Presseinformationen

Roboter lohnen sich nur für die Großserienfertigung in Industriebetrieben, müssen aufwendig von hochspezialisierten Technikern programmiert werden und sind unflexibel: das war gestern. Auf der automatica zeigt das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, dass es auch ganz anders geht. Die Vision: Jede(r) muss einen Roboter programmieren können, und das muss so schnell und unkompliziert funktionieren, dass sich der Einsatz des maschinellen Helfers auch für eine einzelne Anwendung lohnt, die kein weiteres Mal benötigt wird – wie die Lackierung eines handgefertigten Unikats. Die Idee dabei: der Mensch kann sich ganz auf das konzentrieren, was er besonders gut kann (das Einzelstück fertigen), der Roboter nimmt ihm weniger wertschöpfende, unangenehme, zeitraubende oder nicht ergonomische Tätigkeiten ab (wie in unserem Beispiel das Lackieren).

Die Fraunhofer-Institute für Experimentelles Software Engineering IESE sowie Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU sowie die Faculty of Applied Sciences (APSC) an der University of British Columbia, UBC, haben im April 2022 eine Rahmenvereinbarung für eine Forschungszusammenarbeit im Bereich der digitalen Transformation in der Industrie unterzeichnet. Den Schwerpunkt der Zusammenarbeit soll die Digitalisierung von Maschinen, Prozessen, der erforderlichen Infrastruktur und letztlich die digitale Transformation von Unternehmen im produzierenden Gewerbe bilden.

Vom 30. Mai bis 2. Juni 2022 präsentiert das Fraunhofer IWU auf der Hannover Messe Lösungsansätze für bezahlbaren grünen Wasserstoff, zeigt wie adaptive Prozessketten die industrielle Produktion auf ein neues Niveau heben und präsentiert leistungsstarke Softrobotik-Lösungen für Pflege und Haushalt. Forschende zeigen, wie intuitive Programmierung Robotik fit macht für vielfältige Anwendungsszenarien in Industrie und Handwerk.

In Halle 2, Stand 2-417 erwartet die Messebesucher ein innovatives Standkonzept des Fraunhofer Kompetenzfelds Additive Fertigung, welches die Exponate buchstäblich »greifbar« werden lässt. Die Palette der Exponate reicht von laser-pulverbettbasierter additiver Fertigung (LPBF), über Multimaterial-3D-Druck und Funktionswerkstoffe bis hin zu neuen Designideen, die mittels neuer additiver Fertigungsverfahren möglich sind. Im Fachforum spielt das pulverbettbasierte Laserschmelzen ebenfalls eine zentrale Rolle.

Wasserstoff ist ein Schlüsselelement der Energiewende. Damit sich Wasserstoff als Energieträger flächendeckend durchsetzen kann, gilt es ihn zu marktwirtschaftlichen Preisen, in ausreichender Menge und klimaneutral herzustellen und mit hoher CO2-Minderungsquote zu verwenden. Dafür sind kostengünstige, robuste Wasserstoffsysteme – Elektrolyseur und Brennstoffzelle – erforderlich. Um diese zukünftig in industrieller Serie zu produzieren, stellt die »Referenzfabrik.H2« sowohl ein Design zur Orientierung als auch einen Baukasten mit neuen sowie spezifisch weiterentwickelten Technologien bereit. Dies soll zur wirtschaftlich tragfähigen Produktion von Elektrolyseur bzw. Brennstoffzelle beitragen, deren Marktdurchbruch beschleunigen und die Kosten für Wasserstoff massiv senken. Die Referenzfabrik.H2 wird erstmalig vom 30. Mai bis 2. Juni auf der Hannover Messe 2022 am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 5, Stand A06 präsentiert.

Beim Rasenmähen haben wir uns schon an ihre Unterstützung gewöhnt – bei anderen menschennahen Aufgaben etwa in Haushalt oder Pflege gibt es bislang kaum Ansätze für Roboter. Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU vereint mit Hilfe neuartiger schaltbarer Steifigkeiten in den Robotern die benötigte Kraft mit der nötigen Sicherheit. Auf der Hannover Messe Preview am 16. März 2022 und auf der Hannover Messe vom 30. Mai bis 2. Juni 2022 stellen die Forschenden einen Roboterarm vor, der Menschen künftig in ihrem unmittelbaren Umfeld unterstützen kann.

Sachsens Kabinett hat am 18.1.2022 die Sächsische Wasserstoffstrategie veröffentlicht. Grüner Wasserstoff soll bereits 2030 in Sachsen einen Beitrag zu Defossilisierung des Energiesystems leisten. Eine Wasserstoffwirtschaft mit möglichst geschlossenen, sächsischen Wertschöpfungsketten aufbauen – das ist das erklärte Ziel. Damit wird ein großer Beitrag zum Strukturwandel geleistet und neue, hochqualifizierte Arbeitsplätze geschaffen. Sachsen hat sich vorgenommen, Technologieführer und damit Anziehungspunkt für Investitionen und Ansiedlungen zu werden. Die starke Aufstellung im Bereich Forschung ist dafür eine wichtige Voraussetzung.

Zahlreiche Mitgliedsinstitute des ›Fraunhofer Kompetenzfelds Additive Fertigung‹ präsentieren ihre neuesten Forschungsergebnisse vom 16. bis 19. November auf der Messe ›formnext‹ in Frankfurt am Main. Sie überzeugen mit großer Anwendungsvielfalt in der Luft- und Raumfahrt, der Biomedizintechnik, im Automobilbau und der Energietechnik. Eine Reihe von Exponaten sind mit unterschiedlichen additiven Verfahren aus Kupfer gefertigt und werden u. a. als thermische Funktionskomponenten eingesetzt. Das Thermo¬management technischer Systeme lässt sich somit deutlich effizienter gestalten – bei gleichzeitig verringertem Bauraumbedarf. Ein weiterer Schwerpunkt der Präsentation sind filigrane Strukturen und programmierbare Materialien mit außergewöhnlichen Eigenschaften: So kann beispielsweise das Verformungsverhalten von Bauteilen anforderungsgerecht gestaltet und variiert werden. Das funktioniert während der elastischen Verformung mit einer veränderlichen Steifigkeit oder durch Querausdehnungseffekte auxetischer Materialien. Weitere Exponate veranschaulichen den industriellen 3D-Druck mit Keramik und Hartmetallen. Die Exponate sind in Halle 12.0, Stand D41 zu finden.

Es ist ein klassischer Zielkonflikt: Um Autos umweltfreundlicher zu machen, werden sie immer leichter. Weniger Gewicht führt zu weniger Kraftstoffverbrauch und das wiederum zu weniger CO2-Ausstoß. Leichtbaumaterialien zeigen aufgrund ihrer geringen Masse und der geringeren Materialdämpfung jedoch ein deutlich verändertes Schwingungsverhalten als herkömmliche Materialien. Dies kann zu ungewollten Geräuschen im Fahrzeuginnenraum führen. Zu viel Lärm mindert jedoch den Fahrkomfort und ist sowohl physisch als auch mental belastend. Auf der Blechexpo 2021 in Stuttgart zeigen Forschende des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU vom 26. bis 29. Oktober, wie sich dieser Konflikt lösen lässt: Sogenannte vibroakustische Metamaterialien (VAMM) machen es möglich, dass Fahrzeugkomponenten leichter und zugleich deutlich leiser werden. Auf der Messe sehen Besucherinnen und Besucher Demonstratorplatten mit unterschiedlichen Designs vibroakustischer Metamaterialien, die zur Reduktion von Schwingungen im Fahrzeugbau eingesetzt werden können.

An die Hardware von Computern, Notebooks oder Tablets stellen Nutzerinnen und Nutzer hohe Ansprüche. Beispielsweise muss das Anschlagen der Tastatur mit einem bestimmten, immer wiederkehrenden Geräusch verbunden sein. Dieses akustische Feedback ist daher auch für Cherry, einem führenden Hersteller mechanischer Schalter für Tastaturen, ein wichtiges Qualitätsmerkmal seiner Produkte. Um bei der Fertigung eines völlig neuen ultraflachen Schalters ›immer den richtigen Ton zu treffen‹, hat das deutsche Unternehmen auf externes Know-how zurückgegriffen. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU haben eine neue Akustikprüfung entwickelt, die in den Produktionsprozess integriert wurde. Sie sorgt dafür, dass nur Tastaturschalter mit dem typischen Cherry-Klickgeräusch die Fertigung verlassen und sichert damit millionenfach den exakten Sound.