Futur 1/2013: Maintenance, Repair and Overhaul

Mitteilungen aus dem Produktionstechnischen Zentrum Berlin

FUTUR

Vision Innovation Realisierung

Maintenance, Repair and Overhaul

Alles parat an einem Ort Wasser marsch

Reverse Engineering Center in Fabriken

Mit Hochdruck Turbinen reinigen

Inhalt Impressum Futur 1/2013 15. Jahrgang ISSN 1438-1125 Herausgeber Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann

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MRO in Energie und Verkehr

Mitherausgeber Prof. Dr.-Ing. Roland Jochem Prof. Dr.-Ing. Erwin Keeve Prof. Dr.-Ing. Jörg Krüger Prof. Dr.-Ing. Kai Mertins Prof. Dr.-Ing. Michael Rethmeier Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark

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Unter Beobachtung. Mehr Sicherheit für Anlagen

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Alles parat an einem Ort. Reverse Engineering Center für Fabriken

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Mit Hochdruck um die Kurve. Flexibel und ökoeffizient reinigen

12

Wasser marsch! Mit Hochdruck Turbinen reinigen

14

Freie Fahrt für Straßenbahnen. Schienen effizient instandsetzen

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Mit Turbo in Berlin-Brandenburg

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Original oder Fälschung? Plagiate und Garantieverletzungen erkennen

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Leise Laster für die Nacht. Erstes Nutzfahrzeugprojekt startet

Gestaltung und Produktion Mila Albrecht

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Kosten senken auf der Letzten Meile. Die BentoBox beweist sich im Einsatz

Kontakt Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK Institutsleitung Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann Pascalstraße 8-9 10587 Berlin Telefon +49 30 39006-140 Fax +49 30 39006-392 info@ipk.fraunhofer.de http://www.ipk.fraunhofer.de

21

Neuer Roboter-Komplex im PTZ

22

Von Science Fiction zu Science Reality Interview mit Klaus-Peter Willsch

24

Partnerunternehmen: Deutsche Bahn

25

Partnerunternehmen: »From Sheep to Shop«. Meyer & Meyer sorgt für volle Regale in der Fashionwelt

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Ereignisse und Termine

Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF) der TU Berlin Chefredaktion Steffen Pospischil Redaktion Claudia Engel Salome Zimmermann

Herstellung Heenemann Druck GmbH Fotos CityLog: 2 Deutsche Bahn AG: 1 (rechts unten), 24 Fotolia / Werner Weber: 6 Fraunhofer-Gesellschaft / Scienceintermedia: 29 unten Fraunhofer IPK / Gerold Baumhauer: 1 ganz oben, 32 / Vincenzo Ferrera: 26 oben / Konstantin Heß: 3, 29 oben / Norbert Paciorek: 21 unten / Steffen Pospischil: 26 unten, 27 beide / Angela Salvo: 28 beide / Gerhard Schreck: 30 / Katharina Strohmeier: 12 / Salome Zimmermann: 21 oben iStockphoto / Sylvie Bouchard: 14 iStockphoto.com / Sven Taubert: 1 (links oben) Meyer&Meyer: 19, 25 pixelio.de / Rainer Sturm: 1 (rechts oben) Siemens AG: 1 (links unten), 4

© Fraunhofer IPK Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit vollständiger Quellenangabe und nach Rücksprache mit der Redaktion.

Belegexemplare werden erbeten.

FUTUR 1/2013

Editorial

Liebe Leserinnen, liebe Leser,

Maschinen und Anlagen sind Investitionsgüter. Ihre Anschaffung lohnt sich vor allem auf lange Sicht. Damit positive Langzeit­ effekte allerdings tatsächlich eintreten, müssen sie zuverlässig funktionieren. Für ihre Wartung, Instandhaltung und Reparatur fällt daher ein beträchtlicher Anteil der

Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann

Unternehmenskosten an. Einsparpotenziale ließen sich also ausschöpfen, wenn Prozesse

tions- und Reengineering­prozessen funkti-

und Technologien im Bereich »Maintenance,

onieren kann.

Repair and Overhaul« (kurz: MRO) energieeffizient und ressourcenschonend gestaltet

Wesentliche Voraussetzung für eine effek-

würden.

tive Wartung ist vorab die Reinigung von Maschinen und Anlagen. Insbesondere

Diese Zielstellung bietet ein weites For-

zwei Verfahren, so konnten wir feststellen,

schungsfeld, dem sich der Fraunhofer-

eignen sich dafür besonders: Das Strahlen

Innovationscluster »Maintenance, Repair

mit Trockeneis und das Hochdruckwasser­

and Overhaul in Energie und Verkehr« von

strahlen. Wir sind auf dem Weg, diese zwei

2009 bis 2012 widmete. Zusammen mit

Verfahren für unsere Kundinnen und Kun-

regionalen Partnern aus Forschung und

den noch wirkungsvoller zu optimieren.

Wirtschaft haben unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Methoden

Unsere Forschungs- und Entwicklungs-

entwickelt und etabliert, die uns diesen

arbeiten im Bereich MRO setzen wir im

Zielen näher bringen. Aktuelle Ergebnisse

neuen Fraunhofer-Innovationscluster »Life

des Clusters präsentieren wir am 23. und

Cycle Engineering für Turbomaschinen« seit

24. Mai 2013 auf der 2. Internationalen

Anfang dieses Jahres fort. Der Fokus liegt

Konferenz »MRO – Maintenance, Repair

hier, wie bereits im vorangegangenen Clus-

and Overhaul« in Berlin. Wir laden Sie herz-

ter, auf der Region Berlin-Brandenburg, die

lich dazu ein, gemeinsam mit uns neueste

die höchste Dichte an Turbomaschinen­

Entwicklungen zu diskutieren.

herstellern in ganz Europa beherbergt.

Nutzen Sie die Gelegenheit und informie-

Die Vorteile operativer oder präventiver

ren Sie sich am 22. Mai 2013 im Vorfeld

Instandhaltung sind bekannt. Neu ist aller-

unserer MRO-Konferenz über unser neues

dings unser Lösungsansatz zustandsbasiert

Vorhaben.

zu warten, den wir Ihnen in dieser Ausgabe der FUTUR vorstellen. Dadurch werden Auf-

Erfahren Sie mehr über unsere Arbeit in

wand und Kosten erheblich reduziert. Da-

der neuen Ausgabe der FUTUR – eine anre-

rüber hinaus ist für jeden MRO-Prozess der

gende Lektüre wünscht Ihnen Ihr

Zugang zu relevanten Daten signifikant. Die von uns entwickelte Vision – das Reverse Engineering Center in Fabriken – stellt sich dem Problem »Informationslücke« und zeigt Wege, wie Automatisierung auch in Inspek-

3

4

Forschung und Entwicklung

MRO

MRO in Energie und Verkehr Die Relevanz von MRO, kurz für »Maintenance, Repair and Overhaul«, steht außer Frage. Bei Gütern mit hohen Investitionskosten und langer Lebensdauer entsteht dadurch ein wesentlicher Teil der Unternehmenskosten, denn im Laufe eines Produktlebens fallen neben planbarer Wartung auch unvorhersehbare Reparaturen an. MRO-Prozesse leisten daher einen erheblichen Beitrag zur Ressourcen- und Energieeffizienz. Nicht zuletzt sind damit ökonomische Vorteile verbunden.

►►Der Innovationscluster

haltung hochwertiger Maschinen und Anla-

gung. Auf dieser Basis werden in konkreten

Um die Instandhaltung und Reparatur

gen. Seit Gründung des Clusters vor drei

Projekten Technologien zur Optimierung

von Zügen, Flugzeugen, Kraftwerken und

Jahren wurden hierfür über 16 Mio. Euro

von MRO-Prozessen erarbeitet und am

Maschinen zu verbessern, haben sich in

bereitgestellt. Für etwa je ein Drittel kamen

Markt etabliert.

Berlin-Brandenburg

Wissenschaftlerinnen

dabei die Fraunhofer-Gesellschaft, die Län-

und Wissenschaftler mit Unternehmen der

der Berlin und Brandenburg und die betei-

►►Zustandserfassung und -diagnose

Region

ligten Unternehmen auf.

Im ersten Innovationsfeld, Zustandserfas-

(MRO) in Energie und Verkehr« zusammen-

Schwerpunkte der Initiative sind vier MRO-

Anlagen- und Komponentenzustand konti-

geschlossen. Sie erarbeiten gemeinsam

zum

Fraunhofer-Innovationsclus-

sung und -diagnose, gilt es den aktuellen

ter »Maintenance, Repair and Overhaul Innovationsfelder: Zustandserfassung und

nuierlich und systemintegriert zu erkennen.

ressourcen- und energieeffiziente MRO- -diagnose, MRO-Planung und digitale Unter-

Besonders sicherheitsrelevant ist dabei die

Prozesse und -Technologien für die Instand-

Rissprüfung von Radsätzen und Wellen im

stützung, Reparaturtechnologien sowie Reini-

»Maintenance, Repair and Overhaul« bei Siemens (© Siemens AG)

FUTUR 1/2013

Schienenverkehr. Zusehends an Bedeutung

haltung sind im Gegensatz zur Neuferti-

den Themen MRO-gerechte Konstruktion,

gewinnen außerdem leistungselektronische

gung deutlich schlechter vorhersehbar. So

MRO-Prozesse und IT, adaptive sowie intel-

Systeme. Daneben sollen innovative Prüfver-

wird die Reparatur von langlebigen Investi­

ligente MRO-Lösungen.

fahren entwickelt werden, um den optima-

tionsgütern meistens am Einzelstück vor Ort

len Wartungszeitpunkt abzuleiten und die

zu einem vorab unbestimmten Zeitpunkt

Restlaufzeit einzelner Baugruppen oder

durchgeführt, während die Fertigung vor-

ganzer Anlagen abzuschätzen. Beispiels-

wiegend in Serie in einer Produktionshalle

weise liefert das Verfahren des Condition

zu einem festgelegten Zeitpunkt stattfin-

Monitoring künftig relevante Informatio-

det. Dementsprechend wird bei der Bewer-

nen über die Anlagen. Es trägt dazu bei, ihre

tung und Entwicklung neuer Reparaturtech-

Lebensdauer sowie Wartungsintervalle zu

nologien eine besonders hohe Adaptivität

verlängern und Ausfälle aufgrund unge-

gefordert.

planter Wartungsarbeiten zu vermeiden.

Dadurch gelingt es, die Gesamtverfügbar-

►► Reinigung

keit von Anlagen zu erhöhen.

Eine zentrale Stellung im MRO-Prozess nimmt auch die Reinigung von Maschinen

►►MRO-Planung und digitale Unterstützung

und Anlagen ein. Dabei sind sowohl die Verfahren als auch deren Anwendungsbe-

Fraunhofer-Innovationscluster

Die Effizienz von MRO-Prozessen lässt sich

reiche breit gefächert. An der Reinigung

»Maintenance, Repair and Overhaul in

durch digitale Lösungen wesentlich steigern.

aus optischen Gründen, wie der Entfernung

Energie und Verkehr« (MRO)

Damit die Potenziale virtueller Technologien

von Graffitis, besteht insbesondere bei

ausgeschöpft werden, besteht Bedarf an

Schienenverkehrsunternehmen ein hoher

Ziel: Entwicklung und Etablierung ressour­

neuen Methoden und Werkzeugen für die

Bedarf. Die präventive Reinigung hin-

censchonender und energieeffizienter

verschiedenen Innovationsfelder. Beispiels-

gegen bewahrt Funktion und Wirkungs-

MRO-Prozesse und -Technologien in der

weise könnten sie helfen, schnell auf wich-

grad. Kostspielige Ausfälle und Reparaturen

Hauptstadtregion.

tige Lebenszyklen- und MRO-Informationen

werden dadurch vermieden beziehungs-

Innovationsfelder: Zustandserfassung

zuzugreifen, Schnittstellenkonflikte zwischen

weise reduziert. Reinigung als Reparatur-

und -diagnose, MRO-Planung und digitale

verschiedenen Multiplayer-Systemen zu besei-

oder Fertigungsverfahren ist vor allem bei

Unterstützung, Reinigung, Reparaturtech-

tigen oder Fernwartungsarbeiten mit mobi-

der Entfernung von Funktionsschichten

nologien.

len Telekooperationsgeräten via Schmal-

erforderlich. In allen Anwendungsbereichen

Partner: 3 Forschungsinstitute, 2 Hoch-

gilt es flexible und ökoeffiziente Verfahren

schulen, 14 Wirtschaftsunternehmen,

zu entwickeln und zu etablieren.

Institutionen Bund, Länder: Berlin und

bandverbindung

durchzuführen.

Darü-

ber hinaus können Papierzeichnungen, Baugruppen

und

komplexe

Brandenburg

Produkte

sowie Anlagen mit geringem Aufwand in

►► Internationale Konferenz MRO

Finanzierung: Fraunhofer-Gesellschaft,

3D-Modelle überführt werden.

Aktuelle Ergebnisse der Clusterinitiative

Wirtschaft, Länder Berlin und Branden-

werden am 22. und 23. Mai 2013 in Ber-

burg zu jeweils gleichen Teilen

►► Reparaturtechnologien

lin auf der 2. Internationalen Konferenz

Budget: 16 Mio € (2009 bis 2012)

Systematische und bedarfsorientierte MRO-

»MRO – Maintenance, Repair and Over-

Koordination: Fraunhofer IPK Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann

Planung und -Unterstützung sowie schnelles

haul« in Berlin präsentiert. In diesem Jahr

Reagieren auf wechselnde Produktzustände

werden mit dem Schwerpunktthema »Life

ermöglichen Kostensenkungen. Wird der

Cycle Engineering« Entwicklungen umfas-

Bestand von Ersatzteilen global gesteu-

send präsentiert und bislang unerschlossene

Ihre Ansprechpartner

ert, verkürzen sich ferner die Stillstandszei-

Potenziale aufgezeigt. Die Konferenz ist ein

Dipl.-Ing. (FH) Martin Bilz M.Sc.

ten von Maschinen. Nicht zuletzt würden

internationaler, branchenweiter Treffpunkt

Telefon: +49 30 39006-147

Schulungszeiten reduziert und MRO-Pro-

für Unternehmen, Zulieferer und Kunden

E-Mail: martin.bilz@ipk.fraunhofer.de

zesse schneller und fehlerfrei durchgeführt

im Bereich der Wartung und Instandhal-

werden.

tung. Namhafte Referentinnen und Refe-

Jeanette Baumgarten M.A.

renten aus Wissenschaft und Praxis präsen-

Telefon: +49 30 39006-351

tieren neue Konzepte und Strategien aus

E-Mail: jeannette.baumgarten@ipk.fraunhofer.de

Vorgänge in der Wartung und Instand-

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6

Forschung und Entwicklung Zustandserfassung und -diagnose

Unter Beobachtung

Mehr Sicherheit für Anlagen Den optimalen Zeitpunkt für die Wartung abzupassen, ist alles andere als leicht.

Voraussetzung dafür ist vor allem, den aktuellen Zustand von Maschinen und Anlagen sowie deren mechatronischer Komponenten zu detektieren. Erreicht wird dies allerdings nur durch die kontinuierliche Überwachung aller Systeme. Helfen können dabei Condition Monitoring-Systeme. Deren Ziel ist es, die Zustandserfassung und -bewertung zu automatisieren und dadurch Veränderungen zeitnah zu erkennen. Lösungen zur Fehlerdiagnose und -prognose wurden am Fraunhofer IPK entwickelt.

Kraftwerksanlagen benötigen ein effektives Condition Monitoring.

►►Condition Monitoring

setzen Condition Monitoring-Systeme an:

nung von Verschleißteilen in mechatroni-

Maschinen und Anlagen werden stark

Mittels Applikationen zur Fehlererkennung

schen Anwendungen, zum Beispiel für die

beansprucht. Dabei verändert sich die

und -diagnose sind systematische Entschei- Überwachung des Verschleißzustands des

Werkstoffstruktur ihrer Komponenten: Es

dungen über erforderliche Instandhaltungs- Antriebsstranges einer Windkraftanlage.

kommt zu Alterung, Ermüdung, Korrosion

maßnahmen möglich. Die Verfügbarkeit

und Verschleiß. Solche Veränderungen

und Sicherheit der Anlagen steigen dadurch. Anhand

können die Funktionalität der Anlage stark

Dieses zustandsbasierte Vorgehen reduziert – Algorithmen der drei Auslegungsphasen

ausgewählter

Methoden

und

beeinträchtigen und im Extremfall zu ihrem

im Gegensatz zur operativen und präventiven

Ausfall führen. Einschränkungen sollen

Instandhaltung – den Instandhaltungsauf- und Merkmalsklassifikation lassen sich

jedoch möglichst vermieden werden. Hier

wand erheblich.

Signalvorverarbeitung, Merkmalsextraktion relevante Aussagen über den Anlagenzustand treffen. Hierfür werden sensorisch

►►Der Methodenbaukasten Ihre Ansprechpartner

und/ oder steuerungsintern erfasste Mess-

Für die Zustandsüberwachung von Bau- daten sowie

einmalige Ereignisse, die

Dipl.-Ing. Eckhard Hohwieler

gruppen und Komponenten wurde im

Telefon +49 30 39006-121

Rahmen des Fraunhofer-Innovationsclus- bewertet. Auf Basis dieser Daten und unter

eckhard.hohwieler@ipk.fraunhofer.de

ters MRO ein Methodenbaukasten ent- Berücksichtigung wickelt, der Anwender beim Entwurf und

als Meldungen vorliegen, analysiert und zusätzlicher

Randbe-

dingungen wie Umgebungsbedingun­gen,

Dipl.-Ing. Abdelhakim Laghmouchi

bei der Realisierung von Condition Moni- Nutzungsprofile, Belastungs- bzw. Bean-

Telefon +49 30 39006-129

toring-Applikationen unterstützt. Dies sind

abdelhakim.Laghmouchi@ipk.fraunhofer.de

Anwendungen

für

die

spruchungsart, etc. lässt sich somit eine

Zustandserken- Prognose über die Entwicklung der betrach-

Forschung und Entwicklung

FUTUR 1/2013

MRO-Planung und digitale Unterstützung

teten Komponente ableiten. Sie kann

xibel zwischen den Auslegungsschritten

dadurch rechtzeitig – bevor sie ausfällt –

wechseln, um gegebenenfalls Änderun- ten des Fraunhofer IPK wurde am Fraun-

ausgetauscht werden.

zu dem entwickelten Methodenbaukas-

gen vorzunehmen. Die entwickelte Appli- hofer IZM im Rahmen dieses Projekts eine kation liegt schließlich als eigenständiges

►►Die Applikationen

MATLAB M-File vor.

Auch neue Methoden und Algorithmen

Hardware-Toolbox erstellt, die miniaturisierte, intelligente Sensorsysteme beinhaltet. Beide Toolboxen zusammen die-

lassen sich unkompliziert integrieren. Die

Der entwickelte Methodenbaukasten wurde

Realisierung einer konkreten Applikation

anhand von Versuchen an einem Lager- für konkrete Anwendungsfälle von Condi-

erfolgt iterativ durch geeignete Metho-

prüfstand für Kugellager evaluiert und

den und Algorithmen bei jeder der drei

validiert. Die Wissenschaftlerinnen und

Auslegungsphasen. Über die Benutzer-

Wissenschaftler haben dazu mit einer

oberfläche muss sich der Anwender dabei

Funkenerodiermaschine die Kugellager an

nicht an eine bestimmte Reihenfolge

unterschiedlichen Stellen mit verschiede-

der Eingaben halten, sondern kann fle-

nen Schäden künstlich präpariert. Parallel

nen dem Entwurf von Applikationen tion Monitoring.

Alles parat an einem Ort

Reverse Engineering Center für Fabriken Wie soll repariert werden, wenn keine technischen Unterlagen zur Verfügung stehen oder wenn der Mitarbeiter, der bisher zuständig war, ausgeschieden ist?

Wenn der Hersteller keine Ersatzteile mehr produziert? Alternativen sind Eigenproduktion und Reengineering. Notwendig sind dafür jedoch 3D-Produkt-modelle.

Entsprechende Prozesse zur Gewinnung dieser Daten müssen daher standardisiert werden. Die Lösung: Das Reverse Engineering Center für Fabriken.

►►Fehlende 3D-Produktdaten und Informationen Langlebige Investitionsgüter wie Dampfturbinen oder Flugzeugtriebwerke mit einer Lebensdauer von mehr als 30 Jahren werden häufig

von

unterschiedlichen

Service-

Teams instandgehalten. Dazu zählen die Produkthersteller, Anwender und ServiceUnternehmen.

Sie

alle

benötigen

für

Wartungs-, Inspektions-, Instandsetzungsund

Reengineeringprozesse

technische

Unterlagen, die oftmals nur die Hersteller besitzen und die aus Vertraulichkeitsgründen nicht weitergegeben werden. Produktnutzer und Service-Unternehmen sind deshalb häufig auf Erfahrungswissen angewiesen. Problematisch wird es aber spätes-

Rekonstruiertes Gehäuseteil über Flächenrückführung und Parametrisierung von 3D-Scandaten

7

8

Forschung und Entwicklung MRO-Planung und digitale Unterstützung

Original

Segmentierung und Einzelteilidentifikation

Digitalisierung durch 3D-Scanning

Produktstrukturerkennung für PDMIntegration

CAD-Baugruppenrekonstruktion

Automatisierte Generierung von Baugruppenmodellen und Identifikation der Produktstruktur anhand eines Testdatensatzes einer PKW-Lichtmaschine

tens, wenn erfahrene Mitarbeiter aus dem

gebenden 3D-Laser-, Streifenlicht- sowie

►►Lösungsansätze

Unternehmen ausscheiden. Selbst wenn

Röntgen-Messverfahren

Zur Prozessautomatisierung von Reengi-

das Wissen verfügbar ist, besteht noch

Demontageaufwände auf ein Minimum zu

neering- und Inspektionsprozessen haben

immer die Gefahr, dass Ersatzteile aus

reduzieren.

Expertinnen und Experten am Fraunho-

wirtschaftlichen

Gründen

nicht

ermöglicht,

die

fer IPK eine Datenverarbeitungskette von

mehr Messdaten

der 3D-Akquisition bis zum parametrisier-

können dann nicht erneuert und Maschinen

gelingt es, Bauteile sowie die Produktstruk-

ten Baugruppenmodell und der zugehöri-

nicht mehr instandgesetzt werden. Üblich

tur automatisch zu erkennen und in einem

gen Produktstruktur entwickelt. Dabei wur-

ist es daher, bereits beim Kauf der Maschine

Produktdatenmanagementsystem

anzule-

den Lösungen für Teilprozesse prototypisch

auch große Zahlen von Ersatzteilen zu

gen. Auf Basis des automatischen Vergleichs

implementiert. Um die optimale 3D-Scan-

bestellen. Für die Alternative – Ersatz-

dieser Daten mit dem Produkt-Soll-Zustand

ning Technologie und Messstrategie zu

teile selbst zu produzieren – sowie für das

und der Produkthistorie wird ein Befund

bestimmen, wurden 3D-Scans per Streifen-

produziert werden. Defekte Komponenten

Anhand

der

gewonnenen

Reengineering zu Modernisierungszwecken

erstellt. Daraus leitet sich die entsprechende

licht, Laserlicht und Computertomografie

werden 3D-Produktmodelle benötigt.

Instandhaltungsstrategie ab.

durchgeführt und Kombinationsmöglichkei-

Die Nutzung und die Weiterentwicklung

Der Vorteil: Auch gering qualifiziertes

ten sowie Datenformate untersucht. von 3D-Scanning-Systemen nehmen daher

Personal kann komplexe Arbeitsschritte aus-

In einem Segmentierungsverfahren gelang

rasant zu. Bislang fehlen jedoch Standards

führen, da mit einem Workflowsystem eine

es, in Baugruppenscans Einzelteile zu erken-

für entsprechende Reverse Engineering-Pro-

nachvollziehbare Handlungsabfolge gene-

nen und zu separieren. Durch deren Ab-

zesse. Darüber hinaus ist die Datenaufberei-

riert wird. Dieses Workflowsystem sowie

gleich mit einer Normteilbibliothek mit-

tungskette durch viele manuelle und damit

die damit gekoppelte Wissensbasis stellen

tels geometrischer Ähnlichkeitssuche konn-

zeitaufwändige Eingriffe gekennzeichnet.

alle benötigten Daten bereit und verwalten

ten zugehörige CAD-Teile, inklusive techni-

die Eingaben des Personals.

►►Das Reverse Engineering Center

scher Beschreibung, gefunden werden.

Außerdem arbeiten Wissenschaftlerinnen

Das Reverse Engineering Center bietet

Nicht zuletzt ermöglichen die erhobenen 3D

und Wissenschaftler derzeit an einem auto-

einen innovativen Lösungansatz: Künftig

-Geometriedaten eine Unterstützung durch

matisierten Verfahren, mit dem Baugrup-

kann dort den Problemen der Daten- und

Augmented Reality-Systeme: Sie visualisieren

penmodelle

Informationsbeschaffung

den Produktzustand und blenden Hand-

CAD-Teile aufgebaut werden können,

Bereitstellung begegnet werden. In Fabriken

lungsanweisungen unmittelbar in den realen

um einen parametrisierten Datensatz der

wird es stationäre Reverse Engineering-

Kontext ein. Der Ersatz obsoleter Kompo-

gescannten Geometrie zu erzeugen.

Zellen oder mobile Lösungen geben, mit

nenten kann mit den 3D-Daten schnell über

deren Hilfe die 3D-Datenakquise auto-

generative Fertigungsverfahren bereitge-

Das Baugruppenmodell dient als Input für

matisiert erfolgt. Die Kombination aus bild-

stellt werden.

einen selbst entwickelten »Produktstruktur-

sowie

deren

anhand

der

gefundenen

FUTUR 1/2013

Impeller einer Mikrogasturbine - Die Aufgabe besteht darin, den bestehenden Impeller (Nickelbasislegierung) durch einen Keramikimpeller zu ersetzen, um den Wirkungsgrad zu erhöhen. Der Impeller wird zunächst gescannt, dann wird das 3D-Modell für die Fertigung einer Keramikversion hinsichtlich einer optimalen Spannungsverteilung konstruktiv überarbeitet.

generator«, der die Nachbarschaftsbeziehungen der Einzelteile innerhalb einer Baugruppe auswertet und in einem Produktdatenmanagement-System eine Produktstruktur für Referenzstrukturabgeleiche anlegt.

►►Optische Verfahren als Ergänzung Damit Reparaturen an Elektronikkomponenten vorgenommen werden können, wurde eine Prozesskette zur automatisierten Generierung von Schaltplänen für PCBs entworfen und in einer Mach-

im nächsten Schritt mit einer elektrisch

barkeitsanalyse geprüft. Bisherige elektri-

erzeugten Netzliste abgeglichen wird.

sche Verfahren basieren auf der Nutzung von Flying Probe-Testern, die Verbindungs-

Ziel ist es, Fehler zu minimieren. Über einen

tests

Geometrievergleich werden Bauteile identi-

anhand

von

Pinkontaktierungen

durchführen.

fiziert, anhand derer Schaltplansymbole ausgewählt und auf Schaltplanseiten abge-

Ziel ist es hier, eine Netzliste zu erstellen, die

bildet werden. Per Autorouting werden sie

als Basis für den Schaltplanentwurf dient.

außerdem mit Leiterbahnen verbunden.

Durch die schwierige Pinkontaktierung aufgrund von Schutzlacken und Verdeckungen durch Bauteile ist dieses Verfahren jedoch fehlerbehaftet, sodass die Resultate in der Praxis häufig unbrauchbar sind. Darum wurde ergänzend ein auf optischen Verfahren

Ihre Ansprechpartner

basierender Prozess entwickelt: Eine Com-

Dipl.-Ing. Hendrik Grosser

putertomografie erkennt und extrahiert

Telefon: +49 30 39006-295

über zu entwickelnde Segmentierungs-

E-Mail: hendrik.grosser@ipk.fraunhofer.de

verfahren relevante Strukturen wie Bauteile, Pins, Vias und Leiterbahnen. Dabei

Dipl.-Ing. Sebastian Adolphy

wird deren Verlauf nachverfolgt, sodass

Telefon: +49 30 39006-216

eine Netzliste abgeleitet werden kann, die

E-Mail: sebastian.adolphy@ipk.fraunhofer.de

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10

Reinigungstechnik

Reinigung

Mit Hochdruck um die Kurve Flexibel und ökoeffizient reinigen

Eine neue Düsentechnik sorgt jetzt für deutlich bessere Reinigungsergebnisse bei komplexen Bauteilen. Sie ermöglicht eine schonende Umlenkung und damit effektivere Ausnutzung des empfindlichen Strahlmittels Trockeneis. Festes Kohlendioxid ist aufgrund seiner geringen Härte sehr anfällig für äußere Krafteinwirkungen. Die neue Umlenkdüse reduziert Geschwindigkeits- und Masseverluste bei der Umlenkung und erhöht deutlich die Reinigungsleistung im Vergleich zu konventionellen Düsen.

Ablösegebiet

Trockeneispellets

Bereich der Strahlkontraktion Trockeneisstrom

Rückwand

y x

Injektorprinzip (links) und Querschnitt durch die neu entwickelte Umlenkdüse (rechts)

►►Eiskalt reinigen

Reibung. Deshalb wird das Trockeneisstrah-

Innovationsclusters MRO eine Düsenvariante

Trockeneis kommt als Strahlmittel für Rei-

len bislang über­wiegend zum Reinigen

zur

schonenden

Strahlmittelumlenkung

nigungsprozesse primär in Pelletform zum

leicht zugänglicher Oberflächen eingesetzt.

entwickelt. Das Konzept der neuen Umlenk-

Einsatz. Da es bei Umgebungsdruck direkt

Für schwer zugängliche Bereiche wie z. B.

düse basiert auf dem bekannten Injektor-

vom festen in den gasförmigen Zustand

Hinterschneidungen sind zwar verschiedene

prinzip. Dabei wird das Strahlmittel durch

übergeht und aufgrund seiner geringen

Strahldüsen auf dem Markt erhältlich. Sie

einen sekundären Druckluftstrom um 90°

Härte reinigt es selbst empfindliche Ober-

nutzen allerdings zur Strahlmittelablenkung

abgelenkt. Durch eine Strahlkontraktion

flächen schonend, trocken und rückstands-

fast ausschließlich Pralleffekte innerhalb

drosselt der Druckluftstrom gleichzeitig den

frei. Dabei werden die Pellets pneumatisch

der Strahldüse. Dadurch kommt es vermehrt

Trockeneisstrom im Strahlschlauch und am

beschleunigt und auf die zu reinigende

zur Zerkleinerung oder auch vorzeitigen

Düseneintritt.

Die

Pelletgeschwindigkeit

Fläche aufgebracht. Im Gegensatz zu

Sublimation des Strahlmittels. Das wiederum

im Bereich der Umlenkung ist dadurch so

anderen Strahlmitteln beruht das Trocken-

führt zu einem Geschwindigkeits- und

gering, dass das Trockeneis nicht durch

eisstrahlen nicht nur auf einem mechani-

Masseverlust, der die kinetische Energie ver-

Stöße an der Rückwand der Düse zerkleinert

schen Effekt, sondern aufgrund der nied­- ringert und damit auch die Abtrag- bzw.

wird. Ein weiterer Vorteil der neuen Düse ist

rigen Temperatur des Strahlmittels von

Reinigungsleis­tung reduziert.

-78,5 °C auch auf einem thermischen Effekt.

die Möglichkeit, Abtragleistung und Inten­sität der Pelletablenkung durch variierende

Die geringe Härte macht das Strahlmittel

►►Neues Düsenkonzept

Druckeinstellungen an der Trockeneisstrahl-

hier jedoch auch sehr empfindlich gegen-

Um diesen Verlust zu verhindern, wurde

anlage zu beeinflussen.

über Krafteinwirkungen wie Stößen oder

im Themenfeld Reinigung des Fraunhofer-

FUTUR 1/2013

►► Prototyp im Test Nachdem die Wissenschaftler das theoretische Wirkprinzip der neuen Düse mittels Strömungssimulationen per CFD-Software nachgewiesen hatten, wurde die Umlenkdüse im Selective Laser Melting (SLM)-Verfahren hergestellt und mit separaten Anschlussstutzen für die Verbindung mit einer Zweischlauch-Trockeneisstrahlanlage versehen.

Für die anschließenden Strahlversuche wurde zum Vergleich eine am Markt erhältliche, flexible Gummi-Runddüse verwendet und

Simulationsergebnisse: Pellet-Geschwindigkeit (links), Strömungsgeschwindigkeit Druckluft (rechts)

deren Düsenauslass um 90° gebogen.

Der Trockeneismassenstrom wurde für beide Düsen konstant belassen. Dann wur-

konnten die Geschwindigkeit und die Form

Schneepartikel die Düse, während bei der

den verschiedene Druckkonstellationen für

der Trockeneispellets ausgewertet werden.

neuen Umlenkdüse überwiegend intakte

den Transportdruck (Druckluftstrom für den

Obwohl die mittlere Partikelgeschwindigkeit

Pellets erkennbar waren. Die in den Versu-

Transport der Trockeneispellets) und Strahl-

bei der neuen Umlenkdüse geringer als bei

chen maximal erreichte Abtragleistung der

druck (Druckluftstrom zur Umlenkung)

der Vergleichsdüse ist, konnte eine signifi-

neuen Umlenkdüse ist um den Faktor 16

vorgegeben, um deren Einfluss auf die Abtrag-

kant höhere Abtragleistung nachgewiesen

höher als bei der Vergleichsdüse. Zudem ist

leistung zu untersuchen. Letztere wurde

werden. Dies liegt an der deutlich höheren

der Raumbedarf der neuen Düse deutlich

durch eine gravimetrische Messung des

Masse der mit der Umlenkdüse schonend

geringer und ermöglicht somit die leichtere

Abtrags an einem Kunststoffblock in einer

umgelenkten Trockeneispellets. Sie gleicht

Reinigung auch schwer zugänglicher Bereiche

definierten Zeit ermittelt. Um diese Ergeb-

den Geschwindigkeitsverlust bei der Umlen-

in Maschinen und Anlagen.

nisse anschaulich interpretieren zu kön-

kung mehr als aus.

Aktuell arbeiten die Wissenschaftlerinnen

nen, wurden bei ausgewählten Versuchen zusätzlich Videoaufnahmen mit einer Hoch-

Das zeigten auch die Videoaufnahmen: Bei

und Wissenschaftler an einer weiteren

geschwindigkeitskamera gemacht. Dadurch

der Vergleichsdüse verließen vornehmlich

Miniaturisierung der Umlenkdüse. Dadurch wollen sie neue Anwendungsbereiche vor

Umlenkdüse mit Anschlussstutzen

allem im MRO-Sektor erschließen, z. B. für die Reinigung von Abwasserleitungen in Verkehrsmitteln. Das neue Düsenkonzept soll hier veraltete und teils stark umweltbelastende Verfahren ersetzen.

Ihr Ansprechpartner Dipl.-Ing. Simon Motschmann Tel. +49 30 39006-269 simon.motschmann@ipk.fraunhofer.de

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Forschung und Entwicklung

Reinigung

Wasser marsch!

Mit Hochdruck Turbinen reinigen Um Fehler auf Turbinenschaufeln rechtzeitig zu entdecken, dürfen sie nicht von Schmutz oder Funktionsschichten überlagert sein. Sie zu reinigen, geht allerdings gleichzeitig immer mit dem Risiko einher, das Grundmaterial zu beschädigen.

Besonderes Potenzial dieser Herausforderung gerecht zu werden, birgt das Hochdruckwasserstrahlenverfahren, wie letzte Untersuchungen am IWF der TU Berlin ergaben.

Fehlerhafte Turbinenschaufeln können nur zuverlässig entdeckt werden, wenn sie sauber sind.

►►Fehler finden

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler

anschließend durch eine feine Düse, meist

Die Reinigung von Turbinenschaufeln und

des PTZ analysierten und bewerteten unter-

aus Saphir, mit einem Innendurchmesser

-komponenten ist innerhalb der MRO-Pro-

schiedliche Strahlverfahren hinsichtlich ihres

zwischen 0,2 bis 0,4 Millimeter beschleunigt.

zesskette essentiell. Von ihrem Ergebnis

Reinigungspotenzials.

das

Der entstehende Wasserstrahl hat dabei

hängen alle Folgeprozesse, vor allem aber

Hochdruckwasserstrahlverfahren

hervor:

eine Geschwindigkeit von bis zu 900

Dabei

stach

die Inspektion von Fehlern und deren

Es lieferte vielversprechende Ergebnisse zur

Metern pro Sekunde. Auf diese Weise können

Ausbesserung, ab. Dabei gilt es sowohl

rückstandsfreien Entfernung leichter und

Bauteile komplett durchtrennt oder deren

betriebsbedingte

starker Verunreinigungen – ohne das Grund-

Oberfläche gezielt bearbeitet werden.

Verunreinigungen

wie

Rost oder Anhaftungen als auch Funktions-

material zu beschädigen.

schichten wie Keramik- oder Haftvermittler-

Die Herausforderung bei der Reinigung von

schichten prozesssicher zu entfernen, um

►►Die Funktionsweise

eventuell darunter liegende Fehler am Bau-

Beim Hochdruckwasserstrahlverfahren wird

Parameter, da es einerseits gilt, die Stör-

teil sichtbar zu machen.

über eine Pumpe Wasser auf einen Druck

schichten prozesssicher zu entfernen, ande-

von einigen tausend Bar komprimiert und

rerseits das Grundmaterial möglichst unver-

Bauteilen ist die korrekte Anpassung der

FUTUR 1/2013

Grundmaterial Verunreinigung

Einbettmasse

Bearbeitung einer Dampfturbinenschaufel mit angepasstem Parametersatz, Streifenbreite: 25 mm – zu erkennen sind die kleinen Beschädigungen auf der gereinigten Bauteiloberfläche.

REM-Aufnahme einer Verunreinigung an einer Dampfturbinenschaufel im Querschliff

ändert bleiben soll. Schwierig ist dies vor

und Strahleintrittswinkel und deren Ein- ►►Einsatzbereiche

allem dann, wenn die Schicht härter ist als

fluss auf das Reinigungsergebnis. In einer

Dank seiner zahlreichen Vorteile kann das

das Grundmaterial.

mäanderförmigen Bewegung wurde der

Hochdruckwasserstrahlen vielfältig ange-

Hochdruckwasserstrahl über das Bauteil

wendet werden. Neben der Turbomaschi-

geführt, um einen flächigen Bereich zu

nenbranche wird es im maritimen Bereich

Obwohl der Wasserstrahl sehr fein ist, können durch den gleichzeitigen Einsatz

bearbeiten. In der anschließenden Auswer- an Schiffskörpern, in der Produktionstech-

mehrerer Düsen auch großflächige Bauteile

tung konnten die signifikanten Parameter

nik an Anlagenkomponenten, zur Betonsa-

wirtschaftlich gereinigt werden. Je nach

identifiziert und ein geeigneter Parameter- nierung sowie zum Entfernen hartnäckiger

Anwendungsfall kann die zu entfernende

satz zur Reinigung der Turbinenschaufeln

Verschmutzungen in Wärmetauschern, Roh-

Störschicht erheblich in ihrer Dicke, Härte und

abgeleitet werden.

ren, Kanälen oder Hochdruckbehältern ein-

chemischen Zusammensetzung variieren.

gesetzt.

Die jeweilige Kombination aus Störschicht

►►On-wing-Bearbeitung

und Grundmaterial erfordert deshalb stets

Ein großer Anteil der Wartungskosten

eine entsprechende Anpassung des Reini-

und Wartungszeit bei Turbomaschinen

gungsprozesses.

ergibt sich durch die bisher notwendigen De- und Remontagen der Turbinenkom-

►► Parameterstudien

ponenten.

Erhebliches

Einsparpotenzial

In Parameterstudien haben Wissenschaft-

birgt hier die Bearbeitung im vollständig

lerinnen und Wissenschaftler des PTZ die

oder teilweise montierten Zustand. Auf-

Reinigungswirkung des Reinwasserstrah-

grund der beschriebenen Eigenschaften des

lens an betriebsbedingt verunreinigten Tur-

Hochdruckwasserstrahlverfahrens

eignet

binenschaufeln untersucht. Hierzu gehörten

es sich auch hervorragend für die Reini-

Triebwerksschaufeln aus der Luftfahrt sowie

gung von Turbomaschinen im montierten

Gasturbinen- und Dampfturbinenschaufeln

Zustand. Von Vorteil sind beispielsweise

aus dem Energiesektor. Zunächst wurden

die geringen Düsenabmessungen und die

die Störschichten mittels REM-Aufnahmen

Möglichkeit, komplex gekrümmte Düsen­

und EDX-Analysen analysiert. Es zeigte sich,

formen ohne übermäßigen Verschleiß ein-

dass die Schichten hauptsächlich aus Oxiden

zusetzen. Dadurch wird die Reinigung in

bestanden und in ihrer Dicke im Bereich von

schwer zugänglichen Bereichen ermöglicht.

fast 0 bis ca. 100 µm variierten. Auf Basis

Der Reinwasserstrahl verhindert darüber

dieser Ergebnisse fanden umfangreiche tech-

hinaus, dass Fremdstoffe in die Turbine ein-

Ihr Ansprechpartner

nologische Untersuchungen zum Reinigen

gebracht werden und es zu Strahlmittelein-

Dipl.-Ing. Fabian Faltin

statt. Das Augenmerk lag auf den Para-

lagerungen im Werkstück kommt.

Telefon: +49 30 314-23624

metern Druck, Vorschub, Arbeitsabstand

E-Mail: faltin@iwf.tu-berlin.de

13

14

Forschung und Entwicklung

Reparaturtechnologien

Freie Fahrt für Straßenbahnen Schienen effizient instandsetzen

Sie ist energieeffizient, weist einen hohen Fahrkomfort auf und ihre Infrastruktur ist gut ausgebaut. Gründe genug, sich für die Straßenbahn zu entscheiden. In großen Metropolregionen wächst ihre Relevanz daher zusehends. Eine Voraussetzung dafür, dass immer höhere Passagieraufkommen erfolgreich abgewickelt werden können, sind schnellere und höherwertige MRO-Serviceleistungen an den Schienen. Fraunhofer IPK und IWF arbeiten daher an leistungsfähigen Schleifwerkzeugen und Reparaturprozessen. Ihr Ziel: die Liegezeiten der Schiene nach der Reparatur zu verlängern.

►►Qualität und Produktivität

schaftler von Fraunhofer IPK und IWF

mierungspotenzial in sich. Es erlaubt die

Reparaturen am Straßenbahngleis sind

Defizite aktueller Wartungs- und Instand-

Beseitigung typischer Schienenfehler wie

oft Grund für Betriebsstörungen, die zum

setzungspraktiken

Rollkontaktermüdungsrisse,

einen hohe Kosten für den Schienenbe-

leiteten sie Strategien ab, wie künftig

Schleuderstellen. Werden Verschleißstellen

treiber verursachen und zum anderen

effizienter vorgegangen werden kann.

zunächst durch Auftragschweißungen aus-

identifiziert.

Daraus

lange Wartezeiten für Passagiere bedeuten.

Riffel

und

gebessert, wird mit Hilfe von Schleifvorgän-

Im Rahmen eines von der EU geförderten

►►Defizite beim Schleifen

gen anschließend die benötigte Endgenau-

Teilprojekts des Fraunhofer-Clusters MRO

Bei der Instandsetzung von Schienen birgt

igkeit erreicht.

haben Wissenschaftlerinnen und Wissen­

insbesondere das Schleifen großes Opti-

Werden Rost oder Risse abgeschliffen, sind Schienen wieder voll einsatzbereit.

FUTUR 1/2013

Geschliffen mit konventionellen Schienenschleifparametern

Schädigungsarm geschliffen

Q‘ = 5 mm³ / mms w

Q‘ = 2,5 mm³ / mms w geschliffene Oberfläche

Risse in der Randzone Risstiefe 40 – 50 µm

50 µm

50 µm

keine Risse vorhanden

Vergleich von Randzonen nach der Bearbeitung mit typischen Schleifwerkzeugen

Ein wesentliches Defizit aktueller Schleifvor-

wickeln. Angestrebt werden dabei hohe

Wärmeabfuhr vorweisen. Zur Bewertung

gänge ist die erfahrungsbasierte Auswahl der

Abtrennraten, ein geringer Werkzeugver-

der Schienenschleifprozesse und -werk-

Prozessparameter und Schleifwerkzeuge.

schleiß sowie eine minimale thermische

zeuge konzipieren sie derzeit einen Ver-

Gründe dafür sind unter anderem Lücken

Beeinflussung der Randzone.

suchsstand, der Rückschlüsse auf das Ein-

in der Normung und Fachliteratur. Große

satzverhalten unterschiedlich geschliffener

Unterschiede in der Reparaturqualität und

►►Verbesserungspotenziale

-zeit sind die Folge. MRO-Vorgänge werden

In Analogieversuchen werden zunächst

dadurch schlecht reproduzier- und planbar.

die derzeit eingesetzten Schleifprozesse

►►Die Umsetzung

abgebildet und qualifiziert. Daraus sollen

Gelingt es, produktive und schädigungs-

Für die Arbeit kommen an den Schienen

Ansätze zur Verbesserung abgeleitet werden.

arme Schieneninstandsetzung in die Praxis

häufig Schleifwerkzeuge zum Einsatz, die

Hierzu wurde am PTZ ein Versuchsstand an

zu überführen, können MRO-Vorgänge

ursprünglich für andere Bearbeitungsauf-

einer Plan- und Profilschleifmaschine zum

besser

gaben ausgelegt wurden und somit nur

Schleifen im Trockenbearbeitungsmodus

Betriebsunterbrechungen reduziert werden.

bedingt geeignet sind. Zusätzlich wer-

aufgebaut. Infolge hochproduktiver und

Für die Schienenbetreiber bedeutet dies

den identische Werkzeugspezifikationen

somit aggressiver Schienenschleifprozesse

einen direkten wirtschaftlichen Nutzen.

für

Schienen beim Rad-Schiene-Kontakt zulässt.

geplant

und

reparaturbedingte

Reparaturaufgaben

konnten zahlreiche Schädigungen wie Risse

Auch für Fahrgäste würden positive Folgen

eingesetzt, z.B. für das Abtrennen von

und Neuhärtungszonen identifiziert werden.

wie z. B. weniger Verspätungen oder

Auftragschweißnähten und das Abschleifen

Da Risse unter ständiger Radbelastung schnell

Zugausfälle,

von Ermüdungsrissen. Außerdem werden

wachsen und dadurch weitere Instand-

und ein verbesserter Fahrkomfort spürbar

Reparaturen meist während des laufenden

setzungsvorgänge auslösen, gilt es sie zu

werden. Die Attraktivität und Bedeutung

Betriebs in engen Zeitfenstern durchge-

vermeiden. Um die Schienenliegedauer zu

des Verkehrsmittels Straßenbahn könnte

führt. Dieser Zeitdruck führt oft dazu, dass

steigern und Betriebsunterbrechungen zu

dadurch signifikant verbessert werden.

Schleifmaschinen und Werkzeuge oberhalb

reduzieren, sollten schleifende Nachbearbei-

ihrer Leistungsgrenze betrieben werden.

tungen deshalb möglichst in schädigungs-

Diese Tatsache sowie die in der Regel statt-

armen Randzonen stattfinden.

unterschiedliche

geringere

Lärmemissionen

findende Trockenbearbeitung können zu massiven thermischen Schädigungen an

Damit die verwendeten, typischen Schleif-

den Schienen und zu einem erhöhten Werk-

werkzeuge

zeugverschleiß führen.

müssten die Abtrennraten und damit die

schädigungsarm

arbeiten,

Produktivität erheblich reduziert werden.

Ziel der Wissenschaftlerinnen und Wissen-

Die Forscher entwickeln daher optimierte

Ihr Ansprechpartner

schaftler ist es, bedarfsgerechte Prozesse

Schleifprozesse und Werkzeugzusammen-

Pavlo Lypovka M.Sc.

und Schleifwerkzeuge für verschiedene

setzungen, die eine reduzierte Wärmeent-

Telefon: +49 30 314-24960

Reparaturaufgaben an Schienen zu ent-

wicklung und gleichzeitig eine verbesserte

E-Mail: lypovka@iwf.tu-berlin.de

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16

Forschung und Entwicklung Life Cycle Engineering

Mit Turbo in Berlin-Brandenburg Nach dem Erfolg des Fraunhofer-Innovationsclusters MRO wurde im Dezember 2012 der Fraunhofer-Innovationscluster »Life Cycle Engineering für Turbomaschinen« bewilligt. Im Fokus steht die ganzheitliche Betrachtung von Werkstoffen und Technologien für Turbomaschinen in den Branchen Luftfahrt und Energie. Eine besondere Rolle wird dabei künftig vor allem die Cluster-Region Berlin-Brandenburg spielen.

►►Industrielle Lösungen für ein bewährtes Konzept

gen miteinzubeziehen. Der lebenszyklus-

Entwürfe über die Produktionstechnik bis

übergreifende Ansatz ist von besonderer

hin zum Betrieb – vollständig ab. Führende

Turbomaschinenhersteller in der Luftfahrt

Bedeutung bei Produkten mit hohem Inves-

Unternehmen der Branche wie Siemens

und in der Energieerzeugung müssen den

titionsvolumen und langer Lebensdauer

Energy, Rolls-Royce, MAN Diesel & Turbo,

zukünftigen Herausforderungen nach Res-

– wie zum Beispiel Turbomaschinen. Er

Alstom Power Service und MTU Mainte-

sourcenschonung, Wirtschaftlichkeit und

kann dem Anspruch nach höherer Effizi-

nance sind sowohl mit Produktionsstätten,

Flugsicherheit begegnen. Die energie-

enz und niedrigeren Kosten bei gleichzeiti-

Service- und Wartungsgeschäften als auch

politischen

ger Verbesserung der Umweltverträglichkeit

Montagebetrieben vertreten.

Rahmenbedingungen

sehen

aufgrund des Klimawandels eine Reduktion

gerecht werden.

►►Vier Innovationsfelder – ein Quer-

der CO2-Emissionen sowie einen höheren Anteil an erneuerbaren Energien vor. Letzte-

►►LCE für Turbomaschinen

res erfordert flexiblere Lastwechsel von fos-

Das Ziel des neuen Fraunhofer-Innovations-

Da nach wie vor Bedarf an Forschungs-

sil befeuerten Kraftwerken und damit auch

clusters LCE ist es daher, das Konzept

und Entwicklungsprojekten besteht, knüpft

von Turbomaschinen. Darüber hinaus stellt

des Life Cycle Engineering auf Turboma-

die neue Clusterinitiative an den Erfolg

die steigende Ressourcenknappheit hinsicht-

schinen zu übertragen: Energieeffiziente

des vorangegangen Fraunhofer-Innovations-

lich der Werk- und Brennstoffe eine weitere

und ressourcenschonende Technologien

clusters MRO an und konzentriert sich

Herausforderung dar. Zusätzlich zur Sen-

sollen für alle Lebenszyklen von Turboma-

auf das Life Cycle Engineering von Turbo-

kung von Emissionen sehen die Luftfahrt-

schinen bereitgestellt werden. Im Mittelpunkt

maschinen. Unterteilt wird in die Phasen

programme ACARE 2020 und FLIGHTPATH

stehen dabei zum einen Triebwerke in der

Design, Produktion, Betrieb & MRO sowie

2050 eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit

Luftfahrt und zum anderen Gasturbinen in

Recycling. Daraus wurden als Querschnitts-

beim Betrieb von Flugzeugen sowie eine Ver-

der Energieerzeugung.

themen vier phasenübergreifende Innova-

schnitt

tionsfelder abgeleitet: Produktstrategien,

besserung im Flugmanagement und in der Flugsicherheit vor. Um diesen Herausforde-

►►Clusterregion Berlin-Brandenburg

Digitale Modelbildung und Informationsma-

rungen zu begegnen, haben sich im Fraun-

Mit über 8 000 Arbeitsplätzen, inklusive

nagement, Prozess- und Bearbeitungstech-

hofer-Innovationscluster »Life Cycle Engi-

Zulieferbetrieben, und einem jährlichen

nologien und Life Cycle Monitoring.

neering für Turbomaschinen« Wirtschaft

Umsatz von 1,8 Milliarden Euro ist die

und Wissenschaft zusammengeschlossen.

Turbomaschinenbranche von besonderer

Das Innovationsfeld »Prozess- und Bearbei-

Bedeutung für die Wirtschaft der Region

tungstechnologien« findet sich vor allem in

Das etablierte Konzept des »Life Cycle Engi-

Berlin-Brandenburg. Sie verfügt über die

den Phasen Produktion und Betrieb & MRO

neering« (LCE) betrachtet alle Lebensphasen

höchste Dichte an Turbomaschinenher-

wieder.

eines Produkts ganzheitlich: Sowohl bei der

stellern in ganz Europa und kann deshalb

haben vorranging Einfluss auf den Betrieb,

Konstruktion, Produktion und Nutzung als

das Konzept des Life Cycle Engineering

allerdings auch Auswirkungen auf die ande-

auch Wiederverwendung bzw. -verwertung

besonders erfolgreich umsetzen: Die ange-

ren Phasen. Das Innovationsfeld »Digitale

der Rohstoffe gilt es ökonomische, ökolo-

siedelten Firmen decken den gesamten

Modellbildung und Informationsmanage-

gische und technische Randbedingun-

Lebenszyklus – von der Entwicklung erster

ment« adressiert Problemstellungen und

»Produktstrategien«

hingegen

ignfe Cycle Monitorin Pro s e Li arbeitung g

yc

RO

t

Rec

Pro ze ss M o e l d a ellb git i il D

Produktstrategien

ien og n a a g e me ol nsm n tio

ste e ch dB n n und Infor u g n m u a d

on kti du

D

FUTUR 1/2013

M

lin

g

b B e tri e

&

Fraunhofer-Innovationscluster »Life Cycle Engineering für TurbomaDie vier Innovationsfelder sind Querschnittsthemen und wirken phasenübergreifend.

schinen« (LCE) Ziel: Entwicklung und Optimierung von

Lösungen durch digitale Unterstützung

gilt es, das Image des Standortes Berlin-

Werkstoffen und Technologien für ener-

in der Produktentwicklung, der digitalen

Brandenburg bei den deutschen Konzern-

gieeffiziente und ressourcenschonende

Fabrik und der modellbasierten Instandhal-

zentralen

tungsplanung sowie -durchführung. Das

zu verbessern. Zuletzt soll das aus dem

Innovationsfelder: Produktstrategien,

»Life Cycle Monitoring« zieht sich durch

Innovationscluster MRO gewachsene Netz-

Digitale Modelbildung und Informations-

den gesamten Produktlebenszyklus, da

werk genutzt werden, um gemeinsame

management, Prozess- und Bearbeitungs-

es einerseits die Zustandsüberwachung

Forschungsschwerpunkte entlang des Pro-

technologien und Life Cycle Monitoring.

und Diagnose berücksichtigt und anderer-

duktlebenszyklus zu identifizieren und zu

Laufzeit: Januar 2013 bis Januar 2015

seits die Prüfung während der Produktion

bearbeiten. Beteiligungen an der Cluster-

Partner: 6 Forschungsinstitute,

beinhaltet.

initiative sind weiterhin möglich. Anfragen

25 Unternehmen

beantwortet die Geschäftsstelle des Fraun-

Finanzierung: Fraunhofer - Gesellschaft,

hofer-Innovationslusters LCE.

Wirt­schaft, Länder Berlin und Brandenburg

Zwischen allen Innovationsfeldern existieren

der

Turbomaschinenhersteller

Turbomaschinen.

Schnittstellen, sodass sie entsprechend der

Budget: 17,3 Mio €

individuellen Anforderungen kundenspezi-

Koordination: Fraunhofer IPK

fisch angewendet werden können. Die Tur-

Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann

bomaschinenbranche umfasst sowohl den Luftfahrt- als auch den Energiesektor. Die Belange lassen sich daher – wie auch der Innovationscluster MRO schon zeigte – nicht allein mit nur einem Themenkomplex bedie-

Ihre Ansprechpartner

nen. Deshalb werden die regionalen Kern-

Dipl.-Ing. (FH) Martin Bilz M.Sc.

kompetenzen und die Synergien im Rahmen

Telefon: +49 30 39006-147

des Innovationsclusters LCE gebündelt.

E-Mail: martin.bilz@ipk.fraunhofer.de

Die Akteure sind außerdem an multilate-

Jeanette Baumgarten M.A.

ralen FuE-Projekten interessiert. Daneben

Telefon: +49 30 39006-351 E-Mail: jeannette.baumgarten@ipk.fraunhofer.de

17

18

Forschung und Entwicklung Sicherheitstechnik

Original oder Fälschung?

Plagiate und Garantieverletzungen erkennen Forscher des Fraunhofer IPK haben eine neue Lösung zum Plagiat- und Manipulationsschutz für Baugruppen erarbeitet, die auch unter extremen Einsatzbedingungen sicher funktioniert. So können Komponenten von Pumpen und Kompressoren für Erdgas gesichert werden, die praktisch schutzlos in Eis und Schnee, Wüsten oder den Tropen betrieben werden. Eine konstruktive Veränderung der zu sichernden Baugruppen ist nicht erforderlich.

Montagesituation und Plombe

Zur sicheren Kennzeichnung wurden die

die neuentwickelte Plombe eingesetzt. Sie

Zerstören der Plombe gelangt er an die

bekannten Schließköpfe (Pinplug) für Inbus-

enthält das in ausgehärtetem Lack einge-

geschützten Baugruppen, führt die erfor-

Schrauben durch das Fraunhofer IPK wei-

bettete Kennzeichnungspulver.

derlichen Arbeiten durch und versiegelt die Komponenten abschließend erneut durch

terentwickelt und mit einer Aufnahme für Kennzeichnungspulver versehen. Dieses die

Die Plomben werden aus 6-Kant-Aluminium-

Originalität beweisende Kennzeichnungs-

Stangen

pulver kann bei verschiedenen Anbietern

sätzlich durch Mikrofräsen mit einer

kommerziell erworben werden und ist für

Identität versehen werden. Nach Einbau

den Einsatz bei extremen Betriebs- und

der Originalkomponente wird die gefüllte

Umgebungsbedingungen

geeignet.

gefertigt

und

können

zu-

Da

Plombe mit einem geeigneten Werkzeug

unter extremen Betriebs- und Umgebungs-

zum Versiegeln in den Innensechskant

bedingungen ein Anbringen der Kennzeich-

der abschließenden Inbus-Schraube ein-

nungspulver – eingebettet in Kitte oder

geschlagen. Dies kann auch vor Ort beim

Lacke – einen unsicheren Halt aufweist, wird

Betreiber der Anlage unter den oben genannten

extremen

Bedingungen

geschehen.

Ihr Ansprechpartner Dr. Roberto Feitscher

Im Servicefall prüft der Servicetechniker

Telefon: +49 30 39006-130

zunächst die Unversehrtheit und Originalität

E-Mail: roberto.feitscher@ipk.fraunhofer.de

der Plombe mit einem Handgerät. Erst durch

Einschlagen einer mitgebrachten Plombe.

Forschung und Entwicklung

FUTUR 1/2013

Verkehrstechnik

Leise Laster für die Nacht Erstes Nutzfahrzeugprojekt startet Nachtruhe sichern oder Verkehr in die Nachtstunden verlagern und damit am Tag die Straßen entlasten? Der Konflikt ist vorgezeichnet. Eine Lösung können elektrisch angetriebene LKW sein, die sich nahezu lautlos bewegen. Dies zu erproben und zu bewerten ist die Aufgabe des Projekts »Nachtbelieferung mit elektrischen Nutzfahrzeugen – NaNu«, das durch die Initiative des Fraunhofer IPK ins Leben gerufen wurde. Umgesetzt wird es mit Unterstützung der Bundesregierung in Berlin und Brandenburg im Rahmen des Pilotvorhabens »Schaufenster Elektromobilität in Berlin und Brandenburg«.

Der elektrisch angetriebene LKW von Meyer&Meyer im Einsatz in Berlin (© Meyer & Meyer)

Wenn die Kaufhäuser morgens öffnen,

Reifen kommen. Damit die Fahrzeuge ihren

»Schaufenster Elektromobilität« gefördert

finden die Kunden aufgefüllte Regale

Tourenplan im elektrischen Betrieb schaf-

und durch das Fraunhofer IPK koordiniert.

und Kleiderständer vor – die tägliche

fen, ohne ihre Nutzlast durch zu große und

Es ist eines der Kernprojekte im »Internatio­

Hauptaufgabe der Logistikdienstleister ist

damit schwere Batterien aufzubrauchen,

nalen Schaufenster Elektromobilität Berlin-

vollbracht. Leider geschieht die Lieferung

entwickelt das Fraunhofer IPK ein Batte-

Brandenburg«, das durch die Berliner Agen-

in der morgendlichen »Rush-Hour«. Die

riewechselsystem für mittelschwere Nutz-

tur für Elektromobilität eMO koordiniert

Firma Meyer & Meyer als Projektpartner

fahrzeuge, das den einfachen Wechsel der

wird.

will das ändern: Sie beliefert täglich die

Antriebsbatterie nach jeder Tour im Depot

Geschäfte der Berliner Innenstadt mit Tex-

von Meyer & Meyer ermöglicht. Die erfor-

tilwaren und will dies künftig in die Nacht-

derlichen Umbauten an den Versuchsfahr-

stunden verlagern. Das entlastet die Haupt-

zeugen werden vom brandenburgischen

verkehrszeiten und reduziert die Fahrzeiten

LKW-Spezialisten Hüffermann ausgeführt.

bei der Belieferung – Problem ist bloß der nächtliche Verkehrslärm. Im Schaufenster-

Das Projekt »Nachtbelieferung mit elektri-

Ihr Ansprechpartner

projekt werden daher rein elektrisch ange-

schen Nutzfahrzeugen« wird vom Bundes-

Werner Schönewolf

triebene LKW eingesetzt, deren Lärmemis-

ministerium für Verkehr, Bau und Stadtent-

Telefon: +49 30 39006-145

sionen lediglich von den Rollgeräuschen der

wicklung im Rahmen des Förderprogramms

E-Mail: werner.schoenewolf@ipk.fraunhofer.de

19

20

Forschung und Entwicklung Verkehrstechnik

Kosten senken auf der Letzten Meile Die BentoBox beweist sich im Einsatz Die »BentoBox« ist eine neuartige Lösung für urbane Sammel- und Verteilsysteme,

Zustellung gewährleisten muß. Künftig ist

die vor allem in dicht besiedelten Stadtteilen eine verkehrsreduzierte und emis­

daher die RFID-basierte Sendungsidentifi-

sionsarme Sendungsverteilung ermöglicht. Mit ihr können Kurier-Express-Paket

kation vorgesehen.

(KEP)-Dienstleister ihre Zustelleffizienz, Servicequalität und die Nachhaltigkeit

►►Die BentoBox im Einkaufscenter

der eingesetzten Transportsysteme verbessern.

In Lyon und Turin befüllte TNT die beweglichen Container bereits im Depot und transportierte sie zum Standort der BentoBox in einem Einkaufszentrum. Der zeitaufwändige Gang des Zustellers durch das Einkaufszentrum direkt zu jedem Adressaten wurde damit durch einen einzelnen Prozess – das Austauschen entleerter Container mit den Befüllten – ersetzt.

►►Nutzen auf allen Seiten In erster Linie gilt es die Handlingkosten zu reduzieren, also den Aufenthalt des Zustellers im Einkaufszentrum zu verkürSowohl Mitarbeiter der KEP-Dienstleister als auch Endkunden können die BentoBox bedienen. (© CityLog)

zen. Von Vorteil für Dienstleister und Kunden ist außerdem die zeitliche Entkopplung

►►Der Prototyp

beweglichen

zusammen-

des Zustellprozesses: Die Container können

Die BentoBox ist der Prototyp einer gemein-

gefasst, die sich komplett aus der BentoBox

außerhalb der Ladenöffnungszeiten aus-

Rollcontainern

samen Entwicklung von Fraunhofer IPK und

herausnehmen lassen. Damit können sie im

getauscht werden. Das geringe Verkehrs-

Logistic Network Consultants (LNC) im Rah-

Depot bestückt und ins Zielgebiet gebracht

aufkommen

men des EU-Projekts »Citylog«. Bereits in

werden, ohne dass die Einzelsendungen

wodurch auch der Treibstoffverbrauch und

drei Feldversuchen in den Städten Berlin,

»angefasst« werden müssen. Dies gilt auch

damit verbundene CO2-Emissionen sinken –

Lyon und Turin wurde sie getestet. In Ber-

für die Zustellung im fußläufigen Bereich.

mithin ein wichtiges Ziel auch der kommu-

lin diente sie als Konsolidierungslager des

Direkten Kontakt zur Ware hat der Zustel-

nalen Verkehrspolitik.

reduziert

die

Fahrtzeiten,

lokalen Kurierdienstes Messenger Trans-

ler nur bei der Übergabe an den Endkun-

port und Logistik GmbH. In Lyon und Turin

den. Um die depotseitige Bestückung der

Künftig soll die BentoBox als anbieter-

wurde sie durch TNT für Sendungen inner-

Rollcontainer zu erleichtern und gegeben-

offenes,

halb von Einkaufszentren getestet.

falls sogar zu automatisieren, ist die Bento-

etabliert werden. Dann könnten verschie-

multi-mandatenfähiges

System

Box rückseitig mit einer großen Tür zu öff-

dene KEP-Dienstleister eigene Rollcontainer

►►Das Ausfachungssystem

nen, die Zugang zur gesamten Ausfachung

und die BentoBox als gemeinsames Treff-

Das Besonderes an der BentoBox ist ihre

erlaubt.

und Verteilsystem nutzen, anstatt das

Ausfachung für verschiedene Sendungsgrößen: Sie werden zu gleich großen,

Stadtbild

einer

Vielzahl

anbieter-

KEP-Dienste

spezifischer Behältersysteme zu überziehen.

Konsolidierungslager

Der Nutzen der BentoBox liegt also auf allen

benutzen, greifen die Empfänger direkt

Seiten: den kommunalen Einrichtungen, den

auf Einzelfächer zu. Eine besondere Her-

Empfängern und den KEP-Dienstleistern.

Während die

Ihr Ansprechpartner

mit

Mitarbeiter

BentoBox

als

der

Werner Schönewolf

ausforderung stellt dabei die lückenlose

Telefon: +49 30 39006-145

Sendungsverfolgung dar, die den eindeu-

E-Mail: werner.schoenewolf@ipk.fraunhofer.de

tigen Verantwortungsübergang bei der

Maschinenporträt

FUTUR 1/2013

Neuer Roboter-Komplex im PTZ Nach Abschluss des Projekts »Reparaturbaukasten für Triebwerks- und Turbinenkomponenten« im Rahmen des FraunhoferInnovationsclusters MRO wurde im Versuchsfeld des PTZ ein neuer Komplex für die am PTZ vorhandenen Bearbeitungsrobo-

3

4

2

ter aufgebaut. Seit Ende 2012 stehen hier vier 6-Achs-Industrieroboter verschiedener Baugrößen der Hersteller KUKA und COMAU. Die Roboterstationen sind mit verschiedenen

1

Werkzeugantrieben bzw. Werkzeug- und Werkstückaufnahmen ausgestattet. Hier können Werkstücke gefräst, geschliffen, poliert und optisch vermessen werden. Je Blick auf den neuen Roboter-Komplex im Versuchsfeld des PTZ

nach Bauteilgröße, Anforderungen und Technologie wird werkzeug- oder werkstückgeführt gearbeitet.

Die Roboter der Firma Comau bieten eine offene

3

Steuerungsschnittstelle,

die

die

Integration von am PTZ entwickelten 4

2

Steuerungs-

und

Regelungsalgorithmen

ermöglicht. Neu am Standort ist ein weiterer Roboter aus dem Hause Kuka mit einem Applikationspaket

1

zum

Fräsen.

Neben

der Bearbeitungsspindel und der zugehörigen Energieführung beinhaltet dieses auch zwei externe Achsen in Form eines Dreh-Kipp-Tisches sowie ein Werkzeugmagazin mit zehn Plätzen. Darüber hinaus wurde eine aktive Kraft-Momenten-Regelung für Handhabungs- und Bearbeitungs-

CAD-Modell des neuen Roboter-Komplex im Versuchsfeld des PTZ

aufgaben in die Steuerung integriert. Mit Station

Roboter

Werkzeuge/Technologien

Eigenschaften

1

Kuka KR 60 HA

HSD Frässpindel, 8 kW, HSK E40, Bandschleifen aktuell in Vorbereitung

Kuka ForceTorqueControl, 2 Zusatzachsen (Dreh-Kipp-Tisch), Werkzeugwechsler mit 10 Plätzen

2

Comau NJ 130-2.6

IMT Spindel, 15 kW, HSK F-63

aktive Kraft-Momenten-Regelung

3

Kuka KR 30

pneumatische Spindeln zum Entgraten

passive Kraftregelung über nachgiebige Spindel

4

Comau NJ 370-2.7

Bandschleifen, Bürsten, Polieren, Gleitschleifanlage

aktive Kraft-Momenten-Regelung, optische 3D Erfassung

diesem System lassen sich Strategien für die Bearbeitung mit Industrierobotern an einem kommerziell verfügbaren Versuchsaufbau validieren, neue Ansätze testen und indus­ trielle Machbarkeitsstudien durchführen.

Technische Daten des Roboter-Komplex

Ihr Ansprechpartner Dipl.-Ing. Marcel Manthei Telefon: +49 30 39006-245 E-Mail: marcel.manthei@ipk.fraunhofer.de

21

22

Interview

Von Science Fiction zu Science Reality Seit 2012 verstärkt Klaus-Peter Willsch das Kuratorium des Fraunhofer IPK. Der CDU-Politiker ist seit 1998 Mitglied des Deutschen Bundestages und begleitet seitdem das »Stasi-Schnipsel-Projekt« des Instituts »mit großer Sympathie«, wie er selbst sagt. Seine Affinität zu Wissenschaft und Forschung ist groß: 2002 wurde Willsch für seine Fraktion Berichterstatter im Haushaltsausschuss für den Etat des Bundesministeriums für Bildung und Forschung.

Von Januar 2005 bis Dezember 2010 gehörte er dem Senat der FraunhoferGesellschaft an. FUTUR sprach mit ihm über aktuelle Trends in der Forschungspolitik und sein Engagement für internationale Zusammenarbeit.

FUTUR: Herr Abgeordneter, was motiviert

die Schwellenangst, die kleinere Firmen in

haben darin festgestellt, dass es noch

Sie, sich als Politiker für ein produktionstech-

Sachen Forschungsförderung gelegentlich

Forschungsbedarf zur horizontalen und

nisches Forschungsinstitut zu engagieren?

aufweisen.

Willsch: Erst durch meine Tätigkeit im

vertikalen Integration von Produktionssystemen sowie zur Durchgängigkeit des Engi-

For­schungsbereich habe ich einen profunden

FUTUR: Ein wichtiges Schlagwort der ver-

Überblick über unsere deutsche Forschungs-

gangenen Monate ist »Industrie 4.0«. Vor

landschaft gewinnen können. Es ist eine

welchen Herausforderungen steht aus Ihrer

FUTUR: Technischer Fortschritt ist die

ständige Erfahrung bei Auslandsreisen,

Sicht unser Institut?

eine Seite. Welche Verantwortung haben

welchen Schatz wir hier in Deutschland

Willsch: Die Industrie 4.0 wird für unser

Forschung

haben. In allen Winkeln der Erde wird unser

Land ein wichtiger Standortfaktor werden.

Gesellschaft?

Vorbild geschätzt und nach Zusammen-

Hier ist es wichtig, dass wir von Anfang

Willsch:

arbeit gefragt. Hier versuche ich, die Inter-

an einen großen Know-how-Vorsprung

müssen immer auch das Wohl von Wirt-

nationalisierung unserer Forschungspoli-

haben. Fraunhofer-Institute sind traditionell

schaft und Gesellschaft im Blick haben. Der

tik zu unterstützen und voranzutreiben.

ein gewaltiger Innovationstreiber. Ich erin-

Konkurrenzdruck wächst weltweit. Das ist

Als Haushaltspolitiker wird man generell

nere nur z. B. an die Erfolgsgeschichte von

nichts Schlechtes, denn Konkurrenz belebt

mit vielen Zahlen konfrontiert. Alle Förder-

MP3, aus deren Erlösen wir heute über die

bekanntlich das Geschäft. Deutsch­land ist

programme laufen letztendlich über den

Fraunhofer-Stiftung einen wichtigen Beitrag

einer der weltweit bedeu­tendsten Industrie-

Haushaltsausschuss, weil wir die Gelder

leisten, eine Lücke in unserer Forschungsun-

standorte; bei der Produktionstechnik hat

dafür bewilligen müssen. Vieles, was zunächst

terstützung zu schließen.

Deutschland die Führungsposition inne.

sehr abstrakt erscheint, wird erst begreiflich

neerings gibt.

und

Wissenschaft

Forschung

und

für

die

Wissenschaft

Der Arbeitskreis Industrie 4.0 betont in

und anschaulich, wenn man es aus mehre-

Smartphones und Tablets haben die Kom-

seinen Empfehlungen, dass Politik, Wissen-

ren Blickwinkeln kennt.

munikation revolutioniert, nun geschieht

schaft, Wirtschaft, Gewerkschaften und

ähnliches im Bereich der industriellen Fer-

Zivilgesellschaft alle ihren Teil dazu bei-

Aber auch für meine Arbeit im Wahlkreis ist

tigung. Das Internet wird nicht nur die

tragen müssen, damit Deutschland die

der Blick durch die »Wissenschaftsbrille« hilf-

Kommunikation revolutionieren, sondern

Herausforderungen, die die Industrie 4.0

reich. Bei zahlreichen Besuchen bei kleinen

auch die Produktionstechnologie. Dinge,

mit sich bringt, meistern kann. Hier dürfen

Mittelständlern mit herausragender Spitzen-

die früher gar nicht vorstellbar waren,

wir

technologie habe ich schon erfolg­reich eine

rücken in den Bereich des Möglichen. Der

denn die Konkurrenz schläft nicht. Für das

Zusammenarbeit mit Fraunhofer-Instituten

Arbeitskreis Industrie 4.0 hat erst kürzlich

Zukunftsprojekt Industrie 4.0 haben wir

angeregt. Gerade die starke Anwendungsbe-

seinen Abschlussbericht mit Umsetzungs-

eine staatliche Unterstützung von bis zu

zogenheit der Fraunhofer-Forschung senkt

empfehlungen vorgelegt. Die Experten

200 Mio. Euro vorgesehen. Wir werden

nicht

ins

Hintertreffen

geraten,

FUTUR 1/2013

23

Zur Person

angesichts der Herausforderung, die sich

zeit u. a. auch Sprecher für die parlamen-

aus dem drastischen Rückgang der Jahr-

tarische Zusammenarbeit mit Taiwan. Wo

gangsbreiten in unserem Land ergibt,

sehen Sie künftig Potential für eine interna-

Klaus-Peter Willsch, Jahrgang 1961, trat mit

nur mit deutlichem und kontinuierlichem

tionale Zusammenarbeit?

17 Jahren der Jungen Union bei und ist seit

Produktivitätsfortschritt

Spitzen-

Willsch: Taiwan ist ähnlich wie Deutsch-

1979 Mitglied der CDU. Der Diplom-Volks-

position in der Welt und damit unseren

land ein Hochtechnologiestandort. Mit dem

wirt vertritt mit einem Direktmandat seit

Wohlstand erhalten können.

Industrial Technology Research Institute, kurz

1998 den Wahlkreis Rheingau-Taunus/Lim-

ITRI, gibt es in Taiwan ein Pendant zu Fraun-

burg im Bundestag. Seit 2002 gehört er dem

FUTUR: Wie sehen Sie dabei die Rolle der

hofer. Ich habe es bereits selbst besucht.

Haushaltsausschuss an, wo er 2009 zum

Fraunhofer-Gesellschaft?

Ich halte einen Know-how-Transfer für sehr

Obmann für die CDU/CSU-Bundestagsfrak-

Willsch: Die Fraunhofer-Gesellschaft war

wichtig. Die internationale Arbeitsteilung

tion ernannt wurde. Seit 2002 ist Willsch

und ist mit ihren Instituten immer Innovations-

erfordert auch eine Internationalisierung

Beisitzer im Vorstand des Parlamentskreises

treiber. Es ist naturgemäß schwer zu bezif-

der Wissenschaft, gerade im anwendungs-

Mittelstand der CDU/CSU-Fraktion und seit

fern,

welcher

orientierten Bereich. Unsere Wirtschaft,

2003 stellvertretender Vorsitzender der hessi-

Erfindung geführt hat oder aus welchen

vor allem auch die erfolgreiche mittel-

schen Landesgruppe der CDU/CSU-Fraktion.

Gründen es nicht gelingt. Man ist bei solchen

ständische, muss dabei von unserer Wis-

Von 2006 bis 2010 war er außerdem Vorsit-

Spekulationen sehr schnell im Bereich von

senschaft begleitet werden. Die deutsche

zender der Deutsch-Kroatischen Parlamenta-

Science Fiction. Die Aufgabe von Fraunhofer

Forschungslandschaft besitzt in Taiwan hohes

riergruppe. Anschließend übernahm er 2010

ist sozusagen, dass aus Science Fiction Science

Ansehen. Als Vorsitzender des Freundes-

den Vorsitz des Freundeskreises Berlin-Taipei.

Reality wird. Und ich habe großes Vertrauen

kreises Berlin-Taipei im Deutschen Bun-

Seit 2009 ist er ebenfalls Vorsitzender der

in die Fraunhofer-Gesellschaft, dass wir im

destag freut es mich natürlich, wenn ich aus

Parlamentsgruppe Luft- und Raumfahrt.

Bereich der Forschung weiter an der Welt-

meiner Position heraus Kontakte vermitteln

Klaus-Peter Willsch ist verheiratet und hat

spitze segeln, aber das Ende der Fahnen-

kann. Taiwan orientiert sich in manchen

drei Söhne und zwei Töchter. Mit seiner Fa-

stange nie erreichen werden, da das Potential

Dingen sehr stark an Deutschland. Die

milie lebt er in Hohenstein-Holzhausen.

von

Energiewende stößt z.B. in Taiwan auf

welcher

unsere

Förder-Euro

Erkenntnisfortschritt

zu

ebenso

uner-

schöpflich ist wie die Fülle innovativer

großes Interesse.

Implementierungsmöglichkeiten.

Kontakt

FUTUR: Das Fraunhofer IPK arbeitet in

Klaus-Peter Willsch MdB

jüngster Zeit verstärkt mit Partnern in Süd-

Platz der Republik, 11011 Berlin

amerika und Asien zusammen. Sie sind der-

Telefon: +49 30 22 77 20 95 www.klaus-peter-willsch.de

24

Partnerunternehmen

Deutsche Bahn Die Deutsche Bahn AG wurde 1994 gegründet. Heute gehört sie zu den weltweit führenden Mobilitäts- und Logistikunternehmen und betreibt in über 130 Ländern 2 000 Niederlassungen. Über 300 000 Mitarbeiter, davon ca.

194 000 in Deutschland, setzen sich täglich dafür ein, Mobilität und Logistik für die Kunden sicherzustellen und die dazugehörigen Verkehrsnetze auf der Schiene, im Landverkehr sowie in der See- und Luftfracht effizient zu steuern und zu betreiben.

Fit für den nächsten Einsatz: ICE T und ICE 2 Baureihe 402 auf aufgeständerten Gleis zur Wartung im ICE-Betriebswerk Berlin Rummelsburg (© Deutsche Bahn AG)

Im Geschäftsjahr 2012 betrug der berei-

Kern des Unternehmens ist die Eisenbahn in

Die DB steht zu ihrer Verantwortung als

nigte Umsatz rund 39,3 Milliarden Euro und

Deutschland mit täglich rund 5,6 Millionen

weltweit agierendes Verkehrsunternehmen,

das operative Ergebnis (EBIT bereinigt) 2,7

Kunden im Personenverkehr und rund 230

zukunftsorientierte und klimafreundliche

Milliarden Euro. Die Mobilitäts-, Logistik-

Millionen Tonnen auf der Schiene beförder-

Mobilitäts- und Logistikkonzepte zu entwi-

und Dienstleistungsaktivitäten sind unter

ter Güter jährlich. Mehr als zwei Millionen

ckeln. Mit dem Ziel, die Verfügbarkeit und

der Konzerntochter DB Mobility Logistics

Kunden sind täglich mit den Bussen der DB

Zuverlässigkeit ihrer Züge und Infrastruktu-

AG im Teilkonzern DB Mobility Logistics

unterwegs. Im Rahmen der neuen Strategie

ren für ihre Kunden noch weiter zu verbes-

gebündelt.

»DB2020« soll der Umsatz der DB binnen

sern, beteiligte sich die DB Fernverkehr im

acht Jahren auf 70 Milliarden Euro gestei-

Rahmen gemeinsamer Forschungs- und Ent-

gert werden. Um nachhaltig erfolgreich zu

wicklungsprojekte am Fraunhofer-Innovati-

Ihr Ansprechpartner

sein, setzt die DB auf zufriedene Kunden,

onscluster »Maintenance, Repair and Over-

eine exzellente Qualität, qualifizierte und

haul in Energie und Verkehr«.

DB Mobility Logistics AG

hoch motivierte Mitarbeiter sowie umwelt-

Potsdamer Platz 2

schonende Produkte. Mit der Strategie

10785 Berlin

»DB2020« will die DB profitabler Markt-

www.deutschebahn.com

führer werden, in Deutschland zu den zehn Top-Arbeitgebern zählen und in Sachen Umwelt absoluter Vorreiter sein.

Partnerunternehmen

FUTUR 1/2013

»From sheep to shop« Meyer & Meyer sorgt für volle Regale in der Fashionwelt Gut gefüllte Regale, abwechslungsreiche Kollektionen, modische Accessoires

Am

Hauptstandort

Osnabrück

inves-

– all das lässt Kundenherzen beim Shopping höher schlagen. Die Auswahl

tierte Meyer & Meyer 2008 in ein weiteres

im Textilhandel ist nahezu unbegrenzt. Jacken, Hosen, Shirts und Hemden

automatisiertes Logistikzentrum für liegende

scheinen aus einer unerschöpflichen Quelle in die Kaufhäuser zu strömen.

Textilien.

Beim Blick hinter die Kulissen wird jedoch schnell klar: Die vollen Regale sind Ergebnis eines aufwendigen Systems logistischer Dienstleistungen. Der Fashionlogistikspezialist Meyer & Meyer beherrscht dieses System perfekt.

►►Meyer & Meyer setzt auf »Green Logistics« Neben der Wirtschaftlichkeit ist auch der Umweltschutz in der Philosophie des Unternehmens fest verankert. Meyer & Meyer ist einer der größten Betreiber von Photovoltaikanlagen in der Region Osnabrück und macht damit einen wichtigen Schritt in Richtung Klimaneutralität. Vier Anlagen erzeugen ausreichend Energie, um 145 Einfamilienhäuser mit »grünem« Strom zu versorgen. So spart das Unternehmen jedes Jahr 330 Tonnen klimaschädliches CO2 ein.

Mit Hilfe modernster Telematiksysteme und aktueller Fahrzeugtechnik betreibt Meyer & Meyer auch seine Flotte so umweltfreundlich wie möglich und ist dabei immer auf der Suche nach alternativen und effizienten Antriebstechnologien. Deshalb hat

Meyer & Meyer Hängewarenzentrum in Peine (© Meyer&Meyer)

sich Meyer & Meyer z. B. an Pilotprojekten Als inhabergeführtes Familienunterneh-

Passformkontrollen vor und stellt die Ware

zum Einsatz überlanger LKW beteiligt und

men mit Hauptsitz in Osnabrück blickt der

passend für den Handel zusammen. Aus der

testet den Einsatz vollelektrischer LKW in der

Logistikdienstleister auf über 100 Jahre

Firmenzentrale in Osnabrück sowie einem

City-Logistik. So entstehen in vielen Unter-

Erfahrung zurück. Die Spezialisierung auf

Netz von Niederlassungen und Partner-

nehmensbereichen innovative Lösungen,

die so genannte Fashionlogistik begann

gesellschaften im In- und Ausland steuert

die Transportwege verkürzen, Prozesse und

dabei bereits in den 50er Jahren. Heute

Meyer & Meyer mit 2 000 Mitarbeitern logis-

Bewegungen schneller und effektiver gestal-

übernimmt das Unternehmen für namhafte

tische Aktivitäten in Europa, Asien und

ten und natürliche Ressourcen nachhaltig

nationale und internationale Textilhersteller

Nord­afrika.

schützen.

und -händler umfangreiche Transport- und Logistikdienstleistungen. Diese reichen von der Rohwaren- und Produktionslogistik über

►►Mehr Effizienz durch Automatisierung

die Lagerung, Aufbereitung und Qualitäts-

Seit einigen Jahren befasst sich der

Ihre Ansprechpartnerin

sicherung bis zur verkaufsfertigen Distribu-

Fashionspezialist zudem intensiv mit dem

Meyer & Meyer Holding GmbH & Co. KG

tion der textilen Waren in den Einzelhandel.

Automatisierungspotenzial der arbeits-

Julia Lehrmann

Meyer & Meyer sorgt neben vielfältigen

und

Hettlicher Masch 15/17

Transport-Services beispielsweise für die Auf-

leistungen. Am Standort Peine nahm das

49084 Osnabrück

bereitung hochwertiger Textilien durch auf-

Unternehmen erst 2007 ein hochmodernes

Telefon: +49 541 9585-108

wändiges Handbügeln, bringt Sicherungs-

Logistikzentrum mit automatisierter Förder-

E-Mail: jlehrmann@meyermeyer.de

und Preisetiketten an, nimmt Maß- und

anlage für hängende Textilien in Betrieb.

zeitintensiven

logistischen

Dienst-

www.meyermeyer.de

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26

Ereignisse und Termine

Mit dem Kohlendioxid-Pinsel reinigen Mobiles Werkzeug für CO2-Schneestrahlen Empfindliche medizintechnische Geräte, aber auch Uhrwerke, Linsen, Lichtleiter, IT- und Serverkomponenten müssen regelmäßig gereinigt werden. Mit dem CO2-Pinsel haben Forscher am Fraunhofer IPK gemeinsam mit der CryoSnow GmbH ein mobiles, reinraumgeeignetes Handwerkzeug entwickelt, das feinste Verunreinigungen mit Kohlendioxid von Oberflächen entfernt. Das Gerät nutzt das CO2-Schneestrahlen. Hierbei wird die zu säubernde Oberfläche mit einem CO2-Schnee-/ Gas-Gemisch bestrahlt.

Da das Strahlmedium nicht abrasiv ist, lassen sich empfindliche Materialien schonend säubern, ohne die Oberfläche zu beschädigen. Auf diese Weise wird aktuell auch die Reinigung empfindlicher Kulturgüter von Staub, Schimmelbefall oder Biozidausblühungen untersucht. Die Besonderheit des bereits als Prototyp vorliegenden CO2-Pinsels: Die Reinigungsleistung kann gezielt über

Der CO2-Pinsel in laufenden Anwenderversuchen

die werkzeugführende Hand eingestellt werden. Das Werkzeug funktioniert ohne Druckluft, es muss lediglich an eine CO2-Steig-

Ihr Ansprechpartner

rohrflasche angeschlossen werden, die das flüssige Kohlendioxid

Johannes Mankiewicz

bereithält.

Telefon: +49 30 39006-154 johannes.mankiewicz@ipk.fraunhofer.de

Laser können fast alles Laserverbund Berlin Brandenburg besucht AMP Laser können keine Berge versetzen, aber sonst können sie fast alles: Metalle schneiden, schweißen und härten; physikalische Größen messen; Nachrichten übermitteln; Krankheiten diagnostizieren und heilen. Davon sind die Mitglieder des Laserverbundes Berlin Brandenburg überzeugt. Sie waren am 10. Januar 2013 zu Gast im AMP. Gastgeber Prof. Michael Rethmeier nutzte die Gelegenheit und stellte den Gästen die Forschungskooperation seines Geschäftsfeldes Füge- und Beschichtungstechnik am Fraunhofer IPK mit dem Fachbereich Schweißtechnische Fertigungsverfahren der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) vor. Vorträge u. a. zum Laserstrahl-Hybridschweißen von Pipelinestahl und zu Anwendungen des LaserPulver-Auftragschweißens gewährten zudem einen Einblick in aktuelle FuE-Projekte beider Einrichtungen. Der Laserverbund

Mitgliederversammlung des Laserverbundes Berlin Brandenburg im »Oval Office« des AMP

Berlin Brandenburg fördert als gemeinnützige Institution die Verbreitung der Lasertechnologie vorrangig in der Region sowie die

Ihr Ansprechpartner

Zusammenarbeit von Industrie und Wissenschaft auf den Gebieten

Andrey Gumenyuk

Laserforschung, -entwicklung und -anwendung.

Telefon: +49 30 39006-220 andrey.gumenyuk@ipk.fraunhofer.de

FUTUR 1/2013

Äthiopischer Wissenschaftsminister zu Gast im Fraunhofer IPK Hohen Besuch aus Afrika empfing das IPK am 29. Januar 2013.

Zu Gast war eine Delegation aus Äthiopien, angeführt vom Wissenschaftsminister Dessie Dalkie Dukamo, Ministry of Science and Technology seines Landes. Empfangen wurden die Gäste von Prof.

Jörg Krüger, Leiter des Geschäftsfelds Automatisierungstechnik, der in seinem Vortrag das Fraunhofer IPK sowie die Arbeit seines Geschäftsfelds vorstellte. Aktuelle Forschungsprojekte aus dem Qualitätsmanagement stießen auf ebensolches Interesse wie ein Rundgang durch das AMP, bei dem die Gäste einen Einblick in die Mikroproduktionstechnik erhielten. Den Abschluss des Besuches bildete eine Führung durch das Versuchsfeld des PTZ. Der Besuch kam auf Initiative der GIZ Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit GmbH zustande.

Ihr Ansprechpartner

Wissenschaftsminister Dessie Dalkie Dukamo (re.) und seine Delegation im Anwendungszentrum Mikroproduktionstechnik AMP

Steffen Pospischil Telefon: +49 30 39006-140 steffen.pospischil@ipk.fraunhofer.de

Kulturministerin Österreichs besucht Secure Verification Lab Ungewohnter Besuch zu ungewohnter Zeit: Am Samstag, 9. Februar 2013, besuchte die Bundesministerin für Unterricht, Kunst und Kultur aus Österreich, Dr. Claudia Schmied das IPK. Ihr besonderes Interesse galt der »Virtuellen Rekonstruktion«, hier insbesondere den Möglichkeiten der Anwendung im Bereich der Kultur. Ministerin Dr. Schmied weilte zur Berlinale in der Stadt. Sie wurde von Frau Dr. Sirikit Amann, Mitglied des Kabinetts der Bundesministerin und Dr. Georg Locher, Leiter des Österreichischen Kulturforums Berlin begleitet. Die Delegation nutzte die Gelegenheit, sich im Secure Verification Lab über die Möglichkeiten der Virtuellen Rekonstruktion – bekannt aus dem Stasi-Schnipsel-Projekt – zu informieren.

Ihr Ansprechpartner Dr.-Ing. Bertram Nickolay Telefon: +49 30 39006-201 bertram.nickolay@ipk.fraunhofer.de

Abteilungsleiter Dr. Bertram Nickolay erklärt die Stasi-Puzzle-Technologie

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Ereignisse und Termine

Qualitätsmanagement nachhaltig gestalten und umsetzen 16. Tagung der Gesellschaft für Qualitätswissenschaft (GQW) im PTZ Prof. Roland Jochem, Leiter des Geschäftsfeldes Qualitätsmanagement am Fraunhofer IPK und des Fachgebiets Qualitätswissenschaft am IWF der TU Berlin, war Gastgeber der 16. GQW-Tagung vom 26. bis 27. Februar 2013 im PTZ. Rund 60 Expertinnen und Experten aus FuE-Einrichtungen, Unternehmen und Organisationen gingen unter dem Thema »Qualitätsmanagement nachhaltig gestalten und umsetzen« folgenden Fragen nach: Wie muss sich ein Unternehmen ausrichten, um nachhaltig Qualität zu erzeugen und zu gewährleisten? Welche Fähigkeiten und Lösungsansätze werden dazu benötigt? Wie müssen Strukturen, Ressourcen, Methoden und Bewertungs- und Controllingansätze darauf abgestimmt werden?

Ziel der 16. GQW-Tagung war es, die nachhaltige Gestaltung und Umsetzung von Qualitätsmanagement aus diesen drei Perspektiven zu betrachten, ihr Zusammenspiel zu analysieren und Spannungsfelder herauszuarbeiten. Diese Fragen zu diskutieren, war ebenfalls Inhalt des Aufrufs zu Konferenzbeiträgen. Unter den elf Einreichungen entschieden sich die Professoren für den Beitrag von Dipl.-Ing. Philipp Tursch von der BTU Cottbus.

Von links nach rechts: Prof. Dr.-Ing. Roland Jochem und die Gewinner des Best Paper Award: Dipl.-Ing. Philipp Tursch (TU Cottbus), Dipl.-Ing. Andreas Loderer (Uni Erlangen), Dipl.-Ing. Florian Pasch (TU Berlin)

Ihr Ansprechpartner Prof. Roland Jochem Telefon: +49 30 39006-118 roland.jochem@ipk.fraunhofer.de

Wissensexplosion »Jugend forscht« im PTZ Wie kann man Pflanzen schneller wachsen lassen? Lässt sich mit Düften Stress verringern? Ist es möglich, Frachtschiffe mit Segeln zu betreiben? Dies waren nur einige der Fragestellungen, mit denen sich die über 70 Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler im Rahmen der Regionalausscheidung Berlin-Mitte des »Jugend forscht«-Wettbewerbs am 26. und 27. Februar beschäftigten.

Unter dem Motto »Wissensexplosion – Jungforscher präsentieren« fanden der Wettbewerb und die zugehörige Ausstellung der Projekte bereits zum sechsten Mal im Versuchsfeld des PTZ statt. Hier durften die Jungforscher nicht nur präsentieren sondern auch entdecken.

In Forscherecken konnten sie Elektromotoren bauen und mit Photovoltaik experimentieren. Mehr als 300 Schülerinnen und Schüler aus der Umgebung stürmten die öffentliche Ausstellung am zweiten Wettbewerbstag. Passend zum Veranstaltungsort ergänzte der Sonderforschungsbereich »Sustainable Manufacturing« die 36 präsentierten Schülerprojekte um Life-Demonstrationen zu nachhalti-

Ihre Ansprechpartnerin

ger Produktionstechnik. Krönender Abschluss der Ausstellung: Eine

Ina Roeder

Akrobatikaufführung des Erlebniszirkus Neukölln mit Schülerinnen

Telefon: +49 30 314-26865

und Schülern der Hermann-Nohl-Schule.

roeder@mf.tu-berlin.de

FUTUR 1/2013

Corporate Management Methods – the Human-driven Approaches Kolloquium anlässlich der feierlichen Verabschiedung von Prof. Kai Mertins Was sind die Treiber erfolgreicher Unternehmen? Welche Faktoren beeinflussen das ganzheitliche Management einer Organisation?

Welche Megatrends verändern die Geschäftsmodelle? Diese Fragen beantwortete das Kolloquium am 22. März 2013 anhand von Beispielen der letzten 20 Jahre anwendungsorientierter Forschung und zeigte Trends für die Zukunft auf. Anlass war die feierliche Verabschiedung von Prof. Kai Mertins in den Ruhestand. Mertins war bis zum 31. Dezember 2012 stellvertretender Institutsleiter und Leiter des Geschäftsfelds Unternehmensmanagement am Fraunhofer IPK. Er wird sich als Vorstandsvorsitzender weiter für den noch jungen Bundesverband Wissensbilanzierung (BVBW) engagieren und auch künftig im Bereich Innovationsmanagement, Wissensmanagement und Intellectual Capital aktiv sein. »Am Fraunhofer IPK habe ich mich ja intensiv mit der Entwicklung von Forschungs- und Innovationsstrategien für internationale Unternehmen und Organi-

Ihr Ansprechpartner

sationen beschäftigt. Wie sich Regionen oder Staaten mit Hilfe

Prof. Dr.-Ing. Kai Mertins

anwendungsorientierter Forschung und Kooperation mit der

Telefon: +49 30 39006-233

Industrie erfolgreich auf den globalen Wettbewerb einstellen –

kai.mertins@ipk.fraunhofer.de

dieser Frage werde ich mich auch weiter widmen,« so Mertins.

Elektromobilität auf der Spur Sonderausstellung »Antrieb Zukunft« von März bis Juni im PTZ Nach dem Start im Fraunhofer-Forum Berlin und Stationen im Elektro-

Ihr Ansprechpartner

mobilitätszentrum Karlsruhe (eMoKa) und phaeno in Wolfsburg

Steffen Pospischil

kommt die in­ter­ak­tive Er­leb­nis­aus­stellung rund um die Zu­kunft der

Telefon: +49 30 39006-140

Mo­bi­li­tät ins PTZ. Die Grund­lage von ANTRIEB ZUKUNFT bil­den

steffen.pospischil@ipk.fraunhofer.de

die in­ter­dis­zi­pli­när ver­netz­ten For­schungs­pro­jekte der Fraun­hoferGesell­schaft unter dem Dach der System­for­schung Elektro­mo­bi­li­tät.

Vor dem Hinter­grund der immer knapper wer­den­den fossilen Res­sour­cen und dem voran­schrei­ten­den Klima­wandel müssen dringend neue Mo­bi­li­täts­kon­zepte for­mu­liert und um­ge­setzt werden.

Die Fraunhofer-Gesell­schaft forscht im Rah­men der System­for­schung Elek­tro­mo­bi­li­tät mit der ge­ballten Kom­pe­tenz von 34 In­sti­tu­ten an nahezu allen As­pek­ten künftiger Mo­bi­li­tät. Diese um­fassende For­schungs­ar­beit, ihre Be­weg­grün­de, Ziele und Er­geb­ nisse wer­den im Rah­men von ANTRIEB ZUKUNFT im wahr­sten Sinne des Wor­tes er­fahr­bar. Die Ausstellung führt durch Geschichte, Gegenwart und Zukunft der elektrischen Mobilität und bietet einen ganz­heit­lichen Blick auf die not­wendigen Ent­wick­lungen in den Be­rei­chen Fahr­zeug­kon­zepte, Spei­cher­tech­no­lo­gien, Energie­netze und Ver­kehrs­kon­zepte. Darüber hin­aus wer­den die Ver­än­de­rungen für In­dus­trie und Wirt­schaft auf­ge­zeigt. Weitere Informationen unter

www.antrieb-zukunft.fraunhofer.de

ANTRIEB ZUKUNFT macht Elektromobilität mit allen Sinnen erFahrbar.

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Ereignisse und Termine

Kobots in der Industrie Hannover Messe 8. – 12. April 2013 Wo die Vollautomatisierung an ihre Grenzen stößt, entfaltet die humanzentrierte Automatisierung ihr Potenzial. Kooperative Roboter (KOBOTs) bilden menschliche Fähigkeiten nicht nach, sondern unterstützen sie: Sie übernehmen die Kraftarbeit, überlassen dem Werker jedoch die volle Bewegungskontrolle. Das Ergebnis sind Systeme geringerer Komplexität, die eine schnelle Einarbeitung und kostengünstige Gesamtlösungen ermöglichen. Auf der Hannover Messe 2013 zeigen wir gemeinsam mit der eepos GmbH einen Manipulator für industrielle Handling-Aufgaben. Erleben Sie kooperative Robotik nicht nur live und lebensgroß – wir laden Sie ein, selbst Hand an unseren KOBOT zu legen.

Ihre Ansprechpartnerin Katharina Strohmeier Telefon: +49 30 39006-140 katharina.strohmeier@ipk.fraunhofer.de

Wir stellen aus: Halle 17, Stand F14

Besser geht immer Fraunhofer IPK erzielt Rekordergebnis für Wirtschaftserträge 2012 war ein sehr gutes Jahr für Fraunhofer IPK und IWF. Beide

trieller Aufgaben anbieten. Lernen Sie sie kennen und erfahren

Institute konnten ihren Gesamthaushalt im Vergleich zum Vorjahr

Sie mehr über unsere FuE-Projekte und -Themen. Ihr Druck-

um jeweils rund eine Million Euro steigern. Das Fraunhofer IPK

exemplar des Jahresberichts können Sie im Internet unter

erzielte dabei mit einer Industriequote von 56,6 Prozent – auch im fraunhoferweiten Vergleich – ein rekordverdächtiges Ergebnis. Die Hauptrolle bei diesem Erfolg spielten unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Neun von ihnen stellen wir stellvertretend für alle in unserem Jahresbericht vor. Sie sind Elektrotechniker, Informatiker, Maschinenbauer, Wirtschaftsingenieure oder Telematiker und prägen mit ihrem Forschergeist und ihrem Expertenwissen ganz entscheidend unser Arbeitsergebnis. Aber auch unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in der Verwaltung sowie unsere studentischen Beschäftigten machen es möglich, dass wir unseren Kundinnen und Kunden seit mehr als 25 Jahren erfolgreich anwendungsorientierte Systemlösungen für die ganze Bandbreite indus Ihr Ansprechpartner Steffen Pospischil Tel. +49 30 39006-140 steffen.pospischil@ipk.fraunhofer.de

www.ipk.fraunhofer.de bestellen.

FUTUR 1/2013

Termine Mehr Können – Veranstaltungen 2013 08. - 12. April 2013

Hannover Messe

18. April 2013

Industriearbeitskreis: Werkzeugbeschichtungen und Schneidstoffe

18. April 2013

Industriearbeitskreis: Keramikbearbeitung

24. - 26. April 2013

Grundlagenseminar Reinigungstechnik – Reinigung in der Produktion

25. - 26. April 2013

Workshop: Praxis der Mikrofertigung

06. Mai 2013

Seminar: Requirements Engineering für ein besseres Innovationsmanagement

14. - 15. Mai 2013

Workshop: Bearbeitung von Hochleistungskeramik

23. - 24. Mai 2013

2. Internationale Konferenz Maintenance, Repair and Overhaul MRO

27. - 31. Mai 2013

13th International EUSPEN Conference

06. Juni 2013

Workshop: Mikrofluidische Systeme

06. - 07. Juni 2013

Workshop: 3D-Messtechnik und Software für Reverse Engineering und Inspektion

10. Juni 2013

Seminar: Best Practice Manager

12. Juni 2013

Seminar: Geschäftsprozessmanagement für Fortgeschrittene

13. - 14. Juni 2013

Industriearbeitskreis: Strahlverfahren

13. - 14. Juni 2013

Seminar: Wissensbilanz Made in Germany

Weitere Informationen zu den Veranstaltungen und Möglichkeiten zur Anmeldung finden Sie unter www.ipk.fraunhofer.de/weiterbildung

TIPP 2. Internationale Konferenz MRO

es, aktuelle Entwicklungen umfassend zu reflektieren und bislang

»MRO – Maintenance, Repair and Overhaul« verursacht bei Produk-

unerschlossene Potenziale sowie Wege in eine erfolgreiche Zukunft

ten und Gütern mit hohen Investitionskosten und langer Lebens-

aufzuzeigen. Namhafte Referentinnen und Referenten aus Wissen-

dauer einen wesentlichen Teil der Unternehmenskosten. Im Laufe

schaft und Praxis präsentieren neue Konzepte und Strategien in

des Produktlebens fallen neben ständiger und planbarer Wartung

folgenden Themenbereichen:

auch unvorhersehbare Reparaturen an. Bei einer Überholung kann das Produkt nicht nur in einen neuwertigen Zustand versetzt, son-

–– Produkte: MRO-gerechte Konstruktion

dern über den ursprünglichen Auslieferungszustand hinaus auf

–– Konzepte: MRO-Prozesse und IT

ein zeitgemäßes technisches und wirtschaftliches Niveau gehoben

–– Technologien: Adaptive und flexible MRO-Lösungen

werden. MRO-Prozesse leisten damit einen erheblichen Beitrag zur

–– Condition Monitoring: Intelligente MRO-Lösungen

Ressourcenschonung und Energieeffizienz und bringen gleichzeitig ökonomische Vorteile.

Ihr Ansprechpartner Dipl.-Ing. (FH) Martin Bilz M.Sc.

Die Konferenz ist ein internationaler, branchenweiter Treffpunkt

Telefon: +49 30 39006-147

für Unternehmen, Zulieferer und Kunden im Bereich MRO. Ziel ist

E-Mail: martin.bilz@ipk.fraunhofer.de

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Kurzprofil

Produktionstechnisches Zentrum (PTZ) Berlin Das Produktionstechnische Zentrum PTZ Berlin umfasst das Institut für Werkzeugmaschinen

und

Fabrik-

betrieb IWF der Technischen Univer­ sität Berlin und das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Kons­ truktionstechnik IPK. Im PTZ werden Methoden und Technologien für das Management, die Produktentwicklung, den Produktionsprozess und die Gestaltung industrieller Fabrikbetriebe erarbeitet. Zudem erschließen wir auf Grundlage unseres fundierten Know-hows neue Anwendungen in zukunftsträchtigen Gebieten wie der Sicherheits-, Verkehrs- und Medizin­technik.

Besonderes Ziel des PTZ ist es, neben eigenen Beiträgen zur anwendungs­orientierten Grundlagenforschung neue Technologien in enger Zusammenarbeit mit der Wirtschaft zu entwickeln. Das PTZ überführt die im Rahmen von Forschungsprojekten erzielten Basisinnova­tionen gemeinsam mit Industriepartnern in funktionsfähige Anwendungen.

Wir unterstützen unsere Partner von der Produktidee über die Produktentwicklung und die Fertigung bis hin zur Wiederverwertung mit von uns entwickelten oder verbesserten Methoden und Verfahren.

Hierzu gehört auch die Konzipierung von

Ihre Ansprechpartner im PTZ Berlin Unternehmensmanagement Prof. Dr.-Ing. Kai Mertins Telefon +49 30 39006-233, -234 kai.mertins@ipk.fraunhofer.de Virtuelle Produktentstehung, Industrielle Informationstechnik Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark Telefon +49 30 39006-243 rainer.stark@ipk.fraunhofer.de Produktionssysteme, Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann Telefon +49 30 39006-101 eckart.uhlmann@ipk.fraunhofer.de Füge- und Beschichtungstechnik (IPK) Prof. Dr.-Ing. Michael Rethmeier Telefon +49 30 8104-1550 michael.rethmeier@ipk.fraunhofer.de Füge- und Beschichtungstechnik (IWF) Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark (komm.)

Telefon +49 30 314-25415 rainer.stark@tu-berlin.de

Innovation aller planenden und steuernden Prozesse im Unternehmen.

AdvanCer Hochleistungskeramik Tiago Borsoi Klein M.Sc. Telefon +49 30 39006-154 tiago.borsoi.klein@ipk.fraunhofer.de Reinigungstechnik Dipl.-Ing. Martin Bilz Telefon +49 30 39006-147 martin.bilz@ipk.fraunhofer.de Verkehr Dipl.-Ing. Werner Schönewolf Telefon +49 30 39006-145 werner.schoenewolf@ipk.fraunhofer.de

Arbeitskreise Werkzeugbeschichtungen und Schneidstoffe Fiona Sammler, M.Eng.Sc. Telefon +49 30 314-21791 fiona.sammler@iwf.tu-berlin.de Keramikbearbeitung Dipl.-Ing. Florian Heitmüller Telefon +49 30 314-23624 heitmueller@iwf.tu-berlin.de

Automatisierungstechnik, Industrielle Automatisierungstechnik Prof. Dr.-Ing. Jörg Krüger Telefon +49 30 39006-181 joerg.krueger@ipk.fraunhofer.de

Trockeneisstrahlen Dipl.-Ing. Martin Bilz Telefon +49 30 39006-147 martin.bilz@ipk.fraunhofer.de

Montagetechnik und Fabrikbetrieb Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger Telefon +49 30 314-22014 guenther.seliger@mf.tu-berlin.de

Mikroproduktionstechnik Dr.-Ing. Dirk Oberschmidt Telefon +49 30 39006-159 dirk.oberschmidt@ipk.fraunhofer.de

Qualitätsmanagement, Qualitätswissenschaft Prof. Dr.-Ing. Roland Jochem Telefon +49 30 39006-118 roland.jochem@ipk.fraunhofer.de

Berliner Runde (Werkzeugmaschinen) Dipl.-Ing. Christoph König Telefon +49 30 314-23568 ckoenig@iwf.tu-berlin.de

Medizintechnik Prof. Dr.-Ing. Erwin Keeve Telefon +49 30 39006-120 erwin.keeve@ipk.fraunhofer.de

Kompetenzzentren

Produktionsmitteln, deren Integration in komplexe Produktionsanlagen sowie die

Fraunhofer-Allianzen

FraunhoferInnovationscluster Maintenance, Repair and Overhaul (MRO) in Energie und Verkehr Dipl.-Ing. (FH) Martin Bilz M.Sc. Telefon +49 30 39006-147 martin.bilz@ipk.fraunhofer.de Sichere Identität Dipl.-Phys. Thorsten Sy Telefon +49 30 39006-282 thorsten.sy@ipk.fraunhofer.de

Anwendungszentrum Mikroproduktionstechnik (AMP) Dr.-Ing. Dirk Oberschmidt Telefon +49 30 39006-159 dirk.oberschmidt@ipk.fraunhofer.de Benchmarking Dipl.-Wirt.-Ing. Oliver Riebartsch Tel.: +49 30 39006-262 oliver.riebartsch@ipk.fraunhofer.de Elektromobilität Dipl.-Ing. Werner Schönewolf Telefon +49 30 39006-145 werner.schoenewolf@ipk.fraunhofer.de

Mehr Können – Veranstaltungen 2013 Claudia Engel Telefon +49 30 39006-238 claudia.engel@ipk.fraunhofer.de Methods-Time Measurement Dipl.-Ing. Aleksandra Postawa Telefon +49 30 314-26866 postawa@mf.tu-berlin.de PDM/PLM Dr.-Ing. Haygazun Hayka Telefon +49 30 39006-221 haygazun.hayka@ipk.fraunhofer.de Prozessmanagement Dr.-Ing. Thomas Knothe Tel.: +49 30 39006-195 thomas.knothe@ipk.fraunhofer.de Rapid Prototyping Dipl.-Ing. (FH) Kamilla König-Urban Telefon +49 30 39006-124 kamilla.koenig-urban@ipk.fraunhofer.de Simulation und Fabrikplanung Dr.-Ing. Sven Glinitzki Tel.: +49 30 39006-165 sven.glinitzki@ipk.fraunhofer.de Self-Organising Production (SOPRO) Dipl.-Ing. Eckhard Hohwieler Telefon +49 30 39006-121 eckhard.hohwieler@ipk.fraunhofer.de Virtual Reality Solution Center (VRSC) Dr.-Ing. Johann Habakuk Israel Telefon +49 30 39006-109 johann.habakuk.israel@ipk.fraunhofer.de Wissensmanagement Dr.-Ing. Dipl.-Psych. Ina Kohl Telefon +49 30 39006-264 ina.kohl@ipk.fraunhofer.de Dr.-Ing. Markus Will Telefon +49 30 39006-304 markus.will@ipk.fraunhofer.de Zentrum für Innovative Produktentstehung (ZIP) Dr.-Ing. Haygazun Hayka Telefon +49 30 39006-221 haygazun.hayka@ipk.fraunhofer.de