Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) unterstützt mit dem Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) die nachhaltige Erhöhung der Innovationskompetenz kleiner und mittlerer Unternehmen. Damit soll ein Beitrag für deren Wachstum und Wettbewerbsfähigkeit verbunden mit der Schaffung und Sicherung von Arbeitsplätzen geleistet werden.
Das Fraunhofer IWU arbeitet in folgenden ZIM-Netzwerken mit:
Die zunehmende Interaktion von Mensch und Maschine verändert die Anforderungen an Robotiksysteme. Bestehende Systeme sind meist an Produktionsaufgaben orientiert, wo Schnelligkeit, Präzision und Kraft eine primäre Rolle spielen. Damit gehen sie nur unzureichend auf menschliche und zwischenmenschliche Bedürfnisse ein. Etablierte Bedien- und Sicherheitskonzepte sind zudem schwer auf menschennahe Aufgaben außerhalb der Produktionsumgebung übertragbar. Zielstellung des ZIM-Netzwerks ist die Demokratisierung der Robotik durch die Entwicklung sicherer und flexibler Robotertechnologien mit hohem Akzeptanzpotential und ausreichender Performanz, die wirtschaftlich sind. Dies soll u.a. durch die Entwicklung von funktionalisierten Strukturkomponenten, dynamischen Sicherheitskonzepten und intuitiven Mensch-Maschine-Schnittstellen sowie die Integration von kognitiven Fähigkeiten und die Umsetzung modularer Systeme erreicht werden.
Seit einigen Jahren wird verstärkt an Verfahren zur Nutzung von metallischen Drähten als Ausgangsmaterial für 3D-Druckverfahren geforscht. Drahtförmige Materialien sind deutlich preiswerter und handhabungsfreundlicher als Pulver und in sehr hoher Materialvielfalt kommerziell verfügbar. Ziel des WirePrint-Netzwerks ist es, den technologischen Reifegrad drahtbasierter additiver Fertigungsprozesse zu erhöhen und neue Einsatzgebiete zu erschließen. Dazu bringt das Netzwerk Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus den Bereichen Material, Anlagentechnik, Qualitätssicherung, Technologieanwender und Endnutzer der hergestellten Bauteile zusammen, um Erfahrungen auszutauschen und gemeinsam Konzepte sowie zukunftsfähige Technologien und Produkte rund um den drahtbasierten 3D-Druck zu entwickeln.
Das Innovationsnetzwerk ElRoSens (Elastische, robuste und sensitive Belastungssensoren) fokussiert sich auf eine neue Sensortechnologie zur Messung von Dehnungen, die durch ihr immenses Potential völlig neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnet. Gegenüber bekannten Technologien wie z. B. Dehnmessstreifen zeichnet sich die neue Technologie durch eine höhere Empfindlichkeit, eine größere Dehnbarkeit sowie einen geringeren Preis aus. Basis ist ein neuartiges Material, dessen elektrischer Widerstand sich bei Belastung sehr stark ändert. Aufgrund der exzellenten Dauerfestigkeit bei sehr großen Dehnungen eignet sich die Sensorik insbesondere für die Strukturüberwachung von Kunststoffbauteilen.
Pultrusion ist ein hoch wirtschaftliches Herstellungsverfahren für verschiedenste Profilgeometrien aus endlosfaserverstärkten Kunststoffen. Das Ziel des Netzwerks PulNet besteht in der intensiveren Vernetzung entlang der kompletten Wertschöpfungskette sowie in der Weiterentwicklung und Etablierung der Pultrusion. Aktuelle Verfahrens- und Anwendungsgrenzen sollen durch eine ganzheitliche Forschungs- und Entwicklungstätigkeit entlang der vollständigen Fertigungskette verschoben werden. Neben der Prozessflexibilisierung spielen neue Werkstoffe, die Verwendung von last- und anforderungsgerechten Faserhalbzeugen, die Integration von Funktionen oder auch das Thema Recycling eine große Rolle.
Das Kooperationsnetzwerk ist eine Allianz von Unternehmen und Forschungseinrichtungen, um aufgrund der bestehenden Probleme in der Gelenk-Endoprothetik ein optimiertes Behandlungskonzept zu etablieren. Ziel ist es, den Patienten eine individuell zugeschnittene Therapie mit lang anhaltenden optimalen Behandlungsergebnissen anzubieten. Der neue Ansatz betrachtet als Alleinstellungsmerkmal ganzheitlich die Behandlung von Gelenkerkrankungen mit der Hilfe von Implantaten, deren Design und räumliche Konfiguration an die ursprüngliche Anatomie bzw. Biomechanik angepasst sind und die ressourceneffizient gefertigt werden sollen.
Das Netzwerk Strahlschmelzen wurde als Verbund von Unternehmen und Forschungseinrichtungen gegründet. Es bündelt Know-how zur Strahlschmelztechnologie und deckt dabei die gesamte Prozesskette von der Pulverherstellung, Anlagenentwicklung und -herstellung, Technologieentwicklung und Prozessoptimierung bis hin zur Anwendung des Verfahrens in mehreren Schlüsselbranchen (Werkzeugbau, Medizintechnik, Prototypenbau) ab. Ziel ist es, im Verbund KMU - Großunternehmen - Forschungseinrichtungen die Strahlschmelztechnologie einschließlich peripherer Prozesse weiterzuentwickeln und neue Anwendungsfelder für strahlgeschmolzene Komponenten zu erschließen.
Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU