ProduktionsZukunft 02/2022

Liebe Leserin,
Lieber Leser,

auf die Produktion kommt es an – auch in Zukunft. Das Potenzial für Energieeffizienz in der Robotik ist enorm, wie das Projekt GreenBot AI zeigt. 50 Prozent Einsparung sind möglich, wenn man Leistungspeaks vermeidet, Taktzeiten optimiert, Bahnen besser plant. Erst die intuitive Programmierung wird Roboter für kleine Betriebe oder kleine Stückzahlen interessant machen – und Entlastung für Betriebe bringen, die händeringend nach Fachkräften suchen (wie auf der automatica gezeigt). Ohne die Miniaturisierungsleistung der Produktion wären haarfeine Metallstege für Messzellen in Minilaboren wie im Projekt DIANA nicht realisierbar. Erst wenn neue Technologien in Produktionskonzepte übersetzt sind, können erneuerbare Energien Öl, Kohle und Gas im großen Maßstab ablösen (Energy Days Chemnitz). Und für hochmoderne Produkte und Dienstleistungen ist die Digitalisierung der Produktion eine Grundvoraussetzung. Diese zu stärken ist das Ziel unserer neuen Kooperation mit dem Fraunhofer IESE und der University of British Columbia. 

Freuen Sie sich weiterhin auf neue Beiträge im Rahmen unseres 30-jährigen Jubiläums. Unter #IWU30+ erwarten Sie ganzjährig u.a. VideoVlogs zu den Zukunftsthemen des Fraunhofer IWU, nachhaltige Projekte mit unseren Partnern und den Persönlichkeiten, die unser Institut ausmachen!

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Kleinere Losgrößen anstelle von Masse, komplexere Produktionslinien, steigender Wettbewerbsdruck, gestörte Lieferketten: Vor diesem Hintergrund nimmt sich das deutsch-französische Forschungsprojekt GreenBotAI der Robotik an. Drei Stoßrichtungen stehen dabei im Vordergrund - auch in Pandemiezeiten die Produktion künftig nicht mehr abreißen lassen, Europa zu mehr Unabhängigkeit in der Produktionsautomatisierung verhelfen und den Energieverbrauch von Roboteranwendungen in europäischen Fabriken um 50 Prozent senken.

Technisch setzt GreenBot AI bei den Reaktions- und Latenzzeiten von Industrierobotern, einer optimierten (smoothen) Bahnplanung sowie der Ausführung bestimmter Aufgaben noch während der Roboterbewegung (»on-the-fly«) an. Erforderliche Hardwarekomponenten, modernste Deep-Learning-Methoden zur Überwachung sowie Verbesserungen bei Datenverarbeitung und Fehlerkontrolle sollen einen Generationenwechsel in der Robotik einläuten. Konsortialführer auf der deutschen Seite ist das Fraunhofer IWU.

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Bis jetzt galt: Roboter lohnen sich nur für die Großserienfertigung in Industriebetrieben, müssen aufwendig von hochspezialisierten Technikern programmiert werden und sind unflexibel. Auf der automatica zeigte das Fraunhofer 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.

Zuhause könnten Roboter mit schaltbarer Steifigkeit unterstützen - etwa bei menschennahen Aufgaben in Haushalt oder Pflege, aber auch in schwer zugänglichen Bereichen. Die für den Toolchanger entwickelten Funktionalisierungsköpfe wiederum können in 3D-Druckern, aber auch Roboter-geführt in flexibler Fertigung zum Einsatz kommen.

Das WIR! Bündnis DIANA wird in der strukturschwachen Region zwischen Chemnitz und Leipzig künftig eine Versorgungslücke schließen und ein Netzwerk zur Fertigung und Anwendung von innovativer Point-of-Care-Diagnostik (POCT) etablieren. Diese wird einfach, kostengünstig und zuverlässig Messdaten zum Gesundheitszustand vor Ort beim Patienten ermöglichen. Weitere Anwendungen können sich u.a. im Sport und in der Pflege ergeben. DIANA steht für DIAgnostik und NAchhaltigkeit und vereint rund 80 Partner, darunter KMU, Forschungseinrichtungen und Unterstützer aus Bildung und Gesellschaft.

Das Fraunhofer IWU wird dabei seine umfassende Expertise zu Produktionstechnik und Mikrofertigungstechnologien einbringen. Udo Eckert und sein Team haben sich auf die Fahnen geschrieben, die Anforderungen der Diagnostik durch Innovationen in der Fertigungstechnik bestmöglich umzusetzen.

Gesteuert wird das Bündnis durch die Fraunhofer Institute IWU und IZI sowie die SensLab GmbH; auch das Netzwerk VEMASinnovativ ist ein wichtiger Partner bei der strategischen Weiterentwicklung von DIANA. Erste Projekte sind bereits gestartet und weitere Forschungsvorhaben sind nach der Freigabe durch den Beirat im April 2022 in Beantragung. Bereits in der nächsten Ausschreibungsrunde im Spätsommer 2022 können neue Projektideen eingereicht werden.

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Schwerpunkt der Energy Days Chemnitz 2022 ist die »Produktionstechnik für die Energiewende« – eine der größten Herausforderungen für die Zukunft: Wie können Energieimporte und fossile Energieträger durch erneuerbare Energien ersetzt werden? Wie kann Europa die dafür benötigten Technologien und deren Umsetzungen als neue Kernkompetenz ausbauen? Diese Kernfragen werden durch spannende Fachvorträge, Livevorführungen und innovative Messeexponate aufgegriffen.

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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. 

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Forschung und Innovation gehören zu den zentralen Handlungsfeldern für Deutschlands Zukunft. Verschiedene Fördergeber auf Landes-, Bundes- und europäischer Ebene stellen dafür Förderprogramme und -Mittel in Milliardenhöhe bereit. Profitieren Sie davon und bearbeiten Sie mit uns gemeinsam innovative Projekte.

Auf die aktuellen Projekte möchten wir Sie gern aufmerksam machen.

Effiziente Simulationsmodelle für Loch- und gewindeformendes Schrauben

ZIM-Programm »Menschennahe Robotik«

Aluminiumspulen für Leichtbauelektromaschinen

Prozessintegriertes Hochgeschwindigkeitsscherschneiden bei der Innenhochdruckumformung von geschlossenen Hohlprofilen

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