Pressemitteilungen

Die Herstellung von Produkten in der metallverarbeitenden Industrie wie der Luft- und Raumfahrt oder der Medizintechnik ist regelmäßig mit sehr hohen Kosten verbunden. Ein erheblicher Anteil dieser Kosten entsteht dabei nicht in der eigentlichen Fertigung, sondern in der nachgelagerten Qualitätssicherung. Mit dem Ziel die damit verbundenen Kosten zu senken, hat das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen ein datengestütztes Verfahren zur Qualitätsprognose entwickelt, das jetzt im EXIST-Forschungstransfer-Projekt »Quantify« in einer eigens entwickelten Software umgesetzt wird. Damit lässt sich die Bauteilqualität bereits während der Fertigung auf Grundlage von Maschinendaten vorhersagen. Das Projekt-Team plant, die Software bis zur Marktreife weiterzuentwickeln und die neue Predictive-Quality-Lösung noch in diesem Jahr mit einer Ausgründung der zerspanenden Industrie zur Verfügung zu stellen.

Immer kleiner, immer effizienter: Zukünftige optische Systeme sind gekennzeichnet durch zunehmende Miniaturisierung und Komplexität. Für die Produktion solcher Systeme bedeutet das, mit immer geringeren Fertigungstoleranzen eine gleiche oder sogar höhere Produktqualität zu erzielen. Den Weg dorthin ebnen digitale Konzepte für die automatisierte Präzisionsmontage, die in ein vernetztes Produktionsumfeld integriert werden, so das Fazit des Aachener Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT: In einem Whitepaper, das im Rahmen eines Forschungsprojekts zur effizienten Vernetzung von Produktionssystemen entstanden ist, wird jetzt das Potenzial der automatisierten Optikmontage näher beleuchtet.

Für Anwendungen in extremem Hochvakuum, wie beim geplanten europäischen Einstein-Teleskop zum Aufspüren von Gravitationswellen, werden üblicherweise Rohre aus Edelstahl verwendet. Diese sind jedoch relativ teuer. Ein Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT aus Aachen hat nun für diesen Einsatzzweck ein hybrides Rohr entwickelt, das nur noch eine dünne Funktionsschicht aus Edelstahl enthält. Die geforderte Stabilität gewährleistet eine Umwicklung aus wesentlich günstigerem glasfaserverstärktem Kunststoff. Die Basis dafür ist ein Fertigungsverfahren, das die Aachener Produktionsexperten für die Serienfertigung in der Automobilindustrie entwickelt haben.

Wasserstoff gilt heute als vielversprechender Energieträger, um CO2-Emissionen in Industrie und Verkehr zu senken und so die Energiewende und den Klimaschutz einen entscheidenden Schritt voran zu bringen. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT hat deshalb jetzt zwei Diskussionspapiere über Wasserstofftechnologien und Energiespeichersysteme für die Mobilität der Zukunft veröffentlicht: Die Aachener Forscher möchten damit in das Gespräch mit der Industrie einsteigen, wie sich eine industriell skalierbare Herstellung von Brennstoffzellen auf den Weg bringen lässt. Unternehmen im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Fertigungsindustrie erhalten mit den beiden »Discussion Papers« eine komprimierte Faktensammlung über Energiespeicher und den Einstieg in die Wasserstoffwirtschaft. Beide Broschüren liegen in englischer Sprache vor und stehen kostenlos als PDF auf der Webseite des Fraunhofer IPT zum Download bereit.

Für einen umweltfreundlichen Straßenverkehr werden künftig Hunderttausende von Brennstoffzellen für wasserstoffbetriebene Fahrzeuge benötigt. Doch die Brennstoffzellen-Produktion ist bislang aufwendig und zu langsam. Ein Fraunhofer-Team entwickelt deshalb eine durchgängige Produktionsanlage, die künftig Brennstoffzellen-Komponenten im Sekundentakt verarbeitet. Diese Pilotlinie wird vom 12. bis 16. April 2021 auf der Hannover Messe Digital Edition vorgestellt.

Mit dem »European Green Deal« hat die Europäische Kommission ihre Vision vorgestellt, Europa zum ersten klimaneutralen Kontinent weltweit zu entwickeln. Schon ab Juni 2021 sollen Rechtsvorschriften auf den Weg gebracht werden, um verkehrsbedingte CO2-Emissionen bis 2030 um 55 Prozent zu senken. Wasserstofftechnologien können einen großen Beitrag dazu leisten, Klimaneutralität in einer modernen, ressourcenschonenden und gleichzeitig wertschöpfenden Gesellschaft zu erreichen. Während der Hannover Messe Digital 2021 stellen drei Fraunhofer-Institute exemplarisch vor, an welchen Initiativen sie in Nordrhein-Westfalen und Sachsen bereits gemeinsam arbeiten.

Das magische Wort der industriellen Produktion heißt: Produktivität. Bisher verhinderten die hinter dem Begriff stehenden Werte eine emissionslose und nachhaltige Produktion, obwohl sie technologisch und wirtschaftlich bereits möglich wäre. Doch veränderte Anforderungen des Kapitalmarktes, von einer reinen Finanzorientierung hin zur ganzheitlichen Betrachtung der Nachhaltigkeit, fordern von deutschen Unternehmen, den Produktivitätsbegriff neu zu erfassen. Wie das Internet of Production (IoP) diesen Prozess unterstützen und Unternehmen gleichzeitig krisenfest machen kann, wollen das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen und das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT während des 30. Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquiums (AWK) am 22. und 23. September 2021 im Eurogress Aachen und digital erörtern.

Industriell produzierte Bauteile werden meistens auf Basis eines 3D-CAD-Modells gefertigt. Da während der maschinellen Fertigung zahlreiche Einflüsse auf die Werkstücke einwirken, weichen ihre Geometrien oft deutlich vom CAD-Modell ab. Die Folge ist ein teilweise erheblicher Mehraufwand bei der Planung der Folgeprozesse; schlimmstenfalls ist das Bauteil sogar unbrauchbar. Dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen gelang es nun in einem Konsortialprojekt, mithilfe von Prozessdaten und einem neu entwickelten Algorithmus, das CAD-Modell an die real gefertigte Werkstückgeometrie anzupassen. Auf diese Weise lassen sich der Aufwand für die nachfolgenden Fertigungsschritte und auch der Ausschuss deutlich senken.

Hochdynamische Produktionssysteme zuverlässig und sicher steuern und regeln zu können, erscheint nach wie vor vielen Unternehmen als Herausforderung. Edge- und Cloudsysteme gewinnen hier an Bedeutung, jedoch fehlt es auch heute noch an entsprechender Ausrüstung und Infrastruktur, um bestehende Maschinen und Anlagen entsprechend der erforderlichen industriellen Anforderungen dauerhaft in digitale IT-Landschaften zu integrieren. Zu diesem Zweck entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit Partnern aus Maschinenbau, Netzwerktechnik und Robotik nun eine durchgängig echtzeitfähige Kommunikationsinfrastruktur auf der Basis von 5G-Mobilfunktechnologie und Time Sensitive Networking (TSN).

Für individuelle Zelltherapien setzen Mediziner heute bereits oft auf sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen, die aus dem Körpergewebe der jeweiligen Patienten gewonnen werden. Diese Zellen lassen sich in verschiedene Gewebearten ausdifferenzieren, sodass beispielsweise durch vorgelagerte Medikamententests an einer Zellkultur des Patienten Nebenwirkungen geprüft und im besten Fall vorab ausgeschlossen werden können. Die manuelle Herstellung der Gewebeproben ist jedoch immer noch mit hohen Kosten verbunden. Fraunhofer-Forscherinnen und Forscher aus Aachen entwickeln nun ein Mikroskop, mit dem sich die gesamte Zellherstellung automatisieren lässt: vom Ansiedeln der Zellen bis zur Auswahl der geeigneten Zellkultur.