durchgängigen System, so dass der Aufwand zur Erstellung und Durchführung von physikalischen Simulationen minimal wird und fehleranfällige Doppeleingaben von Daten vermieden werden.
Automatische Modellgenerierung für mechatronische Systeme
Der Workflow zur automatischen Erstellung von mechatronischen Gesamtmodellen wird anhand eines Roboters demonstriert.
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- CAD-Beispielroboter des Robotslab der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg.
Automatische Generierung von Mehrkörpersystemmodellen aus CAD-Daten (CAD2Sim)
Das virtuelle Engineering ermöglicht eine völlig neue Qualität der Produktentwicklung, indem alle Abschnitte des Produktlebenszyklus zeitlich unabhängig voneinander in einer virtuellen Welt durchlaufen, analysiert und optimiert werden können. Der sechsbeinige Schreitroboter Anton wurde in Kooperation mit dem Robotslab-Team der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg entwickelt. Schon in frühen Entwicklungsphasen konnten dynamische Mehrkörpersystemmodelle aus den Konstruktionszeichnungen verschiedener CAD-Systeme automatisch generiert werden.
Automatische Generierung elektrotechnischer Simulationsmodelle aus ePLAN (ePlan2Sim)
Im Fraunhofer IFF Magdeburg wurde ein ePLAN-AddIn entwickelt, welches dem Nutzer erlaubt, ein verdrahtetes Modelica-Netzwerk-Modell aus einem hierarchischen ePLAN-Schaltplan automatisch abzuleiten.
Simulation von eingebetteten Systemen/Fahrzeugtechnik (im Rahmen des Projekts ViERforES)
In Kooperation mit den Universitäten Magdeburg und Kaiserslautern werden verteilte Echtzeitsimulationsumgebungen entwickelt und getestet, die eine vollständige Simulation der Fahrzustände, Belastungen, Energiebilanzen etc. von Fahrzeugen ermöglichen.
COMO – Competence in Mobility
Das Projekt COMO – Competence in Mobility – bündelt vielfältige Forschungsthemen der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, des Fraunhofer IFF und weiterer außeruniversitärer Forschungseinrichtungen zum Thema Automotive. Das Fraunhofer IFF entwickelt darin Methoden und Verfahren des Virtual Engineerings für automotive Komponenten.
Konfigurations- und Optimierungswerkzeug für Abgasstränge
Abgasstränge für Fahrzeuge bestehen aus einigen Standardkomponenten, die jedoch in einer großen Zahl von Produktvarianten und Konfigurationen zusammengesetzt werden können. Das Tool berechnet anhand vorgegebener Zielparameter mittels Multiphysik-Simulation die optimale Konfiguration und sucht aus einer Bibliothek die am besten geeigneten Komponenten.
Optimierung einer Planscheibe für Werkzeugmaschinen
Die Konstruktion einer sehr großen Planscheibe für Werkzeugmaschinen inkl. ihrer hydraulischen Lager wurde durch Simulation getestet und optimiert. Wegen der komplexen nichtlinearen Zusammenhänge zwischen mechanischen und hydraulischen Parameter kam eine Kombination von Struktursimulation (FEM, CFD) und analytischen Verfahren zum Einsatz.
Parallel Nanoassembly (PARNASS)
Im EU-Projekt PARNASS (Parallel Nanoassembly directed by field forces) wurde untersucht, wie sich Feldkräfte auf einer Skala von einigen 10 nm (z. B. van-der-Waals- oder Casimirkräfte) nutzen lassen, um Nanoobjekte automatisch auszurichten und hochgradig parallel zu assemblieren.
Schnelles Low-Cost-Rasterkraftmikroskop
Rasterkraftmikroskope (AFM) sind das Standardwerkzeug zur Untersuchung nanoskaliger Objekte, jedoch sehr teuer. Unter Nutzung von VE-Techniken wurde im Kundenauftrag ein neues AFM entwickelt, welches deutlich preisgünstiger ist und dazu sehr schnelle Messungen erlaubt.
Zweiachsiger Präzisionspositionierer
Das Fraunhofer IFF hat einen neuen zweiachsigen Rotationsantrieb entwickelt, der eine hohe Positioniergenauigkeit über einen großen Winkelbereich ermöglicht.
Endoskopisches Rasterkraftmikroskop
In Zusammenarbeit mit Medizinern wurde ein Rasterkraftmikroskop entwickelt, dessen Meßelement (Cantilever und optische Abtastvorrichtung) in einem Standard-Endoskoprohr integriert ist. Die Scannereinheit befindet sich außerhalb des Körpers am Endoskoprohr, so daß keine elektrisch spannungsführenden Elemente in Kontakt mit dem Körper kommen. Der Scanner wurde durch umfangreiche FEM-Berechnungen für den vorgesehenen Einsatz optimiert.
Virtuelles Testen von Steuerungsprogrammen zum Widerstandspunktschweißen
Das Programmiersystem erlaubt das intuitive Eingeben der auszuführenden Aktionen direkt am virtuellen Modell des Werkstückes und stellt die geplante Bearbeitung verständlich visuell dar.
Virtual-Engineering-System für einen Großmaschinenhersteller
Für einen Hersteller von Großwerkzeugmaschinen wurde ein leistungsfähiges VE-System entwickelt, welches ein physikalisches Modell der Werkzeugmaschine aus CAD-Daten generiert und an das Steuerungssystem anbindet. Damit können sowohl das Verhalten der Maschine als auch die Interaktion zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück in Echtzeit simuliert werden.
Neue Werkstoffe für das Additive Manufacturing
Mit dem Selective Laser Sintering-Verfahren ist es möglich, polymere, metallische und keramische Pulvermaterialien Schichtweise zu hochkomplexen dreidimensionalen Objekten aufzubauen. Auf Grund der werkzeuglosen, generativen Fertigung beim Lasersintern können nahezu beliebig gestaltete innere und äußere Geometrien realisiert werden.
Integrierte Sensoren und Aktoren
Diese leistungsfähigen Verfahren werden am Fraunhofer IFF für die Entwicklung intelligenter Strukturen zur aktiven Beeinflussung aerodynamischer Parameter wie Luftwiderstand, Auf- und Abtrieb genutzt. Durch den Einsatz der AM-Technologien zur Fertigung derartiger Aerodynamik-Baugruppen können die hochempfindlichen Sensor- und Aktorkomponenten passgenau und an praktisch jeder beliebigen Position des Bauteils integriert werden.
CFK-Leichtbaurotor
Das Fraunhofer IFF entwickelt gemeinsam mit einem regionalen Industriepartner eine neuartige Herstellungsmethode, die durch Kombination von Faserverbundtechnologien mit Schichtaufbau-Verfahren (Additive Manufacturing) die Fertigung von leistungsfähigeren CFK-Leichtbaurotoren mit neuartiger geodätisch geformter Tragstruktur zulässt.
Mess- und Prüftechnik
Geometrieprüfung von Eisenbahnradsätzen
Die Räder schienengebundener Fahrzeuge sind aufgrund der Wechselwirkung zwischen Rad und Schiene enormen Belastungen ausgesetzt. Die Geometrie des Radprofils, die Rund- und Planlaufabweichungen sowie die Position der Radscheiben auf der Welle sind Güteparameter, die entscheidend für die Betriebssicherheit und einen hohen Fahrkomfort eines Schienenfahrzeugs sind.
Prüfung von Maß- und Formtoleranzen an Profilen
Profilierte Halbzeuge und Konstruktionsprofile mit verschiedensten Querschnittsformen und Abmessungen finden in der Fertigungstechnik eine breite Anwendung. Sie bilden das Ausgangsmaterial für die Konstruktion vieler Produkte. Die Profile werden in der Regel durch Walzen und Ziehen oder im Extrusionsverfahren hergestellt. Neben Form- und Maßtoleranzen des Profilquerschnitts sind auf die Längsachse bezogene Größen wie Geradheit und Torsion wichtige Kriterien zur Bewertung der Produktqualität.
Prüfung von Maß- und Formtoleranzen an Automobilrädern
Für den Fahrkomfort und die Sicherheit von Fahrzeugen ist die geometrische Qualität der Räder ein entscheidender Faktor. Eine Bewertung der Qualität erfolgt anhand funktioneller geometrischer Kenngrößen für Reifensitze, Nabenbohrung, Bolzenlöcher und Anlagefläche. Konventionelle Prüfverfahren zur Bestimmung von Positions-, Form- und Lageabweichungen arbeiten überwiegend auf taktiler Basis. Bedingt durch die berührende Antastung der Oberflächen ergeben sich Nachteile bezüglich Verschleiß und Geschwindigkeit.
Kollisionsmessung für sichere Mensch-Roboter-Interaktion
In naher Zukunft werden Menschen und Roboter in einem gemeinsamen Arbeitsraum zusammenarbeiten und interagieren. Der Schutz des Menschen vor schweren Verletzungen wird dann nicht mehr durch trennende Zäune sichergestellt, sondern durch verschiedenste Technologien wie Sensorsysteme und sichere Manipulatoren. Berührt der Mensch einen Roboter, muss prinzipiell zwischen einem gewollten Kontakt und einer Kollision unterschieden werden. In beiden Fällen darf der Mensch keinem Verletzungsrisiko ausgesetzt sein.
Impedanzbasiertes Multiarray-Screening (IMAS)
Im Rahmen des Projekts werden neue Hochdurchsatz-Testverfahren zur innovativen Medikamentenentwicklung entwickelt.
Parallel Nanoassembly (PARNASS)
Im EU-Projekt PARNASS (Parallel Nanoassembly directed by field forces) wurde untersucht, wie sich Feldkräfte auf einer Skala von einigen 10 nm (z. B. van-der-Waals- oder Casimirkräfte) nutzen lassen, um Nanoobjekte automatisch auszurichten und hochgradig parallel zu assemblieren.
Schnelles Low-Cost-Rasterkraftmikroskop
Rasterkraftmikroskope (AFM) sind das Standardwerkzeug zur Untersuchung nanoskaliger Objekte, jedoch sehr teuer. Unter Nutzung von VE-Techniken wurde im Kundenauftrag ein neues AFM entwickelt, welches deutlich preisgünstiger ist und dazu sehr schnelle Messungen erlaubt.
Endoskopisches Rasterkraftmikroskop
In Zusammenarbeit mit Medizinern wurde ein Rasterkraftmikroskop entwickelt, dessen Meßelement (Cantilever und optische Abtastvorrichtung) in einem Standard-Endoskoprohr integriert ist. Die Scannereinheit befindet sich außerhalb des Körpers am Endoskoprohr, so daß keine elektrisch spannungsführenden Elemente in Kontakt mit dem Körper kommen. Der Scanner wurde durch umfangreiche FEM-Berechnungen für den vorgesehenen Einsatz optimiert.
Prozessentwicklung und Prozesssimulation
Risikomanagement für Lieferketten und Anlagen
Das Fraunhofer IFF forscht an Methoden, Produktions- und Logistiknetzwerke sicherer zu gestalten. Durch den Transfer des Risikomanagementansatzes in die Logistik und das Supply Chain Management entwickeln wir eine Vorgehensweise, die es ermöglicht, Risiken bzw. deren Auswirkungen innerhalb von Supply Chains logistikorientiert und systematisch zu erkennen, zu bewerten und Maßnahmen zu ihrer Reduzierung abzuleiten.
Planung von Produktions- und Logistiksystemen
Von der Vision zur Realität. Auf der Grundlage Ihrer Entscheidung erarbeiten wir mit Ihnen gemeinsam Planungsalternativen für Ihre neuen Produktions- und Logistiksysteme. Wandlungsfähigkeit, Flexibilität und Ressourceneffizienz sind Kennzeichen unserer Planungsansätze.
Prüfung von Maß- und Formtoleranzen an Automobilrädern
Für den Fahrkomfort und die Sicherheit von Fahrzeugen ist die geometrische Qualität der Räder ein entscheidender Faktor. Eine Bewertung der Qualität erfolgt anhand funktioneller geometrischer Kenngrößen für Reifensitze, Nabenbohrung, Bolzenlöcher und Anlagefläche. Konventionelle Prüfverfahren zur Bestimmung von Positions-, Form- und Lageabweichungen arbeiten überwiegend auf taktiler Basis. Bedingt durch die berührende Antastung der Oberflächen ergeben sich Nachteile bezüglich Verschleiß und Geschwindigkeit.
Teilautomatisierte Anlage zur Herstellung von Wasserfiltern
Für einen großen Chemiekonzern entwickelte das Fraunhofer IFF eine komplette Anlage zur Herstellung von Wasserfiltern aus speziellen Membranen. Dabei wurden Maschinenfunktionen und komplizierte Prozessschritte, aber auch das Layout und Produktparameter, zunächst in umfangreichen Simulationen entwickelt, getestet und optimiert.
Energie- und rohstoffsparende Produktion
Industrielle Bildverarbeitung
Bildverarbeitungslösungen werden zunehmend zu einem festen Bestandteil automatisierter industrieller Fertigungen. Die Prüfung der Produktqualität sowie die Steuerung und Regelung von Prozessen sind dabei die vorrangigen Ziele. Wir entwickeln innovative Methoden, Verfahren und Lösungen mit Inline-Fähigkeit für eine direkte Integration in Maschinen oder Prozesse. Neben Lösungen für die Produktion werden Anwendungen für weitere Bereiche, wie z. B. die Medizintechnik entwickelt.
TeleMaintenance
Unter dem Begriff TeleMaintenance entwickeln wir Methoden und Werkzeuge zur Fernüberwachung, Fernwartung und zur Bereitstellung von situationsgerechten Dokumenten und Expertenwissen über eine technische Anlage an jedem Ort der Welt und zu jeder Zeit für Anlagenbetreiber, Instandhaltungs- und Servicepersonal.
Energiemanagement
Die Umgestaltung der Energieversorgung Deutschlands weg von fossilen Energieträgern und Kerntechnik hin zur Nutzung regenerativer Quellen setzt eine deutliche Reduzierung des Energieverbrauchs in allen Bereichen voraus. In Produktions- und Logistikprozessen bieten sich enorme Einsparpotenziale, die sich direkt in geringeren Produktionskosten von Unternehmen auswirken, die Emission klimaschädigender Treibhausgase reduzieren und das Image verbessern.
Instandhaltungsstrategien
Am Fraunhofer IFF entwickeln wir gemeinsam mit Herstellern, Betreibern und Dienstleistern Methoden und Werkzeuge zur Gestaltung einer vorausschauenden Instandhaltung, um einen sicheren und wirtschaftlichen Betrieb technischer Anlagen zu gewährleisten.
Prüfung von Maß- und Formtoleranzen an Profilen
Profilierte Halbzeuge und Konstruktionsprofile mit verschiedensten Querschnittsformen und Abmessungen finden in der Fertigungstechnik eine breite Anwendung. Sie bilden das Ausgangsmaterial für die Konstruktion vieler Produkte. Die Profile werden in der Regel durch Walzen und Ziehen oder im Extrusionsverfahren hergestellt. Neben Form- und Maßtoleranzen des Profilquerschnitts sind auf die Längsachse bezogene Größen wie Geradheit und Torsion wichtige Kriterien zur Bewertung der Produktqualität.
Visuelle Assistenz- und Prüfsysteme
Industrielle Fertigungs- und Montagetätigkeiten mit hoher Variantenvielfalt und kleinen Losgrößen eignen sich häufig nicht für eine Automatisierung und werden manuell durch eine menschliche Arbeitskraft erbracht. Auf der Grundlage bildbasierter Verfahren und Nutzung von CAD-Modelldaten entwickeln wir Methoden, Verfahren und Lösungen für innovative visuelle Assistenz- und Prüfsysteme zur Unterstützung manuell ausgeführter Arbeitsprozesse.
Strohverbrennung in der KWK-Anlage
Die durch den weltweit wachsenden Energiebedarf zunehmende Umweltbelastung sowie die Verknappung fossiler Rohstoffe macht die Verwendung alternativer Energieträger zur zukünftigen Energiebereitstellung notwendig. Bisher hat sich Stroh als Brennstoff nicht durchsetzen können, da dieses sich signifikant in seinen Eigenschaften von Regelbrennstoffen wie z. B. Holz unterscheidet.
Instandhaltung
TeleMaintenance
Unter dem Begriff TeleMaintenance entwickeln wir Methoden und Werkzeuge zur Fernüberwachung, Fernwartung und zur Bereitstellung von situationsgerechten Dokumenten und Expertenwissen über eine technische Anlage an jedem Ort der Welt und zu jeder Zeit für Anlagenbetreiber, Instandhaltungs- und Servicepersonal.
Instandhaltungsstrategien
Am Fraunhofer IFF entwickeln wir gemeinsam mit Herstellern, Betreibern und Dienstleistern Methoden und Werkzeuge zur Gestaltung einer vorausschauenden Instandhaltung, um einen sicheren und wirtschaftlichen Betrieb technischer Anlagen zu gewährleisten.
Elektronisches Typenschild
Das elektronische Typenschild speichert alle objektrelevanten Informationen mittels RFID-Technologie am Objekt selbst. Daten wie die Objekt-ID, das Baujahr, die Teileliste und sogar Konstruktionszeichnungen, Leistungs- und Betriebsdaten, Serviceintervalle und durchgeführte Servicemaßnahmen usw. können gespeichert und jederzeit wieder ausgelesen werden.
Inspektions- und Reinigungsroboter für Abwasserkanäle
Der Abwasserkanal für die Emscher ist zur Zeit das größte Wasserbauvorhaben in Europa. Es ist das Herzstück der zu künftigen Abwasserentsorgung im Ruhrgebiet. Die Fertigstellung ist für 2017 geplant. Der Abwasserkanal Emscher wird überwiegend mit einem einzigen Rohr geplant und wird im laufenden Betrieb permanent Wasser enthalten. Eine herkömmliche Inspektion und Reinigung durch Begehung ist auf diese Weise nicht möglich. Das Fraunhofer IFF entwickelte im Auftrag der Emschergenossenschaft mehrere vollautomatisch arbeitende Reinigungs-, Inspektions- und Schadenserfassungssysteme.
Roboter zur Inspektion der Rotorblätter von Windenergieanlagen (RIWEA)
Ziel des Projektes war die Entwicklung neuartiger Technologien zur vollständigen Zustandserfassung der Rotorblätter von Windenergieanlagen. Durch den Einsatz von modernen Prüfverfahren wie Thermographie, Ultraschall und hochauflösender Kameras in Verbindung mit innovativen Robotern wird eine zuverlässige, objektive und ganzheitliche Analyse des Blattzustandes ermöglicht.
Virtuell-interaktive Produktdokumentation für ein Buchholz-Relais
Das Fraunhofer IFF Magdeburg entwickelte im Auftrag eines Elektromotoren- und Gerätebauers eine virtuell-interaktive Produktdokumentation für Buchholz-Relais. Das interaktive Handbuch verfügt über ein virtuelles 3D-Modell eines Buchholz-Relais, das über eine grafische Nutzeroberfläche gesteuert werden kann. Mit dieser digitalen Produktdokumentation ist es möglich, einfach, schnell und anschaulich die Funktionsweise des Buchholz-Relais darzustellen und grundlegende Fragen zu Aufbau, Betrieb und Funktionskontrolle zu klären.
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