Zerspantechnik

Mehr Funktion für mehr Effizienz Neues Werkzeug für die Drehbearbeitung

Leicht und stabil Neue Strategien für die CFK-Bearbeitung

FUTURVision Innovation Realisierung

Mitteilungen aus dem Produktionstechnischen Zentrum Berlin

Museum Waldenburg

Inhalt

04 Sicherheit gewährleisten – Trennende Schutzeinrichtungen an Schleif-

maschinen

06 Schlaue Barriere – Zwischenschichten für Diamantwerkzeuge

08 Mehr Funktion für mehr Effizienz –

Neues Werkzeug für die Drehbearbeitung

10 Präziser Laser – Verschleiß messen im Prozess

12 Mineralguss für Maschinengestelle – Großes Potenzial, hoher Anspruch

14 Leicht und stabil – Neue Strategien für die CFK-Bearbeitung

16 Alles in einer Nutzeroberfläche –

Serviceunterstützungssystem für Instandhaltung

18 FabLab – Nachhaltigkeit durch Bildung

20 Neu aufgelegt – Toolbox und Leitfaden »Wissensbilanz Made in Germany«

22 Digital Manufacturing – Studie zur Vernetzung in der Produktentstehung

24 Industrie 4.0 – Chancen und Herausforderungen für den Wirtschaftsstand-

ort Deutschland, Interview mit Volker Kauder, Vorsitzender der CDU/CSU-

Fraktion im Deutschen Bundestag

26 Partnerunternehmen: Schaudt Mikrosa GmbH

27 Maschinenporträt: Aufprallprüflabor

28 Ereignisse und Termine

© Fraunhofer IPK

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

Belegexemplare werden erbeten.

Impressum

FUTUR 3/201416. JahrgangISSN 1438-1125

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

MitherausgeberProf. Dr.-Ing. Roland JochemProf. Dr.-Ing. Erwin KeeveProf. Dr.-Ing. Holger KohlProf. Dr.-Ing. Jörg KrügerProf. Dr.-Ing. Michael Rethmeier Prof. Dr.-Ing. Günther SeligerProf. Dr.-Ing. Rainer Stark

Fraunhofer -Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

Institut für Werkzeugmaschinen undFabrikbetrieb (IWF) der TU Berlin

Chefredaktion Steffen Pospischil

Redaktion Claudia EngelElisabeth Mandl

Satz und LayoutIsmaël Sanou

Kontakt Fraunhofer -Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK Institutsleitung Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart UhlmannPascalstraße 8 – 910587 BerlinTelefon +49 30 39006-140Fax +49 30 39006-392info@ipk. fraunhofer.dehttp://www.ipk. fraunhofer.de

Herstellung Ruksaldruck GmbH + Co. KG

Fotos Rainer Bartl: 28Richard Hübner / ZDF: 30Thomas Mayer: 33RAMPF Machine Systems GmbH: 12Schaudt Mikrosa: 26Götz Schleser: 25

FUTUR 3/2014 3

chen Herstellung von Diamant. Mit »evo.T5«

haben Wissenschaftler am IWF außer-

dem ein multifunktionales Drehwerkzeug

entwickelt, das dank seines verbesserten

Schwingungs- und Temperaturverhaltens

sowie einer geschlossenen Innenkühlung

und integrierten Zustandsüberwachung eine

effizientere Trockenbearbeitung von Titan-

legierungen ermöglicht. Darüber hinaus

präsentieren wir Ihnen in diesem Heft tech-

nologische Lösungen für die wirtschaftliche

Bearbeitung von Mineralguss mit geome-

trisch bestimmter Schneide und ein Konzept

für ein intelligentes Recycling der bei der

CFK-Bearbeitung anfallenden Stäube.

Zum Schluss greifen wir aber doch noch

einmal einen Megatrend auf, der derzeit

in aller Munde ist. Im Interview spricht der

Fraktionsvorsitzende der CDU/CSU im Deut-

schen Bundestag, Volker Kauder, über seine

Motivation, das Thema Industrie 4.0 voran-

zutreiben und erklärt, warum für ihn die

erfolgreiche Digitalisierung der Wirtschaft

Voraussetzung dafür ist, dass sich der Stand-

ort Deutschland auch in Zukunft im globalen

Wettbewerb behaupten kann.

Ich wünsche Ihnen eine spannende Lektüre

und eine erholsame Weihnachtszeit!

Ihr

Eckart Uhlmann

Liebe Leserinnen, liebe Leser,

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

Editorial

bei allem Hype um Zukunftstrends wie

In du strie 4.0, Cloud Computing, Elektromo-

bilität oder Ressourceneffizienz darf eines

nicht vernachlässigt werden: die Basistech-

nologien für die Herstellung von Produkten.

Fertigungsverfahren und -prozessketten

bieten nach wie vor ein enormes Verbes-

serungspotenzial und müssen immer wie-

der veränderten Anforderungen gerecht

werden, die z. B. neue Werkstoffkombina-

tionen oder Hochleistungsmaterialien wie

Kohlefaser und Superlegierungen mit sich

bringen. Die Entwicklung und Optimie-

rung von Technologien und Werkzeugen

für die Zerspanbearbeitung, die Qualifizie-

rung zukunftsweisender Schneidstoff- und

Werkzeugkonzepte sowie deren Einbin-

dung in industrielle Prozessketten gehören

deshalb zu unseren Kernkompetenzen als

produktionstechnisches Forschungsinstitut.

Unser Ziel ist es, die Wirkmechanismen ferti-

gungstechnischer Verfahren bestmöglich zu

konfigurieren, um anspruchsvolle Bearbei-

tungsaufgaben zu lösen bzw. die Leistungs-

fähigkeit der Fertigungstechnologien zu

erhöhen. Eine wesentliche Aufgabe dabei

ist die Adaption von Fertigungsverfahren

für spezielle Anwendungsbereiche wie die

Mikro fertigungstechnik, den Werkzeug- und

Formenbau und alle Prozesse der Instand-

setzung und Reparatur technischer Anlagen.

Unsere aktuellen FuE-Arbeiten zum Thema

Zerspantechnik am Fraunhofer IPK und IWF

stellen wir Ihnen in dieser dritten FUTUR-

Ausgabe des Jahres vor.

Diamantwerkzeuge sind in der Bearbei-

tung schwer zerspanbarer Werkstoffe

kaum mehr wegzudenken. Gemeinsam

mit Kollegen vom Fraunhofer-Institut für

Schicht- und Oberflächentechnik (IST) in

Braunschweig arbeiten wir an der Weiter-

entwicklung von Siliziumcarbid (SiC)-Dia-

mantschichtsystemen als Alternative zu

konventionellen Lösungen bei der künstli-

4

Werkzeugmaschinen

Forschung und Entwicklung

► Worst-Case-Szenario

Die erforderlichen Blechstärken für eine aus-

reichende Sicherheit des Maschinenbedie-

ners können in sogenannten Beschussver-

suchen ermittelt werden. Dazu wird zuerst

das Worst-Case-Szenarios beim Bersten

einer Schleifscheibe während des Bearbei-

tungsprozesses analysiert. Grundsätzlich wird

das Aufprallszenario – und hieraus abgelei-

tet das Schadensszenario – von der Bruch-

stückgröße, der Art des Aufpralls sowie der

Dichte beziehungsweise der Druckfestigkeit

der Schleifscheibe bestimmt. Das größte

Schadensbild tritt an der Umhausung einer

Schleifmaschine auf, wenn die Schleifscheibe

eine hohe Dichte beziehungsweise Druck-

festigkeit aufweist, sich beim Bersten der

Schleifscheibe ein Drittelbruchstück ausbildet

und der Aufschlag mit der kleinsten Kante

des Bruchstücks in translatorischer Richtung

erfolgt. Bei so einem translatorischen Auf-

prall des Schleifscheibenbruchstücks muss die

gesamte kinetische Energie des Prüfkörpers

vom Prüfmuster, das heißt von der trennen-

den Schutzeinrichtung, absorbiert werden.

Eine reproduzierbare Untersuchung dieses

Aufprallszenarios wird an einem sogenannten

Beschleunigungsversuchsstand durchgeführt.

► Beschleunigungsversuchsstand

Für die Realisierung solcher Untersuchungen

wurde am IWF im Rahmen eines durch die

Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungs-

vereinigungen (AiF) geförderten IGF-For-

schungsprojekts in Kooperation mit dem

VDW sowie mehreren Unternehmen ein

Beschleunigungsversuchsstand konzipiert

und entwickelt. Die Beschleunigung des

Schleifscheibenbruchstücks erfolgt in trans-

latorischer Richtung und mittels Druckluft.

Hierzu wird ein Druckkessel mit einem maxi-

malen Druck von 64 bar über einen Kom-

pressor beaufschlagt. Die erforderliche

Das Bersten eines Schleifkörpers aus gebundenem Schleifkorn während des

Bearbeitungsprozesses – und damit ein möglicher Aufschlag des Bruchstücks auf

der Maschinenumhausung – stellt bei ortsfesten Schleifmaschinen das größte

anzunehmende Schadensszenario dar. Die Sicherheit des Bedieners ist somit direkt

abhängig von der Dimensionierung der jeweiligen trennenden Schutzeinrichtung,

das heißt der Umhausung der Schleifmaschine. Hierzu wurden am IWF der TU

Berlin im Rahmen des Forschungsprojekts »Umhausungen ortsfester Schleifma-

schinen« die erforderlichen Blechstärken für diese Umhausungen in Anlehnung

an die Norm des Typs C DIN EN 13218 »Sicherheit – Ortsfeste Schleifmaschinen«

ermittelt. Die Blechstärken werden abhängig vom verwendeten Werkstoff sowie

den genutzten Schleifscheibenspezifikationen festgelegt.

Sicherheit gewährleisten Trennende Schutzeinrichtungen an Schleifmaschinen

Ein sogenanntes Drittelbruchstück (links) sowie ein nicht-bestandenes Prüfmuster mit Durchschuss des Schleifscheibenbruchstücks (rechts)

5FUTUR 3/2014

Ihr Ansprechpartner

Lukas Prasol

Telefon: +49 30 314-23568

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

Druckluft wird mittels Verwendung soge-

nannter Berstscheiben schlagartig bereitge-

stellt, welche die Funktion eines Ventils über-

nehmen. Durch eine gelagerte Führung des

Schleifscheibenbruchstücks in einem adapti-

ven Projektilträger gelingt außerdem eine

exakte Führung des beschleunigten Schleif-

scheibenbruchstücks im Beschleunigungsrohr,

ein definierter Austritt des Bruchstücks ohne

Verkippen sowie ein geführter Aufprall. Auf

diese Weise kann eine kontrollierte Beschleu-

Schematische Schnittdarstellung des Projektilträ-gers mit eingelassenem Schleifscheibenbruchstück

Kleiner und großer Beschleunigungsversuchsstand am IWF der TU Berlin

Förderung

Das IGF-Vorhaben 17006 N der Forschungsverei-

nigung VDW-Forschungsinstitut e. V. wurde über

die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung

der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)

vom Bundesministerium für Wirtschaft und Ener-

gie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen

Bundestages gefördert.

nigung sowie ein reproduzierbarer Aufprall

des Schleifscheibenbruchstücks in Schwer-

punktrichtung gewährleistet werden. Die

Ergebnisse des Projekts werden dazu genutzt,

um die Blechstärken trennender Schutzein-

richtungen an Schleifmaschinen zu dimensi-

onieren und damit die Sicherheit für die

Bediener zu erhöhen.

6

Zerspantechnik

Forschung und Entwicklung

► Zwischenschichten als Alternative

Mittels der chemischen Gasphasenab-

scheidung wird aus einem Gasgemisch aus

Methan und Wasserstoff auf einem Subs-

trat eine CVD-Diamantschicht gewonnen.

Das Ganze geschieht in einer Vakuumkam-

mer. Die so hergestellten CVD-Diamanten

besitzen aufgrund ihrer großen Härte und

geringen Adhäsionsneigung bei bestimm-

ten Anwendungen in der Zerspanung eine

hohe Verschleißfestigkeit. Vor jeder CVD-

Diamantbeschichtung ist jedoch eine Ätz-

vorbehandlung des Substrats nötig, um

den Cobaltanteils, der an den Randzonen

entsteht, zu verringern. Dies schwächt aber

nicht nur die Bruchfestigkeit der Werkzeuge,

es kann so auch bis heute noch keine pro-

zesssichere Diamantbeschichtung von Hart-

metallen mit einem Cobaltgehalt von über

10 Prozent erfolgen. Bruchfestere Sorten mit

hohem Cobaltgehalt, wie sie beispielsweise

für Fräswerkzeuge Anwendung finden, kön-

Bei vielen Zerspanungsaufgaben wird Diamant als Schneidstoff eingesetzt, da

dieses Mineral eine extreme Härte aufweist. Es auch künstlich herzustellen, ist

beispielsweise durch die Beschichtung von Substraten möglich. Dieses Verfahren

nennt sich chemische Gasphasenabscheidung bzw. Chemical Vapor Deposition

(CVD). Vor jeder CVD-Diamantbeschichtung bedarf es allerdings einer Ätzvorbe-

handlung des Substrats zur Verringerung des Cobaltanteils. Das Ätzen schwächt

jedoch die Bruchfestigkeit der Werkzeuge. Um das zu umgehen, arbeiten das

Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST) in Braunschweig

und das IWF der TU Berlin im Rahmen eines Forschungsprojekts gemeinsam an

der Weiterentwicklung von Siliziumcarbid (SiC)-Diamantschichtsystemen als

Alternative zu konventionellen Lösungen.

Schlaue BarriereZwischenschichten für Diamantwerkzeuge

nen also derzeit nicht prozesssicher und mit

ausreichender Schichthaftung mit Diamant

beschichtet werden.

Eine Alternative stellen Zwischenschich-

ten dar, die als Diffusionsbarriere den Kon-

takt zwischen dem Cobalt des Hartme-

tallsubstrats und den diamantbildenden

Gasphasenspezies verhindern. Bei diesem

Lösungsansatz ist aufgrund der entfallen-

den Ätzbehandlung auch die Diamantbe-

schichtung von Hartmetallsorten mit hohem

Cobaltgehalt möglich.

► Einsatz von SiC-Zwischenschichten

Um diese Lösung zu entwickeln, wurden

sowohl konventionell erzeugte Diamant-

schichten und Diamantschichten mit einer

zusätzlichen SiC-Zwischenschicht auf Hart-

metall-Wendeschneidplatten abgeschieden.

Für die konventionell Erzeugten, die ohne

Zwischenschicht mit Diamant beschichtet

wurden, erfolgte vorher eine Ätzbehand-

lung. Die Abscheidung der SiC- und der Dia-

mantschichten wurde mithilfe einer Heiß-

draht-CVD-Anlage umgesetzt. Um den

Einfluss der SiC-Schichtdicke auf die Haftung

zu untersuchen, wurde die Dicke der Zwi-

schenschicht variiert. Die abgeschiedenen

Diamantschichten mikrokristalliner Struktur

wiesen jeweils eine Dicke von circa sechs

Mikrometern auf.

SiC-Diamantbeschichtung auf Hartmetall

Diamant

SiC

WC/Co

1 µm

FUTUR 3/2014 7

Ihre Ansprechpartner

Javier Oyanedel Fuentes

Telefon: +49 30 314-22424

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

Ulrike Heckmann ( Fraunhofer IST)

Telefon: +49 531 2155-581

E-Mail: ulrike.heckmann@ist. fraunhofer.de

► SiC-Diamantbeschichtungen

erstmals im Drehversuch

Die Zerspanuntersuchungen wurden an

einem CNC-Drehbearbeitungszentrum der

Firma Traub vom Typ TNX 65 durchgeführt.

Als Bearbeitungsverfahren wurde am IWF

das Außenlängs-Runddrehen gewählt und

als Versuchswerkstoff eine übereutektische

Aluminium-Silizium-Gusslegierung verwen-

det. Die Legierung eignet sich aufgrund

ihres Eigenschaftsprofils insbesondere für

den Bereich des Automobilbaus und stellt

bei der spanenden Bearbeitung aufgrund der

abrasiven Wirkung der Siliziumpartikel eine

große Herausforderung für das Zerspanwerk-

zeug dar. Da die Diamantschichten beson-

ders für die Trockenbearbeitung geeignet

sind, fanden alle Versuche ohne den Einsatz

von Kühlschmierstoffen statt. Als Standkri-

terium wurde eine maximale Verschleißmar-

kenbreite von 0,3 Millimetern festgelegt.

Erwartungsgemäß zeigte die unbeschich-

tete Schneide bereits nach circa 120 Sekun-

den starken abrasiven Freiflächenverschleiß,

welcher zum Erreichen des Standzeitendes

führte. Mit der markterhältlichen Beschich-

tung aus AlTiN, die zu Referenzzwecken ein-

gesetzt wurde, ergab sich eine Steigerung

um den Faktor 3. Die konventionelle Dia-

mantbeschichtung konnte eine Standzeit von

circa 600 Sekunden erzielen, was einer Erhö-

hung um den Faktor 5 entspricht. Die getes-

Standzeiten von unbeschichteten und beschichteten Hartmetallwerkzeugen

teten diamantbeschichteten Werkzeuge mit

den SiC-Zwischenschichten von je einem,

zwei und fünf Mikrometer verdeutlichten,

dass zwischen der SiC-Schichtdicke und

der Standzeit ein Zusammenhang besteht.

Eine höhere Dicke der Zwischenschicht hat

gleichzeitig eine Erhöhung der Standzeit zur

Folge, was auf eine höhere Schichthaftung

zurückzuführen ist. So konnte die Standzeit

der konventionellen Diamantbeschichtung

um circa 30 Prozent übertroffen werden.

Diese Ergebnisse lassen das hohe Potenzial

der SiC-Zwischenschichten erkennen und zei-

gen, dass ohne Ätzvorbehandlung die Stand-

zeit einer konventionell abgeschiedenen Dia-

mantbeschichtung übertroffen werden kann.

► Verzicht auf Ätzvorbehandlung

Zukünftig kann durch den Einsatz von SiC-

Zwischenschichten auf die ätztechnische

Behandlung von Hartmetallwerkzeugen ver-

zichtet werden. Die Auswertung der Zer-

spantests ergab, dass höhere Standzeiten

auch gegenüber der konventionellen Dia-

mantbeschichtung möglich sind. Im weiteren

Verlauf des Projekts sollen deshalb auch

hochcobalthaltige Schneidstoffe beschichtet

und somit die Kombination eines hochbruch-

festen Hartmetallsubstrats mit einer hoch-

harten Diamantbeschichtung erstmals

ermöglicht werden. Eine weitere Steigerung

der Standzeit wird durch eine gezielte Anpas-

sung der Diamantabscheideparameter

erwartet. Durch Herabsetzen der Beschich-

tungstemperatur während der Diamantab-

scheidung kann die Schichtdicke der SiC-Zwi-

schenschicht weiter reduziert werden, ohne

ihre Funktion als Diffusionsbarriere zum

Cobalt zu verlieren. Modifikationen der

Diamantmorphologie erlauben darüber hin-

aus eine verbesserte Stabilität des SiC-

Diamantsystems.

900

450

225

0

s

Werkzeug:HM 6% CoISO Code: SPUN 120308

Stan

dzei

t TV

B 0,

3

HM AlTiN kon. Dia SiC-1 SiC-2 SiC-3

Werkstück:AlSi17Cu4Mg

Prozessparameter:vc = 200 m/minf = 0,05 mmap = 0,2 mmAußenlängs-RunddrehenTrockenbearbeitung

8 Forschung und Entwicklung

Zerspantechnik

► Kostengünstige Werkzeugkühlung

in der Trockenbearbeitung

Das Verfahren der Trockenbearbeitung

zeichnet sich durch einen geringen Energie-

einsatz und schlanke Fertigungsprozessket-

ten aus, weil Herstellung, Überwachung und

Entsorgung von Kühlschmierstoffen entfal-

len. So werden nachgeschaltete Reinigungs-

prozesse eingespart und Fehlzeiten der

Mitarbeiter durch von Kühlschmierstoffen

verursachte Krankheiten vermieden. Aber

die Kühlung der Schneide und die sich beim

unterbrochenen Schnitt positiv auswirkende

Schmierung fehlen. Im schlimmsten Fall

müssen bei einer Umstellung von der Nass-

auf die Trockenbearbeitung die bis dahin

eingesetzten Schnittparameter nach unten

angepasst werden. Die Einsparungen beim

Kühlschmierstoff und die Gewinne durch

schlankere Fertigungsprozessketten werden

dann durch Einbußen bei der Produktivität

wieder aufgehoben. Alternativ kann mit

Druckluft, festem Kohlendioxid oder aber

siedendem Stickstoff, gekühlt werden. Diese

Ersatzstoffe verflüchtigen sich in der Zer-

spanzone. Doch ihre Applikation verursacht

hohe Kosten, so dass die Anwendung nur

in Ausnahmefällen betriebswirtschaftlich

sinnvoll ist. Ein weiterer Lösungsansatz zur

kostengünstigen Werkzeugkühlung besteht

im Einsatz geschlossener Innenkühlsysteme.

Bei diesen wird die in das Werkzeug einge-

leitete Zerspanungswärme über einen Kühl-

körper an ein Kühlmedium abgegeben. Die

bisher im Werkzeug akkumulierte Wärme

wird zielgerichtet abgeführt und so der von

der Eingriffszeit abhängige Temperaturan-

stieg begrenzt.

► Das evo.T5 – ein multifunktionales

Drehwerkzeug

Geschlossen innengekühlte Drehwerk-

zeuge müssen Anforderungen erfüllen,

die für herkömmliche Werkzeuge nicht

gelten. Insbesondere die mechanische

Stabilität muss über den Temperaturbe-

reich des eingesetzten Kühlmediums von

minus 210 bis plus 40 Grad Celsius gewähr-

leistet sein. Auch die Position der Schneide

sollte sich bei eingeschalteter Kühlung

nicht verschieben, da sonst die produ-

zierte Bauteilgeometrie starken Schwan-

kungen unterliegen würde. Aus diesen

Gründen sind die in den Werkzeugkörper

integrierten Kühlmittelkanäle des evo.T5

von der Tragstruktur entkoppelt. Da die Fer-

tigung strömungsoptimierter Kühlkanäle

schwierig ist, wurde der Werkzeughalter

durch selektives Laserstrahlschmelzen her-

gestellt. Mithilfe dieser Fertigungstechno-

logie konnte die statische und dynamische

Werkzeugsteifigkeit unter Berücksichtigung

des minimierten Materialeinsatzes ausge-

legt werden. Durch Topologieoptimierung

wurde das Material des Werkzeughalters

schließlich dort platziert, wo es Kräfte auf-

nehmen und weiterleiten kann.

► Ressourcenschonende Wende-

schneidplatten

Das Einsparen von Grundmaterial sollte im

Rahmen der Arbeit des Sonderforschungs-

bereichs auch auf die Wendeschneidplat-

tenherstellung übertragen werden, denn

diese wirken sich außerordentlich positiv

auf die Umweltbilanz der Werkzeuge aus.

Unter Beibehaltung der Schneidenstabilität

und zur Steigerung der Kühlleistung wurde

die Dicke der Wendschneidplatte von 2,38

auf 1,06 Millimeter verringert. Das Wende-

schneidplattengewicht konnte folglich um

52 Prozent reduziert werden. Die Herstel-

lung, der Einsatz und die Entsorgung der

Werkzeuge sind dadurch material- und

energieeffizienter.

► Prozessparallele

Werkzeugüberwachung

Neben den Kanälen für die Zu- und Abfuhr

des Kühlmediums sind auch Kanäle zur Tem-

peratur- und Werkzeugüberwachung in den

Halter des neuen Drehwerkzeugsystems

integriert. Deren Messwerte ermöglichen

In den letzten Jahrzehnten hat der Laser als Mess- und Fertigungsmittel dazu

beigetragen, die Grenzen des technisch Machbaren zu erweitern. Der durch

generative Fertigungsverfahren neu geschaffene Gestaltungsspielraum ermög-

licht Ingenieuren und Designern, bewährte Werkzeugsysteme zu verbessern. Im

Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1026 Sustainable Manufacturing werden

diese Möglichkeiten eingesetzt, um unter ökonomischen, ökologischen und

sozialen Aspekten den gegenwärtigen Stand der Forschung neu zu definieren.

Wissenschaftler am IWF der TU Berlin haben ein Drehwerkzeugsystem der fünften

Generation, das evo.T5, entwickelt. Dieses fällt nicht nur durch sein äußeres

Erscheinungsbild auf. Es hebt sich zudem von anderen Werkzeugen durch ein

gesteigertes Schwingungs- und Temperaturverhalten, ein integriertes offenes oder

geschlossenes Werkzeugkühlsystem und eine Werkzeugzustandsüberwachung ab.

Mehr Funktion für mehr EffizienzNeues Werkzeug für die Drehbearbeitung

9FUTUR 3/2014

die Bestimmung des über das Werkzeug

abgeführten Wärmestroms. In Kombination

mit einer Leistungsmessung von Hauptspin-

del und Vorschubachsen werden dadurch

die Energieströme und der Wirkungsgrad

des Zerspanprozesses in Echtzeit berechnet.

Diese Informationen sind wichtig, um unter

Berücksichtigung des Werkzeugverschlei-

ßes die maximale Produktivität bei minima-

lem Energie- und Ressourceneinsatz pro-

zessparallel zu bestimmen.

► Weniger Energieverbrauch

dank geschlossener Innenkühlung

Der thermisch induzierte Diffusionsver-

schleiß wird bei der Trockenbearbeitung von

Titanlegierungen durch den Einsatz der

Innenkühlung um das Eineinhalbfache redu-

ziert. Die hochwarmfeste Titanlegierung

TiAl6V4 begünstigt mit ihren hohen Zer-

spantemperaturen und ihrer Reaktionsfreu-

digkeit die Zersetzung der Schneidstoffe,

welche bei Hartmetallwerkzeugen aus Wolf-

ramkarbid mit Cobaltbinder ab etwa 650

Grad Celsius einsetzt. Das geschlossen

innengekühlte Drehwerkzeug evo.T5 redu-

ziert das Temperaturniveau in Abhängigkeit

von den Prozessparametern und der Kühl-

leistung um bis zu 40 Grad Celsius und hält

es dann auf diesem Temperaturniveau.

Durch die Temperaturreduktion wird der

thermisch induzierte Verschleiß aufgrund

von Diffusionsvorgängen signifikant herab-

gesetzt, da die Schnitttemperaturen expo-

nentiell in die Diffusions- und damit in die

Verschleißrate eingehen. Versuche haben

zudem bewiesen, dass sich im Vergleich zur

Nassbearbeitung der Gesamtenergiever-

brauch, bei gleichem Zeitspanvolumen, um

21 Prozent verringern lässt.

Topologie-optimiertes Drehwerkzeug evo.T5 mit geschlossenem Innenkühlsystem

Ihr Ansprechpartner

Paul Fürstmann

Telefon: +49 30 314-21791

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

10 Forschung und Entwicklung

Messtechnik

Die präzise Vermessung der Verschleißmarkenbreite zur Bewertung des Schneid-

kantenversatzes kostet im wissenschaftlichen und betrieblichen Umfeld Zeit

und Geld. Für eine Schneide kann die Bestimmung der Verschleißentwicklung

mehrere Stunden in Anspruch nehmen und muss zur statistischen Absicherung

mehrfach wiederholt werden. Zur Optimierung des Zerspanprozesses, auch

mit Blick auf das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 und dem damit verbundenen

Trend zur Werkzeugüberwachung und -diagnose, wurde am IWF der TU Berlin

ein Messsystem entwickelt, das den Freiflächenverschleiß beim Drehen bereits

während des Prozesses erfasst.

► Die Oberflächengüte fest im Blick

Das durch abrasiven und adhäsiven Ver-

schleiß hervorgerufene, kontinuierliche

Zurücksetzen der Schneidkante ist eine Ursa-

che für Abweichungen bei der Endgeomet-

rie und Fertigungsqualität am Bauteil. Denn

mit der Werkzeugeinsatzzeit und dem damit

einhergehenden Verschleiß verändert sich

die Gestalt und Position der Schneidkante.

Ein weiterer ungünstiger Effekt ist der unein-

heitlich ausgeprägte Verschleißfortschritt.

Dadurch verkleinert sich im Zerspanprozess

der effektiv wirkende Schneideckenradius,

wodurch bei gleichbleibendem Vorschub die

Werkstückrauheit zunimmt. Im ungünstigs-

ten Fall erfasst die Qualitätssicherung erst

nach der Werkstückbearbeitung die unzuläs-

sigen Abweichungen bei der Werkstückgeo-

metrie und -rauheit, sodass das Werkstück

nachbearbeitet oder sogar verschrottet

werden muss.

► Auf das µ kommt es an!

Zur Bewertung des Schneidkantenversatzes

hat sich in der Praxis die Verschleißmarken-

breite als Kriterium etabliert, da sich diese

nach der Entfernung von anhaftendem

Werkstückwerkstoff mit einem Mikroskop

leicht bestimmen lässt. Im Gegensatz dazu

stellt die Vermessung des Schneidkanten-

versatzes an die Messgenauigkeit des Mess-

systems und den Bediener höhere Anfor-

derungen. Denn dieser ist im Vergleich

zur Verschleißmarkenbreite etwa um den

Faktor 10 kleiner. Messfehler im Mikrome-

terbereich wirken sich dann stark auf den

echten Messwert aus und erfordern zusätz-

liche Messungen. Dank der hohen Auflö-

sung und Wiederholgenauigkeit handelsüb-

licher Triangulationslasermesssysteme kann

durch eine feste Anbindung des Lasers an

den Werkzeughalter der Schneidkantenver-

satz während der Drehbearbeitung vermes-

sen werden. Dabei trifft der Laserstrahl auf

die immer wieder neu geschaffene Schnitt-

fläche, welche die Abbildung der Schneid-

kante darstellt, und vermisst punktuell den

beständig wachsenden Schneidkantenver-

satz. Wenn alternativ ein 2D-Laser einge-

setzt wird, vermisst dieser die Verschleiß-

entwicklung über die gesamte Schnittbreite.

► Schnell, einfach und genau

Das am IWF entwickelte Lasermesssystem

ist maschinen- und werkzeug unabhängig

und kann auf links und rechtsschneidende

Werkzeuge angepasst werden. In Zerspan-

versuchen mit der übereutektischen Alumi-

niumgusslegierung AlSi17 konnte die

Verschleißentwicklung vom ersten Schnei-

den eingriff bis zum Stand zeit ende pro-

zessparallel beobachtet werden. Es ist nun

möglich, den Schnittprozess zu unterbre-

chen, wenn ein zuvor definiertes Ver-

schleißkriterium überschritten wird. Wei-

terhin lässt sich prozessparallel aus der

zeitlichen Entwicklung des Schneid kan ten-

ver satzes der noch verfügbare Werk zeug-

stand weg berechnen. Die Entscheidung für

einen geeigneten Werkzeugwechselzeit-

punkt kann dann durch die Maschinensteu-

erung übernommen werden.

Präziser LaserVerschleiß messen im Prozess

11FUTUR 3/2014

Ihre Ansprechpartnerin

Johannes Seidel, M.Sc.

Telefon: +49 30 314-75835

E-Mail: seidel@mf.tu-berlin.de

Ihr Ansprechpartner

Paul Fürstmann

Telefon: +49 30 314-22424

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

Hochpräzisions-Laser-Wegmesssystem zur Vermessung des Schneidkantenversatzes während des Zerspanvorgangs

12 Forschung und Entwicklung

Zerspantechnik

Weil die Anforderungen an die Bauteilqualität und Produktivität von Fertigungs-

prozessen immer weiter steigen, müssen Maschinengestelle stetig weiterent-

wickelt werden. Vor allem im Bereich der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung

stoßen herkömmliche Maschinenstrukturen aufgrund der höheren dynamischen

Anregung oftmals an ihre Grenzen. Mineralguss als Gestellwerkstoff eröffnet hier

wirtschaftlich, technologisch und ökologisch zahlreiche neue Möglichkeiten. Den

hervorragenden mechanischen Eigenschaften stehen jedoch hohe Anforderungen

an die spanende Bearbeitung gegenüber. Am IWF der TU Berlin werden derzeit

technologische Lösungsansätze entwickelt, um die spanende Bearbeitung von

Mineralguss mit geometrisch bestimmter Schneide wirtschaftlich zu gestalten.

► Eigenschaften von Mineralguss

Mineralguss besteht im Wesentlichen aus

einem Bindemittel auf Reaktionsharzbasis

sowie anorganischen mineralischen Füllstof-

fen mit bestimmter Kornzusammensetzung.

Als Hauptbestandteil werden quarzitische

Füllstoffe verwendet, die zur Erreichung

einer maximalen Packungsdichte in unter-

schiedlichen Korngrößen vorliegen. Indem

die Füllstoffe bzw. Reaktionsharze gezielt

variiert werden, können die Materialeigen-

schaften den gewünschten Anforderun-

gen individuell angepasst werden. Neben

einem herausragenden Schwingungsdämp-

fungsverhalten führen die geringe Wärme-

leitfähigkeit und die hohe spezifische Wär-

mekapazität zu einer Unempfindlichkeit

gegenüber kurzzeitigen, starken Tempe-

raturschwankungen. Weiterhin ermöglicht

die Verwendung kalthärtender Reaktions-

harze eine hohe Funktionsintegration, wobei

Funktionsbauteile wie beispielsweise Gewin-

deanker, Sensoren, Rohrleitungen sowie

Heiz- und Kühlkreisläufe direkt in die Gieß-

form integriert und in das Gestell eingegos-

sen werden.

► Praktische Verwendung

Die hervorragenden mechanischen und

physikalischen Eigenschaften führten dazu,

dass sich Mineralguss als Gestellwerkstoff

bereits in den 1990er Jahren im Maschinen-

bau etablierte und heute in einer Vielzahl von

Fräs-, Dreh-, Bohr-, Erodier-, Laser-, Läpp-,

Zahnradbearbeitungs- und Rundtaktmaschi-

nen zu finden ist. Die höchste Marktdurch-

dringung erreichten Mineralgussgestelle

im Sondermaschinenbau und der Hochge-

schwindigkeitsbearbeitung. Seit einiger Zeit

findet Mineralguss aufgrund seiner Gestal-

tungsmöglichkeiten vermehrt als Substitu-

tionswerkstoff für Naturstein in Koordina-

tenmessgeräten Verwendung. Neben dem

klassischen Maschinenbau dient er auch als

Werkstoff für Basisgestelle und Aufnahmen

für Energiemaschinen.

► Herausforderungen

Mineralgussbauteile werden konventionell

bereits mit hoher Genauigkeit konturnah

abgeformt und anschließend in verschiede-

Mineralguss für Maschinengestelle Großes Potenzial, hoher Anspruch

Maschinenbett einer CNC-Fräsmaschine aus Mineralguss

13FUTUR 3/2014

nen Schleif- und Polierprozessen nachgear-

beitet. Durch die Zerspanung mit geomet-

risch bestimmter Schneide erschließen sich

zahlreiche neue Anwendungsbereiche. Vor

allem im Bereich der Einzelteil- und Kleinse-

rienfertigung kann so flexibel auf individu-

elle Kundenwünsche reagiert werden. Auf-

grund seines makroskopisch inhomogenen

Werkstoffgefüges, der enormen Härte und

Verschleißfestigkeit der Füllstoffe sowie der

abrasiven Kunststoffmatrix ist Mineralguss

jedoch nur schwer zerspanbar. Neben einer

hohen Härte und Zähigkeit der Schneidstoffe

ist die Gestaltung der Werkzeuggeometrie

von entscheidender Bedeutung für die pro-

zesssichere Zerspanung mit geometrisch

bestimmter Schneide.

► Lösungsansätze

Im Rahmen eines durch die Deutsche For-

schungsgemeinschaft (DFG) geförderten

Projekts werden derzeit am IWF technolo-

gische Lösungsansätze erarbeitet, um die

spanende Bearbeitung von Mineralguss

mit geometrisch bestimmter Schneide pro-

zesssicher zu ermöglichen. Darüber hin-

aus besteht eine enge Kooperation mit

der RAMPF Machine Systems GmbH, dem

Marktführer von Maschinenbetten aus

Mineralguss. Der Fokus der Untersuchun-

gen liegt in der grundlegenden Analyse der

Abtrenn- und Spanbildungsmechanismen

sowie der Ermittlung des Einflusses der geo-

metrischen und kinematischen Parameter

auf den Zerspanprozess. Zunächst wurden in

Drehuntersuchungen am IWF herkömmliche

ungefaste Wendeschneidplatten aus poly-

kristallinem Diamant (PKD) mit verrundeter

Schneidkante und einem Kantenradius von

zehn Mikrometern sowie einem resultieren-

den positiven Spanwinkel von sechs Grad ein-

gesetzt. Zahlreiche Untersuchungen haben

gezeigt, dass die inhomogene Verteilung und

Härte der quarzitischen Füllstoffe im Werk-

stoff zu einer starken mechanischen Wech-

selbeanspruchung der Schneidkante führt

und somit die Anbringung einer Schutzfase

am Werkzeug erforderlich ist. Aus diesem

Grund wurden die angepassten PKD-Werk-

zeuge mit einem Winkel von 20 bis 30 Grad

gefast und mit Kantenradien von zehn und

30 Mikrometern verrundet ausgeführt. Aus

den Fasenwinkeln ergeben sich entsprechend

stark negative Spanwinkel. Im Vergleich zu

den PKD-Werkzeugen mit positivem Span-

winkel ohne Schutzfase konnte mit einem

negativen Spanwinkel von minus 25 Grad

und Kantenradius von zehn Mikrometern das

Standvolumen um den Faktor 3 gesteigert

werden. Dabei wurde ebenfalls gezeigt, dass

die Schutzfasen maßgeblich zur Stabilität der

Schneidkante im Prozess beitragen.

Als Hauptverschleißmechanismus wurde

Abrasion identifiziert. Neben der Wahl der

kinematischen Prozessparameter liegt der

Schlüssel zur prozesssicheren Zerspanung in

der Wahl des richtigen Schneidstoffs. Hier-

bei hat sich vor allem ein Mischkorn-PKD mit

einer Korngröße von zwei bis 30 Mikrome-

tern bewährt. In weiteren Zerspanuntersu-

chungen haben sich Hartmetall- und Kera-

mikwerkzeuge als nicht geeignet erwiesen,

da sie zwar ausreichend zäh, aber unzu-

reichend beständig gegenüber Abrasivver-

schleiß sind. Nachfolgende Untersuchungen

konzentrieren sich auf die Übertragbarkeit

der gewonnenen Erkenntnisse auf Fräspro-

zesse, wobei das zu untersuchende Schneid-

stoffspektrum um CVD-Diamantschichten

und polykristallines kubisches Bornitrid (PcBN)

erweitert wird.

Oberfläche von Mineralguss Epument 140/5 nach der Drehbearbeitung mit PKD-Werkzeugen

Vergleich von PKD-Werkzeugen mit unterschiedlicher Schneidkantenausführung nach maximal erreichtem Zerspanungsvolumen

Ihr Ansprechpartner

Felix Kaulfersch

Telefon: +49 30 314-22903

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

PKD-Schneide ohne Schutzfase,

resultierender Spanwinkel von 6°

PKD-Schneide mit Schutzfase,

resultierender Spanwinkel von − 25°

300 µm

5 mm

100 µm

300 µm

100 µm

14

Zerspantechnik

Forschung und EntwicklungForschung und Entwicklung

► CFK-Bearbeitungsstrategien

Zur formgebenden Bearbeitung von CFK-

Bauteilen wird in der Automobil- und Luft-

fahrtindustrie überwiegend das Wasser-

strahlschneiden, aber auch die Zerspanung

mit geometrisch bestimmter Schneide einge-

setzt. Ersteres bietet eine gute Bearbeitungs-

qualität, aber auch lange Fertigungszeiten.

Spanende Prozesse weisen eine höhere

Produktivität auf, können bisher jedoch die

erforderlichen Oberflächenqualitäten nicht

prozesssicher gewährleisten. Zur CFK-Zer-

spanung werden derzeit überwiegend Hart-

metall- und polykristalline Diamantwerk-

zeuge sowie vereinzelt Schneidkeramiken

verwendet. Um die thermische Belastung

des Bauteils zu verringern, werden diese mit

scharfen Schneidkanten versehen. Zur Ver-

besserung der Bauteilkantenqualität wird

die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (HSC)

eingesetzt. Jedoch führt die abrasive Wir-

kung der Kohlenstofffasern zu einem hohen

Werkzeugverschleiß, was die Standzeit der

Werkzeuge begrenzt. Zu hohe Prozesstem-

peraturen, die mit Werkzeugverschleiß und

Schnittgeschwindigkeit ansteigen, können

zudem eine Schädigung der Kunststoffma-

trix bewirken.

► Hybride Fertigungsverfahren

Durch das zeitgleiche Zusammenwirken von

mindestens zwei unterschiedlichen physika-

lischen Prinzipien in der Bearbeitungszone

sind hybride Fertigungsverfahren produkti-

vitätssteigernd. Ein in der CFK-Zerspanung

zielführendes hybrides Verfahren koppelt

den Zerspanprozess mit Schwingungen im

Ultraschallbereich. Wie bereits aus Grund-

lagenuntersuchungen mit metallischen

Werkstoffen bekannt ist, verringert sich so

die Zerspankraft signifikant. Dadurch werden

auch die Werkzeugbelastungen reduziert.

Gleichzeitig wird eine Oberfläche mit hoher

Güte erzeugt.

► Kühlstrategien

Die Weiterentwicklung geeigneter Kühlstra-

tegien für die spanende Bearbeitung von

CFK stellt einen wichtigen Faktor zur Pro-

zessoptimierung dar. Kühlschmiermittellö-

sungen auf Öl- oder Öl/Wasserbasis kön-

nen nicht eingesetzt werden, weil einerseits

eine kostenintensive Reinigung und Trock-

nung der Bauteile notwendig wird und die

Gefahr besteht, dass einzelne CFK-Lagen

des Faser-Matrixverbundes aufschwemmen

und Bauteilfehler durch Delamination verur-

sachen. Konventionelle Kühlkonzepte nut-

zen daher Druckluft im Temperaturbereich

von 18 bis 25 Grad Celsius. Neue Erkennt-

nisse zeigen jedoch, dass die Tiefkühlung

unter Verwendung der Wirbelrohrtechnik

oder der kryogenen Kühlung mit flüssigem

Stickstoff oder festem Kohlenstoffdioxid die

Werkzeugstandzeit als auch die Bauteilqua-

lität signifikant erhöhen kann.

Die rasante Entwicklung des Leichtbaus, gerade im Automobilbau, ist Innovati-

onstreiber für neuartige fertigungstechnische Verfahren, Werkzeuge und Bearbei-

tungsstrategien. Aktuelle FuE-Arbeiten am Fraunhofer IPK und IWF der TU Berlin

konzentrieren sich dabei auf die Zerspanung kohlefaserverstärkter Kunststoffe

(CFK). So erstellten die Wissenschaftler beispielsweise eine Bewertungsmatrix

für die Schädigung an gefrästen CFK-Werkstücken und arbeiten an Konzepten

für ein intelligentes Recycling der bei CFK-Bearbeitungen entstehenden Stäube.

Leicht und stabil Neue Strategien für die CFK-Bearbeitung

Durch Kohlenstofffaser abrasiv geschädigte Werkzeugschneidkante

FUTUR 3/2014 15

Ihr Ansprechpartner

Frank Wunder

Telefon: +49 30 314-24963

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

wendeten CFK-Werkstoffmodell, das heißt,

der Abbildungstreue des Materialverhaltens

auf den simulierten Prozess, bestimmt. Im

Gegensatz zu den klassischen Werkstoff-

materialien, wie beispielsweise Metall, wei-

sen CFK stark anisotrope Eigenschaften auf.

Die Modellierung von Faser und Matrix für

größere Werkstückbereiche ist aufwändig

und führt zu sehr hohen Rechenzeiten. Zwar

existiert bereits Simulationssoftware, die in

der Lage ist, das anisotrope Werkstoffver-

halten in einem homogenen Materialmo-

dell abzubilden, jedoch fehlt es oft an den

vollständigen, für die Simulation notwendi-

gen spezifischen CFK-Werkstoffkennwerten.

Auch bezüglich des Reibungs- und Bruch-

modells wird weiterhin an einer industriell

einsetzbaren Lösung gearbeitet.

► Quantifizierung von

Bearbeitungsfehlern an CFK

Für die objektive Qualifizierung von Fräspro-

zessen ist vor allem die erzeugte Bauteilqua-

lität entscheidend. Das Fraunhofer IPK hat

zusammen mit dem IWF eine Bewertungs-

► Staubabsaugung

Stäube mit Partikelgrößen im hundertstel

Millimeterbereich verursachen bei der CFK-

Bearbeitung neben der schlechten Sicht

im Arbeitsraum eine erhöhte Belastung

der Atemluft. Das ungewollte Abbrennen

des Matrixwerkstoffes erzeugt zusätzlich

gesundheitsschädliche Gase. Durch die

Kombination der Stäube und Gase wird

die Sicherheit des Maschinenbedieners

erheblich gefährdet. Die Verbesserung

von Absaugkonzepten mittels simulativer

Auslegung der Raumabsaugung und der

werkzeugnahen Absaugung bis hin zum

intelligenten Recycling der entstehenden

Stäube gehört zur Forschungsarbeit am

Fraunhofer IPK.

► CFK-Zerspanungssimulation

Mittels der Finite-Elemente-Methode (FEM)

können Belastungen, die während der Zer-

spanung auf das Werkzeug wirken, simu-

liert und für eine Entwicklung optimierter

Werkzeuge genutzt werden. Die Güte der

Simulation wird maßgeblich von dem ver-

matrix für die Schädigung an gefrästen CFK-

Werkstücken erstellt. Unter Verwendung

hochgenauer Messtechnik werden dabei

vorgegebene Messgrößen aufgenommen

und analysiert. Ziel dieser innovativen Cha-

rakterisierung ist es, neue Beurteilungsmaß-

stäbe für gefräste Bauteilkanten zu ermög-

lichen. Neben der optischen Ermittlung der

Schnittflächenrauheit werden Faserüber-

stand, Delamination, Porosität sowie Ver-

klebung der Schnittkante durch verbrannte

Matrixwerkstoffreste zu einem Gesamtqua-

litätsindex zusammengefasst. Mithilfe

statistischer Auswertemethoden kann so

eine reproduzierbare Einschätzung verschie-

denster gefräster Faserverbund bau teile vor-

genommen werden.

Text: Kristin Kropidlowski, Falk Protz, Bartek

Stawiszynski

a

b

c

Kantenqualität eines gefrästen CFK-Werkstücks: a) Oberflächenrauheitsprofil der bearbeiteten Kante, b) Schnittfläche, c) obere Schicht mit Faserprojektion

16

Instandhaltung

Forschung und Entwicklung

Die Verwendung von verschiedenen Programmen mit unterschiedlichen Nutzer-

oberflächen und eine vielfach papierbasierte Datenhaltung erzeugen teilweise

hohe Reibungsverluste im Service für Werkzeugmaschinen. Als Antwort darauf hat

das IWF der TU Berlin das Serviceunterstützungssystem (SUS) für die Instandhaltung

entwickelt. Dies geschah im Rahmen eines Projekts des Sonderforschungsberei-

ches Transregio 29, welches durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

gefördert wird. Zusammen mit der Schaudt Mikrosa GmbH, einem Hersteller von

Werkzeugmaschinen für Rund- und Unrundschleifen, wurde das SUS zwischen

Juni 2011 und Mai 2014 entwickelt und evaluiert.

► Medienbrüche und

heterogene Systemlandschaften

In der Planung und Durchführung ihrer

Einsätze benötigen die Mitarbeiter von

Service abteilungen schnell und unkom-

pliziert Zugriff auf eine große Menge von

Informationen. Bei vielen Herstellern von

Werkzeugmaschinen, wird ein Großteil der

Informationen auf Papier festgehalten und

es finden sich oftmals langjährig gewach-

sene IT-Strukturen. Die resultierende Viel-

zahl der Systeme, Ablageorte und Nutzer-

oberflächen sowie die vielen Medienbrüche

bringen nicht nur Zeitverluste mit sich, son-

dern führen auch dazu, dass deutlich weni-

ger Informationen aktiv in der Planung und

Serviceerbring-ung genutzt werden, als the-

oretisch möglich wäre. Gründe dafür sind

unter anderem der teilweise hohe Aufwand,

um an bestimmte Informationen zu gelan-

gen oder das Unwissen, dass weitere Infor-

mationen überhaupt vorliegen.

► Unterstützung

durch agenten basierte IT

Für die Serviceplaner und -techniker stellt

das Zusammentragen relevanter Informa-

tionen aus den vielen verschiedenen digi-

talen und nicht-digitalen Quellen einen

erheblichen Aufwand dar, der als störend

empfunden wird und die Kernabläufe der

Arbeit immer wieder unterbricht. Im am IWF

entwickelten SUS übernehmen Software-

Agenten diese Aufgabe für die Mitarbeiter,

präsentieren das Ergebnis in einer einzigen

Nutzeroberfläche und pflegen die in einem

Serviceeinsatz generierten Daten selbst-

ständig in die zentrale Datenbank ein. In

der Vorbereitung des Serviceeinsatzes wer-

den alle nötigen Dokumente und Informatio-

nen für den Vor-Ort-Einsatz von einem Soft-

ware-Agenten des SUS zusammengetragen

und auf den Tablet-PC des Servicetech -

nikers kopiert.

► Einsatz und Funktionen des SUS

Das Tablet ist drahtlos mit der Steuerung

der Maschine verbunden und kann Sensor-

werte, Achszustandsinformationen oder

auch Alarm- und Protokollmeldungen aus-

lesen. Dem Servicetechniker werden alle für

den Vor-Ort-Service nötigen Arbeitsschritte

zusammen mit Hinweisen für deren Umset-

zung angezeigt. Er kann jeweils Bemerkun-

gen und Messwerte eingeben und quittiert

die Bearbeitung der einzelnen Arbeits-

schritte. Weiterhin ist die Funktion geplant,

Bilder mit der im Tablet integrierten Kamera

aufzunehmen. Genauso wie alle Bemerkun-

gen und Messwerte sind dann diese Bilder

bei zukünftigen Serviceeinsätzen in dem

jeweiligen Arbeitsschritt verfügbar.

SUS auf dem Tablet ersetzt beim Vor-Ort-

Ser vice die Liste von Arbeitsschritten, die

bis jetzt in Papierform ausgefüllt und archi-

viert wurden. Um die Arbeitsschritte im Sys-

tem verfügbar zu machen, werden diese

in einfachen Prozessmodellen erfasst. Die

einzelnen Arbeitsschritte werden zudem

Alles in einer Nutzeroberfläche Serviceunterstützungssystem für Instandhaltung

Ist-Zustand Geplanter Zustand (mit SUS)

Zentrale ServiceplanerSUS

Servicetechniker

Serviceplaner

Kunde

Vor Ort

ServicetechnikerKunde

Werkzeug-maschine

Personal-planung

ERPSystem Netzlauf-

werke

Werkzeug-maschine

Condition Monitoring

Personal-planung

ERPSystem

Netzlauf-werke

Condition Monitoring

Ist-Zustand und geplanter Zustand der Serviceerbringung

17FUTUR 3/2014

jeweils mit Objekten verlinkt, die für den

Servicetechniker im jeweiligen Kontext

relevant sein könnten. Das sind in erster

Linie Dokumente wie Anleitungen, Spezi-

fikationen oder technische Zeichnungen.

Steuerungsintegrierte Funktionen, die am

jeweiligen Arbeitsschritt Verwendung fin-

den können, oder kritische Schwellwerte

für durchzuführende Messungen können

ebenso wie passende Ersatzteile oder (Spe-

zial-)Werkzeuge verlinkt werden.

Durch SUS haben die Servicetechniker vor

Ort immer die gesamte Service- und Maschi-

nenhistorie verfügbar. Für jeden Arbeits-

schritt ist ersichtlich, welche Arbeiten in ver-

gangenen Services durchgeführt, welche

Messwerte und Zustandsinformationen auf-

genommen und welche Kommentare einge-

geben wurden. All diese Funktionalitäten

sind im SUS so realisiert, dass sich weder

Serviceplaner noch -techniker um die Daten-

haltung kümmern müssen. Lediglich eine

Synchronisierung von Tablet und zentraler

Datenbank vor und nach den Serviceeinsät-

zen, z. B. über das Internet ist notwendig.

► Ausgezeichnete Bewertung

durch potenzielle Anwender

Zum Abschluss des Projekts wurde SUS mit

potenziellen Anwendern bei Schaudt Mik-

rosa evaluiert. Nach der Arbeit in einem vor-

bereiteten Szenario an einer Werkzeugma-

schine füllten die Anwender Fragebögen aus.

Daraus ergab sich eine sehr gute Bewertung

durch die Teilnehmer. Auf einer Skala von 0

(»kein Potenzial«) über 5 (»großes Poten-

zial«) bis 6 (»sehr großes Potenzial«) erhiel-

ten die neuen Funktionen des SUS durch-

schnittlich eine 5,2. In den Fragebögen und

einer abschließenden Expertendiskussion

wurden der verbesserte Informationsfluss

zwischen Serviceplanern und -technikern,

die Standardisierung der Abläufe, die Zeit-

ersparnisse und eine erhöhte Transparenz

für die Kunden in Verbindung mit einem

gesteigerten Qualitätsempfinden besonders

hervorgehoben.

SUS - Zentrale

Desktop PC

SUS – Vor Ort

Tablet (offline)

ERP System

Netzlauf-werke

ConditionMonitoring

Personal-planung

Daten für den Service

Im Service generierte Daten

Werkzeugmaschine

SUS DB

Prozessmodel

Erstellung

Ihr Ansprechpartner

Franz Otto

Telefon: +49 30 39006-153

E-Mail: franz.otto@ipk.fraunhofer.de

Überblick des Serviceunterstützungssystems

Tablet mit Serviceunterstützungssystem im Einsatz.

18

Sustainable Manufacturing

Forschung und Entwicklung

Unter der Maxime »Mehr Wohlstand für mehr Menschen bei weniger Ressourcen-

verbrauch« entwickelt der Sonderforschungsbereich 1026 »Sustainable Manufac-

turing – Shaping Global Value Creation« am IWF der TU Berlin Lösungen für eine

nachhaltige Produktion von morgen. In den drei Projektbereichen Strategiebildung,

Produktionstechnische Lösungen und Werkzeuge der Befähigung erarbeiten die

Wissenschaftler Methoden und Technologien, die unter Beibehaltung der ökono-

mischen Wettbewerbsfähigkeit eine nachhaltige Wertschöpfung ermöglichen.

Dazu gehören auch neue Formen der Wissensvermittlung und Qualifizierung. Das

»Fabrication Laboratory for Sustainable Manufacturing«, kurz FabLab, vermittelt

produktionstechnisches Know-how für eine nachhaltige Nutzung ressourcen-

schonender Technologien.

Wie können wir Menschen aus aller Welt

Wissen für technische Innovationen und Ver-

ständnis für eine nachhaltige Wertschöp-

fung vermitteln? Antworten auf diese Frage

zu finden, ist ein zentrales Thema im For-

schungsprogramm des Sonderforschungs-

bereichs (SFB) 1026. Neben der Entwicklung

und Evaluierung von Produkten, Technolo-

gien und Dienstleistungen nach ökologi-

schen, ökonomischen und sozialen Krite-

rien erarbeiten die Wissenschaftler deshalb

auch innovative Konzepte für Bildung und

Qualifizierung. Sie entwickeln informations-

technische Werkzeuge für das Wissensma-

nagement, erforschen Anreizsysteme für

nachhaltiges Handeln und gestalten eine

Arbeitsumgebung, die dem Arbeiter phy-

sisch und mental gerecht wird. Ihr Ziel dabei

ist es, die Lehr- und Lernleistung in Bezug

auf nachhaltige Produktion weltweit deut-

lich zu verbessern.

Ein im SFB 1026 entwickelter Ansatz der

Wissensvermittlung sind die sogenannten

Learnstruments. Learnstruments sind pro-

duktionstechnische Werkzeuge, die durch

die Einbindung intelligenter Informations-

und Kommunikationstechnologie dem Nut-

zer ihre Funktionsweise intuitiv vermitteln

und ihn durch ihre Anwendung zu selbst-

ständiger nachhaltiger Wertschöpfung qua-

lifizieren. Eine neue Form der Wissensver-

mittlung in der Gruppe der Learnstruments

ist das »Fabrication Laboratory for Sustaina-

ble Manufacturing (FabLab)« – eine anwen-

dungsorientierte Lernwerkstatt, die Nutzern

anhand produktionstechnischer Projekte

Wissensinhalte der nachhaltigen Wertschöp-

fung vermittelt. Dies sind beispielweise das

Verständnis geschlossener Materialkreis-

läufe, Technologien der regenerativen Ener-

gieerzeugung, des Trinkwassersparens und

-bereitstellens oder Methoden der Nachhal-

tigkeitsbewertung. Durch das gezielte Ver-

knüpfen von Theorie und Praxis wird es dem

Lernenden ermöglicht, das erworbene Wis-

sen durch Anwendung in Kompetenzen zu

überführen. Dabei richtet sich das FabLab

zum einen an Studierende der Technischen

Universität Berlin, aber auch an Schülerin-

nen und Schüler, die in Projekten wie dem

Girls’ Day, Jugend forscht oder dem Green

Day Nachhaltigkeit aktiv erleben wollen.

FabLab Nachhaltigkeit durch Bildung

Lebensqualität und Ressourcenverbrauch

19FUTUR 3/2014

Die Idee der Fab Labs wurde 2002 am Center

for Bits and Atoms (CBA) am Massachusetts

Institute of Technology (MIT) entwickelt und

ist heute mit über 200 FabLabs in mehr als

40 Ländern eine weltweite Bewegung. Die

kleinen Innovationswerkstätten verfolgen

das Ziel, Menschen einen meist kostenfreien

Zugang zu industriellem Produktionswissen

und Produktionstechnik zu ermöglichen.

Und das nicht nur in den etablierten Indus-

trienationen der westlichen Welt, sondern

auch in Entwicklungs- und Schwellenlän-

dern, wo Armut, mangelnde Bildungsan-

gebote oder ein niedriger technologischer

Entwicklungsgrad vorherrschen. Dadurch

leisten FabLabs einen weltweiten Beitrag zur

Erhöhung der Bildungsgerechtigkeit.

► FabLab für nachhaltige Produktion

Das am Institut für Werkzeugmaschinen

und Fabrikbetrieb (IWF) im Aufbau befind-

liche FabLab for Sustainable Manufactu-

ring legt einen besonderen Fokus auf die

Wissensvermittlung von nachhaltigen Pro-

duktionstechnologien. Dafür stellt es eine

produktions- und informationstechnische

Infrastruktur bereit, sponsort Projekte und

fördert möglichst nachhaltige Problemlösun-

gen. Als produktionstechnische Werkzeuge

dienen sogenannte Desktop Machine Tools,

d. h. miniaturisierte Werkzeugmaschinen

wie beispielsweise 3D-Drucker, CNC-Frä-

sen oder Laser Cutter. Sie sind preisgünstig,

verfügen über eine Präzision von weniger

als 0,1 mm und sind häufig Open-Source-

Entwicklungen, die durch eine wachsende

weltweite Gemeinschaft ständig weiterent-

wickelt werden.

Desktop Machine Tools arbeiten nach dem

Prinzip der digitalen Fertigung. Die Konst-

ruktion der Werkstücke erfolgt virtuell mit

Hilfe eines CAD-Programms. Der Maschi-

nencode wird in einem weiteren Schritt mit

einem maschinenspezifischen Assistenz-

programm erstellt und an die Werkzeug-

maschine übertragen. Diese fertigt dann

selbstständig das entwickelte Werkstück.

Durch leicht zu erlernende Programme und

eine meist assistierte Benutzerführung ist

die digitale Fertigung der Desktop Machine

Tools für die Anwendung im Bereich der

Learnstruments besonders geeignet, da sie

ihre Funktionsweisen dem Nutzer intuitiv ver-

mittelt. Aufgrund ihrer quelloffenen Struktur

lassen sich die Maschinen und Programme

zur lernförderlichen Verwendung im FabLab

sehr gut mit etablierten Informations- und

Kommunikationstechnologien verknüpfen.

Um möglichst viele Menschen mit unter-

schiedlichem Qualifikationsniveau zu nach-

haltiger Wertschöpfung befähigen zu kön-

nen, werden die Lerninhalte im FabLab des

IWF zielgruppenspezifisch aufbereitet. Zur

weiteren Erhöhung der Lehr- und Lernpro-

duktivität werden spielerische Elemente der

Gamification eingesetzt, einem empathie-

basierten Ansatz, der das Verständnis und

die Motivation des Nutzers in spielfremden

Anwendungen und Prozessen steigert und

ihn zur nachhaltigkeitsorientierten Problem-

lösung motiviert.

Ihr Ansprechpartner

Bernd Muschard

Telefon: +49 30 314-26865

E-Mail: muschard@mf.tu-berlin.de

FabLab for Sustainable Manufacturing am IWF der TU Berlin

20

Wissensmanagement

Forschung und Entwicklung

Immaterielle Vermögenswerte sind nur schwer greifbar, aber dennoch essentiell

für den Unternehmenserfolg. Die am Fraunhofer IPK entwickelte Management-

methode »Wissensbilanz – Made in Germany« dient der systematischen Erfas-

sung und Bewertung des Intellektuellen Kapitals eines Unternehmens sowie zur

Planung, Steuerung und Dokumentation von Entwicklungsmaßnahmen. Die jetzt

neu aufgelegte Wissensbilanz-Toolbox 2.0 ist das Kernstück der Methode und

knüpft an den Erfolg der Vorgängerversion an, die seit ihrer Veröffentlichung

von mehr als 200.000 Unternehmen bestellt wurde. Sie berücksichtigt aktuelle

Forschungsergebnisse und methodische Weiterentwicklungen, die auch in den

aktualisierten Wissensbilanz-Leitfaden 2.0 sowie die Zusatzmodule zur Strate-

gieentwicklung, kontinuierlichen Wissensbilanzierung und zum Maßnahmenma-

nagement eingeflossen sind.

Die Wissensbilanz-Toolbox ist eine Soft-

ware, die Unternehmen dabei hilft struktu-

relle Wissenslücken aufzuspüren und ver-

borgenes Wissenskapital zu erschließen.

Sie erfasst in acht einfachen Schritten die

immateriellen Vermögenswerte eines Unter-

nehmens aus den Bereichen Human-, Struk-

tur- und Beziehungskapital und bewertet

diese. Dazu gehören z. B. eine erfolgrei-

che Kommunikation, Produktinnovationen,

gute Beziehungen zu Kunden, uvm. Indem

die Wissensbilanz die klassischen, finanz-

spezifischen Geschäftsberichte um diese

bisher vernachlässigten weichen Faktoren

ergänzt, liefert sie der Unternehmensfüh-

rung ein dezidiertes Bild der Organisation

und kann gezielt Verbesserungen anstoßen.

Neue Visualisierungen wie Zeitreihendarstel-

lungen der Bewertungen des Intellektuellen

Kapitals, Formatierungen von Textfeldern

und tabellarische Übersichten unterstüt-

zen Vergleiche von Wissensbilanzen über

die Zeit und optimieren die Auswertungs-

möglichkeiten für eine insgesamt bessere

Berichterstattung.

Neben Dokumentationshilfen und Visualisie-

rungen werden weitere Neuerungen einge-

führt, wie z. B. Direktexporte von Grafiken,

Farbkonfigurationen und eine Erweiterung

des Arbeitsschritts »Maßnahmen«, in dem

abgeleitete Maßnahmen zur Verbesserung

des Intellektuellen Kapitals detaillierter und

langfristiger dokumentiert werden können.

► Wissensbilanz-Leitfaden 2.0 und

ergänzende Leitfäden

Der Wissensbilanz-Leitfaden beschreibt das

Vorgehen zur Erstellung einer Wissensbilanz

und bietet Organisationen, insbesondere

kleinen und mittelständischen Unternehmen,

eine praxiserprobte Hilfestellung bei deren

Implementierung. Die Neuauflage des Leit-

fadens 2.0 »Wissensbilanz – Made in Ger-

many« orientiert sich an den Neuerungen

der Wissensbilanz-Toolbox 2.0 und verweist

an drei Stellen auf methodische Weiterent-

wicklungen, die in separaten Zusatzleitfäden

praxisnah vertieft werden.

Zum einen werden Unternehmen mit dem

Leitfaden »Strategische Ziele entwickeln«

in die Lage versetzt, ihre übergeordneten

Unternehmensziele zu erfassen und die

strategische Ausrichtung mit Schlüsselper-

sonen im Unternehmen strukturiert zu pla-

nen. Auf dieser Grundlage können in der

Neu aufgelegt Toolbox und Leitfaden »Wissensbilanz – Made in Germany«

21FUTUR 3/2014

Wissensbilanz nicht nur individuelle, speziell

auf die Erreichung der strategischen Ziele

zugeschnittene Einflussfaktoren des Intel-

lektuellen Kapitals in Workshops erarbei-

tet, sondern auch die Fragestellungen der

Bewertungen präzisiert werden.

Der Ergänzungsleitfaden »Maßnahmen

managen« konzentriert sich dagegen auf

die Planung, Umsetzung und Steuerung der

aus der Wissensbilanz abgeleiteten Maß-

nahmen. An der Schnittstelle zur Maßnah-

menumsetzung kann die Wissensbilanz als

Instrument zum Controlling von Verände-

rungsmaßnahmen eingesetzt werden, da

sie die wichtigsten Erfolgsfaktoren wie Kom-

petenzen, Strukturen und externe Beziehun-

gen in regelmäßigen Abständen bewertet.

Die daraus sichtbar gemachten Veränderun-

gen geben Auskunft über den Erfolg der

initiierten Maßnahmen.

Der dritte Ergänzungsleitfaden »Konti-

nuierliche Wissensbilanzierung« stellt die

Unterschiede bei der Projektdurchführung

im Vergleich zur erstmaligen Erstellung

einer Wissensbilanz vor. Um eine bestän-

dige Überprüfung des Geschäftsmodells

und den Erfolg von Maßnahmen im Kon-

text der Wissensbilanzierung kontrollieren

und ggf. anpassen zu können, empfiehlt

er eine regelmäßige Wiederholung des

Wissensbilanz-Erstellungsprozesses.

► Die Rolle der

Wissensbilanz-Moderatoren

Um die Qualität der Wissensbilanz-

Methode in der Praxis zu sichern, bietet das

Fraunhofer IPK in Kooperation mit der

Fraunhofer Academy und dem Arbeitskreis

Wissensbilanz eine Ausbildung zum zerti-

fizierten Wissensbilanz-Moderator an. Das

mehrstufige Programm vermittelt ein ein-

heitliches, anerkanntes Vorgehen zur syste-

matischen Steuerung und Kommunikation

der weichen Erfolgsfaktoren und befähigt

angehende Wissensbilanz-Moderatoren,

die Methoden und Zusatzmodule verläss-

lich anzuwenden sowie die Qualitätsstan-

dards einzuhalten. Darüber hinaus haben

sich mehr als 30 Wissensbilanz-Modera-

toren im Bundesverband Wissensbilanzie-

rung (BVWB) organisiert, um die Qualität

von Wissensbilanz-Implementierungen in

Unternehmen zu sichern und die Verbrei-

tung der Methode zu fördern.

► Aufbau nationaler

Intellectual Capital Center

Ursprünglich als Projekt im Rahmen der Ini-

tiative »Fit für den Wissenswettbewerb«

gestartet und vom Bundesministerium für

Wirtschaft und Technologie gefördert, hat

sich die Wissensbilanz mittlerweile deutsch-

land- und europaweit etabliert. Mit »Intel-

lectual Capital Statement – Made in Europe«

stellen die IPK-Experten die erprobte und

nutzenorientierte Methode zur Bewertung

und Steuerung des Intellektuellen Kapitals

auch dem europäischen Mittelstand zur

Verfügung. Durch die Etablierung natio-

naler »Intellectual Capital Center« wollen

sie zuätzlich die Verbreitung der Methode

unterstützen und auch international Stan-

dards und Strukturen zur Bewertung, Mes-

sung und zum Management des Intellek-

tuellen Kapitals implementieren. Erste

Erfahrungen wurden bereits u. a. in Malay-

sia und Brasilien gesammelt.

► Intellektuelles Kapital

auf regionaler Ebene

Das Konzept des Intellektuellen Kapitals

wurde bislang für Unternehmen erforscht

und erprobt. Aber wie wird Intellektuelles

Kapital in einem größeren Kontext definiert

und bewertet, z. B. auf regionaler Ebene?

Welche Rolle dabei neben den Unterneh-

men Stakeholdergruppen aus Kultur, Politik,

Forschung und Bildung spielen, werden

erste Tests ab 2015 im Projekt »Crowd Pro-

duction« in der Region Bischofswerda zei-

gen. In diesem wird das Konzept der Wis-

sensbilanzierung mit dem Konzept

moderierter Zukunftswerkstätten verknüpft,

um Handlungsbedarfe und Anforderungen

von Gemeinden und Stadtteilen zur Steige-

rung der regionalen Wertschöpfung zu

identifizieren und in eine regionale Entwick-

lungsstrategie zu überführen.

Ihre Ansprechpartner

Sven Wuscher

Telefon: +49 30 39006-303

E-Mail: sven.wuscher@ipk. fraunhofer.de

Erik Steinhöfel

Telefon: +49 30 39006-371

E-Mail: erik.steinhoefel@ipk. fraunhofer.de

22

Digitale Fabrik

Forschung und Entwicklung

In einer Digitalen Fabrik werden alle wesentlichen Fabrikprozesse informations-

technisch geplant, gesteuert und stetig verbessert, so die Vision. Wie genau die

Umsetzung dieses Konzepts in den Unternehmen derzeit gelingt und vor allem

wie es um die Vernetzung der Digitalen Fabrik mit der Produktentstehung steht,

wurde in einer Expertenstudie untersucht. Im Auftrag des ProSTEP iViP-Vereins

hat das Fraunhofer IPK gemeinsam mit dem Institut für Produktionssysteme

der TU Dortmund und der PROSTEP AG zehn Unternehmen unterschiedlicher

Branchen nach dem Umsetzungsstand des »Digital Manufacturing« befragt und

potenzielle Handlungsfelder identifiziert.

► Studiendesign und Befragung

der Unternehmen

Den Schwerpunkt der Erhebung bildeten die

Synchronisation und die technische Integra-

tion der Bereiche »Gebäudeplanung«, »Pro-

duktionsplanung«, »Produktentwicklung«

und »Produktion und Logistik«. Außerdem

wurde untersucht, wie diese im kontinu-

ierlichen Abgleich der digitalen Planungs-

grundlage und des entstehenden realen Pro-

duktionssystems gestaltet werden. Für die

Ableitung zukünftiger Handlungsbedarfe

wurde zudem der Status Quo der Hand-

lungsfelder von zehn Anwenderunterneh-

men aus den Branchen Automobilbau, Zulie-

fererindustrie, Luft- und Raumfahrt, dem

Maschinen- und Anlagenbau sowie Elektro-

und Hausgeräteindustrie abgefragt.

Digital Manufacturing Studie zur Vernetzung in der Produktentstehung

► Ableitung von Handlungsfeldern

Die in den Interviews ermittelten individu-

ellen Handlungsbedarfe der Unternehmen

wurden entsprechend der abgefragten

Bereiche in abstraktere Handlungsfelder

eingeteilt und anhand der Anzahl der Nen-

nungen seitens der Anwender priorisiert. Im

Folgenden werden exemplarisch die iden-

tifizierten, konkreten Handlungsbedarfe,

die sogenannte »HotSpots« des Hand-

lungsstrangs »Produktionsplanung« näher

erläutert.

► Hot Spots

in der Produktionsplanung

Ein Handlungsfeld mit höchster Priorität

für die Anwenderunternehmen ist die

netz werk orientierte Ressourcenplanung

und -nutzung. So gibt es aktuell eine starke

Entkopplung der strategischen Entscheidun-

gen von der Planungs- und Produktionsda-

tenbasis. Zu diesen Entscheidungen gehören

die Standortvergabe, Planungsprojektfrei-

gabe und Produktionskonzeptbeeinflus-

sung. Eine durchgängige, strategisch nutz-

bare Sicht auf diese Daten ist auch für die

Planung von Großprojekten bisher nicht

etabliert.

Ein ebenfalls zukunftsträchtiges Handlungs-

feld sehen die befragten Unternehmen im

anwendergerechten Planungsdatenmana-

gement. Allgemein besteht die Gefahr, den

Softwareanwender im Planungsbereich zu

überfordern und die Mandantenfähigkeit für

zunehmend komplexe Systeme zu verlieren.

Die Nutzung komprimierter Planungsaus-

schnitte und die anwendergerechte Bereit-

stellung von Planungsdaten sind hierbei

noch unzureichend berücksichtigt. Auch

fehlt es an intelligenten Freigabe-, Sichten-

sowie übergeordneten Synchronisationskon-

zepten für Planungsdaten unterschiedlicher

Bereiche.

Neben diesen Handlungsfeldern ist die tech-

nische Integration von Planungsaufgaben

immer noch eine wesentliche Barriere. Die

Reduktion von Schnittstellen und Medien-

brüchen mit dem Ziel einer technisch hochin-

tegrierten Planung stellt Anwenderunterneh-

men aktuell vor große Herausforderungen.

real

digital

Produktions-planung

Produkt-entwicklung

Produktion und Logistik

Gebäude-planung

Handlungsstränge des Digital Manufacturing und ihr Zusammenwirken

23FUTUR 3/2014

Informationstechnische Parallelwelten und

isolierte Datenbasen sind insbesondere im

Übergang von Planung und Controlling zu

finden. Fachlich kritische Übergänge sehen

die Anwender an Systemgrenzen, beispiels-

weise in der Hin- und Rücktransformation

von Ressourcendaten für die Gebäudepla-

nung, bei der intelligenten Anlage und Spei-

cherung von montagerelevanten Informa-

tionen aus der Entwicklung sowie bei der

Vernetzung von Planungsdaten mit Produk-

tions- , Feld- und Servicedaten.

► Ergebnisse der Studie

Die Studie »Digital Manufacturing« hat die

Bedarfe der unterschiedlichen Teilhaber der

Produktentstehung bezüglich einer digitalen

Zusammenarbeit mit den angrenzenden Pla-

nungsbereichen identifiziert. Sie macht

deutlich, dass sich die zunehmende Nutzung

von weitestgehend unstrukturierten Daten

aus der laufenden Produktion in die Planung

noch in den konzeptionellen Anfängen

befindet. Das betrifft genauso die sich dar-

aus ergebenden erweiterten Möglichkeiten

der digitalen operativen, taktischen und

strategischen Umplanungen der Produktion,

insbesondere auch im Zusammenspiel mit

der Modellwelt der Digitalen Fabrik. Der

ProSTEP iViP Verein wird die nächsten

Schritte zum Thema »Digital Manufactu-

ring« auf dem ProSTEP iViP Symposium am

5. und 6. Mai 2015 in Stuttgart zusammen

mit Anwendern vorstellen und die weiter-

führenden Aktivitäten definieren.

Text: Rainer Stark, Sebastian Neumeyer,

Marcus Kim, Julian Schallow

Die Studie

Der vollständige Artikel ist im »ProduktDaten

Journal« Ausgabe 2/2014 erschienen und über

den ProSTEP iViP Verein erhältlich. Mitglieder

können sich das ePaper des Journals unter www.

prostep.org herunterladen. Sie sind kein Mitglied

und möchten gerne das ProduktDaten Journal

lesen? Dann wenden Sie sich bitte an:

E-Mail yvonne.vandersteeg@prostep.org.

Telefon +49 6151 9287-446

Ihr Ansprechpartner

Sebastian Neumeyer

Telefon: +49 30 39006-219

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

Übersicht der Hot Spots in einer Einordnung nach prozessualer / technologischer bzw. strategisch/operativer Art

strategisch

Produktionsplanung

Produktentwicklung

Produktion und Logistik

Gebäudeplanung operativ

Prozess &Organisation Technologie

„Data Warehouse“ zur Gebäude-ressourcen-verwaltung Standardisierung

und Wiederver-wendung von Modulen und Baugruppen

Anwender-gerechtes

Planungsdaten-management

Technische Integration

von Planungs-aufgaben

Planungs-ergebnisse im Shop

Floor abrufen

Änderungs-kommunika-

tion für Gebäude

Zusammen-arbeit mit externen Firmen

Modulare und skalierbare Methoden

und Prozesse

Verbesserte Vernetzung

mit der Produktions-

planungÄnderungs-

kommunikation zwischen

Planung und Realität

Vernetzung mit der

Produktions-planung

Netzwerk-orientierte

Ressourcenplanung und -nutzung

Der Begriff »Industrie 4.0« ist derzeit in aller Munde. Unterschiedliche Vorstel-

lungen, worum es sich dabei handelt, beschäftigen derzeit intensiv Wirtschaft,

Politik und Forschung. Der Fraktionsvorsitzende der CDU/CSU im Deutschen

Bundestag, Volker Kauder, nahm dies zum Anlass, mit den Experten vom

Fraunhofer IPK die Definition von Industrie 4.0 und die sich daraus ergebenden

Herausforderungen und Chancen für die deutsche Wirtschaft zu diskutieren.

FUTUR sprach im Anschluss mit Volker Kauder über die Motivation der Politik,

das Thema »Industrie 4.0« voranzutreiben.

FUTUR: Welchen Bezug haben Sie als Frak-

tionsvorsitzender der CDU/CSU zum Thema

Industrie 4.0?

Volker Kauder: Die Union weiß, dass nur

mit Wachstum Wohlstand zu erreichen ist.

Die erfolgreiche Digitalisierung der Wirt-

schaft ist Voraussetzung, damit sich der

Standort Deutschland auch in Zukunft

im globalen Wettbewerb behauptet. Das

Thema Industrie 4.0 hat deshalb für meine

Fraktion und mich höchste Priorität. Ich

kenne die mit der Digitalisierung von Produk-

tion und Produkten verbundenen Herausfor-

derungen aber auch aus eigener Anschau-

ung. Insbesondere in den letzten beiden

Monaten habe ich mir durch Gespräche

mit Forschern – auch des Fraunhofer IPK –

und Besuchen in Unternehmen einen guten

Überblick über den Stand der Entwicklung

gemacht. Auch in meinem Wahlkreis gibt es

eine Reihe mittelständischer Unternehmen,

die als Zulieferer große Datenmengen bewe-

gen müssen und vom Thema Industrie 4.0

ganz unmittelbar betroffen sind. Mit diesen

Unternehmen pflege ich einen regelmäßi-

gen Kontakt.

FUTUR: Vor welchen industriepolitischen

Herausforderungen steht Deutschland in

Europa und der Welt?

Kauder: Die industrielle Produktion ist das

Fundament unseres Wohlstands. Während

der Anteil des produzierenden Gewerbes

an der Bruttowertschöpfung in anderen

Ländern ständig sinkt, liegt er in Deutsch-

land konstant bei 25 Prozent. Darum benei-

det uns die ganze Welt. Wettbewerbs-

vorsprünge sind aber keine Selbstläufer,

sondern müssen im harten internationa-

len Geschäft jeden Tag neu erarbeitet wer-

den. Diese Herausforderung wird durch die

Digitalisierung der Wirtschaft noch einmal

erheblich zunehmen. Wer den Zug Industrie

4.0 verpasst, kann sich aus der Gruppe der

führenden Industrienationen verabschieden.

Die gute Nachricht ist: Deutschland ist auf

die Entwicklung gut vorbereitet. Als »Fabrik-

ausrüster der Welt« ist insbesondere der

deutsche Maschinen- und Anlagenbau

als Schlüsselindustrie global führend. Glei-

ches gilt für andere Industriezweige wie

zum Beispiel die Elektrotechnik und den

Fahrzeugbau.

FUTUR: Auf Deutschland bezogen: Welche

Auswirkungen haben diese Herausforderun-

gen gerade auf die Mittelständler?

Kauder: Die Digitalisierung ist besonders

für kleine und mittlere Unternehmen eine

große Herausforderung. Entscheidend ist,

dass auch diese Unternehmen Industrie 4.0

vor allem als Chance begreifen. Wir müssen

deshalb besonders den mittelständischen

Unternehmen noch bestehende Ängste neh-

men und sie dabei unterstützen, ihre Inno-

vationsfähigkeit durch neue digitale Techno-

logien zu erhöhen. Vielen fehlt leider immer

noch das Bewusstsein für die Dringlichkeit

des Themas, andere scheitern schlicht an

der Komplexität der Umsetzung. Hier muss

die Politik prüfen, ob sie Hilfestellung leisten

kann. Bei der Aufklärungsarbeit können die

Industrie- und Handelskammern wertvolle

Hilfestellung leisten.

FUTUR: Wie bewerten Sie Bedeutung und

Wirkung großer Forschungsinitiativen wie

der Hightech-Strategie für die mittelständi-

sche Wirtschaft?

Kauder: Forschung und Innovation lassen

sich nicht verordnen. Der Staat kann den

Unternehmen die Anpassung an neue Ent-

wicklungen nicht abnehmen. Es ist aber

Aufgabe der Politik, optimale Rahmenbe-

dingungen zu schaffen und den Verände-

rungsprozess zu moderieren. Hierzu gehö-

ren die von Ihnen angesprochene neue

Hightech-Strategie, aber auch die Digi-

tale Agenda. Beide Initiativen formulieren

wichtige Leitlinien. Weitere Handlungsfel-

der für die Politik sehe ich vor allem bei der

Beschleunigung des Breitbandausbaus, der

Industrie 4.0 Chancen und Herausforderungen für den Wirtschaftsstandort Deutschland

Interview24 Interview

Datensicherheit und der Setzung interna-

tionaler Standards für den Kommunikati-

onsfluss. Wie ernst es uns mit den Themen

Bildung und Forschung ist, zeigt im Übri-

gen die Entwicklung des Etats des Bundes-

ministeriums für Bildung und Forschung. Er

stieg unter den unionsgeführten Bundes-

regierungen um über 80 Prozent. Derzeit

gibt der Bund pro Jahr 13,5 Millarden Euro

für Forschung und Innovation aus. In den

nächsten Jahren wird er zusätzlich drei Mil-

liarden in die universitäre und außeruniver-

sitäre Forschung investieren. Damit setzen

wir ein deutliches Signal für den Wissen-

schaftsstandort Deutschland.

FUTUR: Welche Rolle können aus Ihrer Sicht

Forschungseinrichtungen wie die Fraunhofer-

Gesellschaft oder einzelne Institute wie das

IPK bei der Bewältigung der industriepoliti-

schen Herausforderungen spielen?

Kauder: Konkret geht es darum, kleine

und mittlere Unternehmen so zu qualifizie-

ren, dass sie sich technisch, organisatorisch

und rechtlich in die digitalisierte Industrie-

produktion integrieren können. Öffentlich

geförderte, gemeinsame Projekte von For-

schungseinrichtungen, mittelständischen

und Großunternehmen könnten helfen, das

nötige Know-how zu vermitteln.

Volker Kauder MdB

Vorsitzender der CDU/CSU-Fraktion im Deutschen Bundestag

Geboren am 3. September 1949 in Hoffenheim; evangelisch; verheiratet; Jurist

1966 – 1984 Mitglied der Jungen Union

1969 Abitur am Hegau-Gymnasium Singen

1969 – 1971 Wehrdienst, Fähnrich der Reserve

1969 – 1973 Kreisvorsitzender der Jungen Union Konstanz

1971 – 1975 Studium der Rechts- und Staatswissenschaften

an der Universität Freiburg im Breisgau

1973 – 1976 Ehrenamtlicher Geschäftsführer

und Bezirksvorstandsmitglied der Jungen Union Südbaden

1975 Erstes Juristisches Staatsexamen

1975 – 1989 Pressesprecher der CDU Südbaden

1976 – 1978 Beauftragter des Rektors für politische Bildung

an der Universität Freiburg im Breisgau

1977 Zweites Juristisches Staatsexamen

1979 Eintritt in die Innenverwaltung Baden-Württemberg

1980 - 1990 Stellvertretender Landrat im Landratsamt Tuttlingen

1984 – 1986 Vorsitzender des CDU-Stadtverbandes Tuttlingen

1985 – 1999 Vorsitzender des CDU-Kreisverbandes Tuttlingen

1989 – 1991 Schatzmeister der CDU Südbaden

seit 1990 Mitglied des Deutschen Bundestages

1991 – 2005 Generalsekretär der CDU Baden-Württemberg

1998 – 2002 Vorsitzender der CDU-Landesgruppe Baden-Württemberg

2002 – 2005 1. Parlamentarischer Geschäftsführer der CDU/CSU-Fraktion

im Deutschen Bundestag

01/05 – 11/05 Generalsekretär der CDU Deutschlands

seit 11/2005 Vorsitzender der CDU/CSU-Fraktion im Deutschen Bundestag

Kontakt

CDU/CSU-Fraktion im Deutschen Bundestag

Platz der Republik 1, 11011 Berlin

www.cducsu.de

25FUTUR 3/2014

26 Partnerunternehmen

Die Schaudt Mikrosa GmbH beweist, dass Qualität entscheidet und dass nur

wer einwandfreie Produkte liefert, im globalen Wettbewerb bestehen kann.

Nocken- und Kurbelwellenschleifmaschinen der Marke SCHAUDT und spitzenlose

Außenrundschleifmaschinen von MIKROSA sind die Spezialgebiete des weltweit

tätigen Unternehmens aus Leipzig. Im traditionsreichen und modernisierten

Werk im Stadtteil Plagwitz entstehen Präzisionsaußenrundschleifmaschinen im

Premiumbereich, die einen Feinschliff an der Grenze zum Messbaren ermöglichen.

Schaudt Mikrosa

Kontakt

Schaudt Mikrosa GmbH

Saarländer Straße 25

04179 Leipzig

Telefon: +49 341 4971-0

E-Mail: sales@schaudtmikrosa.com

www.schaudtmikrosa.com

Seit 2011 vereint das Unternehmen die

beiden Traditionsmarken SCHAUDT und

MIKROSA in seinem Werk in Leipzig unter

einem Dach. »Die Bündelung aller Produk-

tions- und Verwaltungsaktivitäten an einem

Ort war die logische Konsequenz der immer

engeren Zusammenarbeit zwischen Stutt-

gart und Leipzig«, erklärt Vertriebsleiter Paul

Kössl. Die einzelnen Produktlinien CamGrind,

CrankGrind, FlexGrind und KRONOS wer-

den jetzt noch effizienter und schneller in

jeweils eigenen Hallenschiffen produziert.

»Unsere besondere Stärke«, so Kössl wei-

ter, »ist dabei die Verknüpfung von Maschi-

nen, Automationskomponenten und Ver-

fahrenstechnik zu einem hochproduktiven

Schleifsystem.«

Seit der Umstrukturierung ist Wachstum

angesagt in dem sächsischen Unterneh-

men, dessen Tradition bis in das Jahr 1878

zurückreicht, als hier die Holzbearbeitungs-

maschinenbaufirma Kirchner & Co. gegrün-

det wurde. Das Unternehmen gehört seit

den 1990er Jahren zur UNITED GRINDING

Gruppe, dem weltweit führenden Anbie-

ter von Maschinen, Anwendungen und

Dienstleistungen für die Hartfeinbearbei-

Blick in die Fertigungshalle des Werks der Schaudt Mikrosa GmbH in Leipzig

tung. Mit acht starken Marken sowie eige-

nen Niederlassungen und Vertriebspartnern

weltweit ist die Gruppe kundennah und leis-

tungsstark aufgestellt. So kann SCHAUDT

MIKROSA die Produktvielfalt und den Ser-

vice bieten, der vor allem in der Automo-

bilbranche sehr geschätzt wird. »In faktisch

jedem deutschen Auto steckt eine Nocken-

welle, die mit einer Maschine von uns bear-

beitet worden ist«, meint Kössl. Neben der

Fahrzeugindustrie gehören aber noch viele

andere Branchen wie die Medizintechnik,

die Werkzeug- oder die Wälzlagerindust-

rie zu den Abnehmern des Unternehmens.

Die neueste Entwicklung der Marke

SCHAUDT ist die CrankGrind, eine hochprä-

zise Kreuzschlittenmaschine zur Bearbeitung

von Kurbelwellenhaupt- und -hublagern. Für

den Spezialisten im Nockenwellenschleifen

war es nur logisch, sich auch der Kurbelwelle

anzunehmen, dem Herzstück eines jeden

Motors. Hier kommt es besonders auf

höchste Qualität und enge Toleranzen an.

»Mit der CrankGrind sind wir in der Lage,

OEMs und Hersteller bei der Erfüllung der

steigenden Anforderungen an geringere

Emissionswerte und leistungsstarke aber

sparsame und gleichzeitig wartungsarme

Motoren zu unterstützen«, sagt Kössl. Eine

Investition in die Zukunft also, nicht nur für

die Schaudt Mikrosa GmbH.

Fakten

Fläche: 47 m2

Ausstattung

– Druckluftbetriebene Beschleuni-

gungseinrichtung für Projektile

mit maximal 100 bzw. 300 mm

Durchmesser

– Lichtschranke und Oszilloskop

zur Geschwindigkeitsmessung

– Prüfmusteraufnahme

für Muster mit maximalen Maßen

von 2500 mm × 3000 mm

– Berstversuchsstand zur experimen-

tellen Prüfung von Schleifscheiben

Hochgeschwindigkeitsvideokameras

– Becken zur Durchführung von

Alterungsversuchen bezüglich flüssi-

ger Medien wie Kühlschmierstoffen

FUTUR 3/2014Maschinenporträt

AufprallprüflaborUntersuchungen zur Energieabsoprtion

Zum Leistungsangebot des Labors gehö-

ren die Durchführung von Aufprallprü-

fungen mit unter schiedlichsten Projektil-

geometrien und -geschwindigkeiten auf

Prüfmuster mit maximalen Abmessungen

von bis zu 2500 x 3000 Quadratmillimetern

sowie Alterungsversuche, die Beurteilung

und Analyse von Versagensmechanismen,

FEM-Simulationen und die Beratung für

den Materialeinsatz für Maschinen um-

hausungen. Dabei sind nicht nur die

Maschinen umhausungen, sondern auch

die Projektile selbst Gegenstand der Tests.

Im Berstversuchsstand werden Eigenschaf-

ten abgeschleuderter Schleifscheibenstücke

untersucht. Die Geometrie der Projektile

orientiert sich an internationalen Normen

Die Sicherheit von Werkzeugmaschinen-Umhausungen hat mit dem Aufkommen

der HSC-Bearbeitung an Bedeutung gewonnen. Um sie zu gewährleisten, werden

Aufprallprüfungen zur Untersuchung der Eignung von Werkstoffen und Kons-

truktionsprinzipien durchgeführt. Das IWF der TU Berlin besitzt seit Ende der

1990er Jahre ein Labor zur Durchführung dieser Prüfungen. Das Kernstück des

Labors ist eine druckluftbetriebene Beschleunigungseinrichtung, ursprünglich

für Projektile mit bis zu 100 Millimetern, seit September 2013 mit bis zu 300

Millimetern Durchmesser.

27

wie DIN EN ISO 23125 und DIN EN 12417

sowie an Ergebnissen aus Forschungs-

berichten und internen Untersuchungen.

Kundenindividuelle Anforderungen an die

Masse und Form stellen kein Problem dar.

Neben Stahlzylindern wurden bereits Auf-

prallprüfungen mit Stahlkugeln, Golfbäl-

len, Hydraulikventilen sowie mit Mosaik-

bzw. Kleinpflastersteinen durchgeführt.

Das Herzstück des Labors, die Beschleu-

nigungseinrichtung, ermöglicht je nach

Projektil Geschwindigkeiten von bis zu

300 Metern pro Sekunde bzw. 1 080 Kilo-

metern pro Stunde. Bei hohen Massen wer-

den Energien von bis zu 30 Kilojoule erzielt.

Die Analyse der Versuche wird von zwei

Hochgeschwindigkeitskameras unterstützt.

Die Dokumentation der Versuchsergebnisse

erfolgt in Ergebnisberichten und auf Kun-

denwunsch mit Hochgeschwindigkeitsauf-

nahmen mit bis zu 10 000 Bildern pro Sekun-

de bei einer Auflösung von 528 × 396 Pixeln.

Außerdem sind Farbaufnahmen möglich.

Beschussanlage im Aufprallprüflabor Foto: Fraunhofer IPK / Angela Salvo

Ihre Ansprechpartner

Lukas Prasol

Telefon: +49 30 314-23568

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

Fabio Meister

Telefon: +49 30 314-24450

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

Ereignisse und Termine28

Wissensstandort Deutschland

Fraunhofer IPK als Gastgeber des GfWM-Events

Ihr Ansprechpartner

Ronald Orth

Telefon: +49 30 39006-171

ronald.orth@ipk. fraunhofer.de

Da sich Wissen ständig verändert und weiter entwickelt, hat es

sich die Gesellschaft für Wissensmanagement (GfWM) zur Auf-

gabe gemacht, den professionellen und verantwortungsbewuss-

ten Umgang mit Wissen zu fördern. Das Fraunhofer IPK war am 6.

und 7. Juni Gastgeber der GfWM-Mitgliederversammlung, in deren

Rahmen ebenfalls das Fachseminar »Mitglieder für Mitglieder« und

ein Fachtreffen stattfanden. In diesem berichtete Ronald Orth vom

Fraunhofer IPK über den »Wissensstandort Deutschland – Status

quo und Ausblick« und ging dabei der Frage nach, wie deutsche

Unternehmen ihr intellektuelles Kapital managen und welche Fak-

toren dabei im Mittelpunkt stehen. In an den Vortrag anschließen-

den Workshops wurden dann Hintergründe und Erfahrungen der

Teilnehmer diskutiert. Im Rahmen des GfWM-Fachtreffens trafen

sich unter anderem Vertreter der Fachteams »Integrated Reporting«

und »Wissensmanagement und Ethik«, um den aktuellen Stand ihrer

Arbeit sowie nächste Schritte zu besprechen. Die zweitägige Veran-

staltung bot eine konzentrierte, fachliche Auseinandersetzung und

viel Inspiration für die inhaltliche Arbeit des Vereins.

Referent Ronald Orth berichtet über den Wissensstandort Deutschland.

Mobil in Berlin

WGP-Assistententreffen im PTZ

Zum diesjährigen Assistententreff der Wissenschaftlichen Gesell-

schaft für Produktionstechnik (WGP) vom 17. bis 19. September in

Berlin erschienen Nachwuchswissenschaftler der 32 WGP-Institute.

Vor dem Hintergrund der Geschichte der Berliner Industrie wurde

der Lebensbereich Mobilität bewusst als Thema gewählt. Nach

dem Grillabend im PTZ als traditionellem Auftakt der Veranstal-

tung folgten am zweiten Tag Werksbesichtigungen. Die Teilneh-

mer erhielten in einer Führung und einem Fachvortrag detaillierte

Einblicke in die Endmontage von Strahltriebwerken bei Rolls-Royce

in Dahlewitz. Anschließend ging es zum Siemens Gasturbinenwerk

in Berlin Moabit. Im Fokus standen hier die Fertigung von Hochleis-

tungsturbinenschaufeln sowie das Erreichen höchster Präzision auch

im Schwermaschinenbau. Ein weiterer Fachvortrag am Abend mit

dem Titel »Berlin als Leitmetropole: Schaufenster Elektromobilität«

stellte einen Kontrast zur vorher thematisierten Verbrennungskraft

dar und demonstrierte, dass Berlin nicht nur von industrieller, son-

dern auch von politischer Seite als Standort für Produktionstech-

nik gehandelt wird. Am letzten Veranstaltungstag präsentierten

sich schließlich das IWF und seine Fachbereiche in einem Vortrag

und einer Versuchsfeldführung. Thematisch wurde hier durch die

Demonstration autarker, beweglicher Fabriken und die Präsentation

Ihr Ansprechpartner

Bernd Peukert

Telefon: +49 30 314-24452

peukert@iwf.tu-berlin.de

einer nachhaltigen Montage von Fahrradrahmen die Verknüpfung

zum Thema Mobilität wiederhergestellt.

Das WGP-Assistententreffen zu Gast im PTZ

29FUTUR 3/2014

Ullrich Grillo, Prof. Dr. Johanna Wanka, Reimund Neugebauer und Frank Bsirske stellten im PTZ die neue Hightech-Strategie vor.

Gute Ideen schneller umsetzen

Pressekonferenz zum neuen Forschungsprogramm am PTZ

Am 3. September veröffentlichte die Bundesregierung ihre neue

Hightech-Strategie, die das Ziel hat, Deutschland zum weltweiten

Innovationsführer voranzubringen. Besonders wichtig ist hierbei, die

Zusammenarbeit von Wirtschaft und Wissenschaft zu fördern, um

gute Ideen und kreative Ansätze schnell in innovative Produkte und

Dienstleistungen überführen zu können. Begleitet wird die Umset-

zung der Hightech-Strategie von einem Gremium bestehend aus

zentralen Akteuren aus Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft,

deren Vorsitzender unter anderem Professor Reimund Neugebauer,

Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft, ist.

Ein erstes Programm der neuen Strategie wurde bereits wenige

Tage nach der Veröffentlichung vorgestellt. Bei einer Pressekon-

ferenz am 8. September im PTZ des Fraunhofer IPK präsentierte

Prof. Dr. Johanna Wanka, Bundesministerin für Bildung und For-

schung, das neue Forschungsprogramm »Innovationen für die Pro-

duktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen«. Im Rahmen dessen

sollen wissenschaftliche Erkenntnisse aus dem Bereich Industrie 4.0

Ihr Ansprechpartner

Steffen Pospischil

Telefon: +49 30 39006-140

steffen.pospischil@ipk. fraunhofer.de

künftig noch schneller den Weg in die Anwendung finden. Eben-

falls anwesend waren Frank Bsirske, Vorsitzender von ver.di, Ulrich

Grillo, Präsident des BDI sowie Fraunhofer-Präsident Reimund Neu-

gebauer. »Die neue Hightech-Strategie der Bundesregierung und

das nun startende Programm stellen die Weichen für inter- und

transdisziplinäre Zusammenarbeit innerhalb der Wissenschaft in

enger Kooperation mit der Wirtschaft, um einen schnellen Transfer

von Erkenntnissen in den Markt zu ermöglichen«, so Neugebauer.

Weitere Informationen zur Strategie gibt es unter:

www.hightech-strategie.de

30 Ereignisse und Termine

Geschichte aufarbeiten

»Zwischen den Zeiten« zum Mauerfalljubiläum im ZDF

»Als ich im Februar 2012 zum ersten Mal Dr. Bertram Nickolay vom

Fraunhofer-Institut traf und er mir von der virtuellen Aktenrekonst-

ruktion erzählte, die unter seiner Leitung im Hause entwickelt wurde

und nun zur Anwendung kam, war ich wie elektrisiert. Ich selbst

komme aus der DDR und halte die Aufarbeitung der Stasi-Akten für

ein wichtiges Thema. Daraus einen Fernsehfilm zu machen, diese

Idee ließ mich von nun an nicht mehr los«, erzählt Produzent Ivo

Beck von Ninety-Minute Film. Der Spielfilm mit dem Titel »Zwischen

den Zeiten«, der aus dieser Idee heraus entstand, basiert auf dem

»Stasi-Schnipsel-Projekt« des Fraunhofer IPK und wurde im Herbst

vergangenen Jahres unter anderem im PTZ gedreht. Am Sonntag,

den 9. November wurde er passend zum 25jährigen Jubiläum des

Mauerfalls um 20:15 Uhr im ZDF ausgestrahlt. Im Melodram arbei-

tet die westdeutsche Ingenieurin Annette (Sophie von Kessel) mit

ihrem Team am Fraunhofer-Institut an der Rekonstruktion zerris-

sener Akten des DDR-Ministeriums für Staatssicherheit. Dabei fällt

ihr auch ein Foto ihrer Jugendliebe Michael (Benjamin Sadler) in die

Hände, den sie damals auf einer Klassenfahrt in die DDR kennen-

lernte. Dieser wurde vom Opfer der Staatsicherheit zum Inoffiziellen

Mitarbeiter. Weitere Rollen werden von Marcus Mittermeier und

Katharina Thalbach gespielt. Ihr Ansprechpartner

Steffen Pospischil

Telefon: +49 30 39006-140

steffen.pospischil@ipk. fraunhofer.de

Annette arbeitet an der Rekonstruktion zerrissener Stasiakten und stößt dabei auf ein Foto von ihrer Jugendliebe Michael.

Der Themenabend des ZDF zum 25. Jahrestag des Mauerfalls bein-

haltete ergänzend zum Spielfilm einen Dokumentarfilm, der ver-

schiedene Geschichten von Opfern des DDR-Regimes erzählt und

die Rekonstruktionstechnik des Fraunhofer IPK genauer darstellt.

Marcus Mittermeier recherchiert in seiner Rolle als Annettes Freund Johannes, ob sein Rivale Michael Stasiopfer oder doch Täter war.

FUTUR 3/2014 31

Lebenslang mobil

Innovationscluster BeMobil und KogniHome offiziell gestartet

Mobil zu sein und zu bleiben ist vor allem für ältere Menschen ein

wichtiges Thema. Durch den demografischen Wandel ist dieses

zunehmend auch für Politik und Gesellschaft von Bedeutung. Intel-

ligente Technologien helfen Menschen mit Bewegungseinschrän-

kungen, ihren Alltag selbstständig mobil zu bestreiten. Bundesfor-

schungsministerin Johanna Wanka hat am 8. Oktober im PTZ zwei

Forschungsverbünde gestartet, deren Entwicklungen und Techno-

logien den Alltag der Menschen im Alter erleichtern sollen.

Im Rahmen des Förderschwerpunktes »Mensch-Technik-Interak-

tion für den demografischen Wandel« des Bundesministeriums für

Bildung und Forschung (BMBF) hat die TU Berlin gemeinsam mit

17 weiteren Forschungs-, Klinik- und Firmenpartnern (darunter als

zweitgrößter Partner das Fraunhofer IPK) erfolgreich eine Netzwerk-

förderung eingeworben. Am 1. August 2014 startete die Arbeit des

»Innovationsclusters BeMobil – Bewegung und Mobilität wiederer-

langen« in Berlin-Brandenburg. Im Zentrum des Vorhabens steht die

Unterstützung motorisch eingeschränkter Menschen beim Wieder-

erlangen der eigenständigen Bewegungsfähigkeit und Alltagsmobi-

Ihr Ansprechpartner

Henning Schmidt

Telefon: +49 30 39006-149

henning.schmidt@ipk. fraunhofer.de

Prof. Dr. Johanna Wanka startet im PTZ zwei Forschungsverbünde für einen leichteren Alltag der Menschen im Alter.

lität. Dies beinhaltet intelligente Technologien zur Bewegungsreha-

bilitation wie intelligente Prothesen, Orthesen, Reha-Roboter sowie

Virtual-Reality-Systeme, die auf der direkten physischen Interaktion

zwischen Mensch und Technik basieren. Das BMBF fördert das Pro-

jekt mit 14,5 Millionen Euro. Der zweite am 8. Oktober gestartete

Cluster mit dem Namen »KogniHome« erforscht, wie mit neuen

Technologien der Wohnalltag erleichtert werden kann. Die Feder-

führung liegt bei der Universität Bielefeld.

32 Ereignisse und Termine

Ausgezeichnet

Projekt »ORBIT« gewinnt »GHTC® – the German High Tech Champions Award« in Medical Imaging

Das Forschungsvorhaben ORBIT wurde mit dem GHTC® – the Ger-

man High Tech Champions Award 2014 in der Kategorie »Medical

Imaging« ausgezeichnet. ORBIT realisiert ein neuartiges Bildauf-

nahmekonzept, bei dem Röntgenquelle und Detektor sich während

des Röntgenvorgangs unabhängig voneinander bewegen und den

Zugang zum Patienten nur minimal einschränken.

Bei komplexen Operationen oder in der Akutversorgung von Poly-

traumapatienten kontrollieren Chirurgen die vorzunehmenden Ein-

griffe mithilfe von Röntgenaufnahmen. Das geht am besten mit

3D-Bildern, weil sie eine exakte räumliche Abbildung vom Körper-

inneren des Patienten liefern. Ihre Aufzeichnung ist bisher jedoch

damit verbunden, dass der Zugang zum Patienten eingeschränkt

wird. Das stellt insbesondere in der Akutversorgung ein erhebli-

ches Risiko dar.

Am Fraunhofer IPK wird deshalb ORBIT entwickelt, ein intraopera-

tives 3D-Röntgensystem, das auch während der Bildaufnahme den

Zugang zum Patienten gewährleistet. Prof. Dr.-Ing. Erwin Keeve und

sein Team setzen mithilfe moderner Robotik ein neuartiges Aufnah-

ORBIT im Einsatz im Schockraum. Entwurfsgrafik © Fraunhofer IPK, Design: Jonas & der Wolf, Berlin

mekonzept um, bei dem die notwendige Technik dauerhaft am OP-

Tisch installiert werden kann. So ist sie mit wenigen Handgriffen ein-

satzbereit. Bei ORBIT bewegt sich die Röntgenquelle robotergeführt

oberhalb des OP-Tischs. Für den Bilddetektor wird eine Kinematik

entwickelt, die an der OP-Tisch-Säule oder der Tischplatte befestigt

werden kann. Während der Aufnahme bewegen sich Quelle und

Detektor unabhängig voneinander, der Zugang zum Patienten wird

nur minimal eingeschränkt.

Für diese Entwicklung wurde Prof. Keeve nun mit dem GHTC® –

the German High Tech Champions Award 2014 in der Kategorie

»Medical Imaging« ausgezeichnet. Das Projekt ORBIT, das vom Bun-

desministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird,

gewann bereits die Innovationspreise Medizintechnik 2007 und

2010 des BMBF. Der GHTC® – the German High Tech Champions

FUTUR 3/2014 33

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Prof. Dr. Erwin Keeve

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erwin.keeve@ipk.fraunhofer.de

Prof. Dr. Erwin Keeve stellt ORBIT auf der GHTC® Sneak-Preview der »German High Tech Champions« Anfang November in Düsseldorf vor. (© Thomas Mayer)

Award wurde am 2. Dezember 2014 auf der »RSNA 2014 – 100th

Scientific Assembly and Annual Meeting der Radiological Society

of North America« in Chicago verliehen. Im Anschluss hatten die

Gewinner die Gelegenheit, mit potenziellen Geschäftspartnern ins

Gespräch zu kommen. Mit mehr als 26 000 Teilnehmern ist die

RSNA-Jahrestagung einer der weltgrößten Radiologenkongresse.

»ORBIT ist das weltweit erste offene 3D-Röntgensystem. Wir sind

dankbar, dass wir diese Innovation mit Unterstützung des BMBF

und der beteiligten Projektpartner entwickeln konnten und stolz,

sie auf der 100. RSNA einem breiten Publikum vorstellen zu dür-

fen. Wir beabsichtigen ORBIT im Rahmen des Förderprogramms

'Medizintechnische Lösungen bei Multimorbidität', das sich aus den

Handlungsempfehlungen des Nationalen Strategieprozesses 'Inno-

vationen in der Medizintechnik' ableitet, anwendungsspezifisch

weiter zu entwickeln«, so Prof. Erwin Keeve.

Bereits am 13. November wurden in Düsseldorf im Rahmen einer

GHTC® Sneak-Preview die deutschen Gewinner vorab und exklusiv

für ausgewählte Vertreter der deutschen Wirtschaft präsentiert. Der

GHTC-Award® ist Teil des Verbundprojekts »Internationales For-

schungsmarketing«, das die Alexander von Humboldt-Stiftung, der

Deutsche Akademische Austauschdienst, die Deutsche Forschungs-

gemeinschaft und die Fraunhofer-Gesellschaft gemeinschaftlich

durchführen. Ziel des Projekts ist es, für den Forschungsstand-

ort Deutschland im In- und Ausland zu werben und sein Profil im

globalen Wissenschaftsmarkt zu schärfen. Alle im Rahmen des Pro-

jekts stattfindenden Maßnahmen sind Bestandteil der vom Bundes-

ministerium für Bildung und Forschung geförderten Initiative »Wer-

bung für den Innovations- und Forschungsstandort Deutschland«

unter der Marke »Research in Germany«.

Mehr Information: www.research-in-germany.de

Ereignisse und Termine34

Mehr Können

Weiterbildungsprogramm 2015 erschienen

Anfang September stellte die Bun-

desministerin für Bildung und For-

schung Johanna Wanka im PTZ das

neue Forschungsprogramm »Inno-

vationen für die Produktion, Dienst-

leistung und Arbeit von morgen« als

erste Maßnahme zur Umsetzung

der neuen Hightech-Strategie der

Bundesregierung vor. Dabei betonte

sie, dass die Forschung sich nicht nur

auf bedarfsgerechte Fertigungs-

und Verfahrensprozesse, Organisa-

tionsformen für moderne Unterneh-

men und die »Fabriken der Zukunft«

als eigenständige Schlüsseltechno-

logie konzentrieren solle, sondern

auch Wissen für gut ausgebildete

Beschäftigte nachhalten müsse.

Diesem Anspruch folgt das Fraunhofer IPK bereits seit fünf Jahren

mit dem Weiterbildungsprogramm »Mehr Können«. In verschie-

denen Formaten – von berufsbegleitenden Masterstudiengängen,

Ihre Ansprechpartnerin

Claudia Engel

Telefon: +49 30 39006-238

claudia.engel@ipk. fraunhofer.de

Tagungen und Konferenzen über Industrieworkshops und Seminare

bis hin zu Technologietagen – werden wissenschaftlich exzellentes

und praktisch anwendbares Know-how für die industrielle Produk-

tion vermittelt und Einblicke in neueste Verfahren und Technolo-

gien gegeben. Dabei orientieren sich die Inhalte vor allem auch an

Zukunftsthemen und Trends wie der nachhaltigen Fertigung und

Industrie 4.0. Bestes Beispiel dafür im gerade erschienenen Veran-

staltungsprogramm 2015: die neue dreiwöchige, berufsbegleitende

Weiterbildung zum »PLM Professional«, die auf den akuten Fach-

kräftebedarf im Bereich Product Lifecycle Management und auf eine

zentrale Herausforderung der produzierenden Industrie reagiert –

den effizienten Umgang mit Produktdaten.

www.ipk. fraunhofer.de/weiterbildung

Mit Erfolg innovativ sein

Brazilian-German Innovation Congress

Wie kann die Industrie ihre Wettbewerbsfähigkeit durch die Einfüh-

rung neuer Technologien und durch innovative Lösungen steigern?

Wie können die Barrieren zwischen Wissenschaft und Praxis über-

wunden werden? Was hilft innovativen Unternehmen, zu wachsen

und ihren Erfolg zu steigern?

Auf dem Brazilian-German Innovation Congress vom 1. bis 3. Dezem-

ber 2014 im brasilianischen São Paulo beantworteten hochrangige

Vertreter aus Industrie und angewandter Forschung sowie Unter-

nehmer und Innovationsberater aus Brasilien und Deutschland diese

Fragen. Ziel der vom Fraunhofer IPK organisierten Veranstaltung

war es, die brasilianische Industrie für die Vorteile und die Heraus-

forderungen von erfolgreichen Innovationen durch die Einführung

neuer Technologien und Managementkonzepte zu sensibilisieren.

Der Kongress brachte dafür Experten aus beiden Ländern im Bereich

der technologischen Entwicklung und des Innovationsmanagements

zusammen. In Vorträgen, Podiumsdiskussionen und Workshops

sowie in praktischen Anwendungen und Best-Practices von deut-

Ihr Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Holger Kohl

Telefon: +49 30 39006-233

holger.kohl@ipk.fraunhofer.de

schen und brasilianischen Unternehmen wurden zwei Hauptthe-

men behandelt: technologische Innovationen in der brasilianischen

Industrie durch die Zusammenarbeit zwischen Unternehmen und

FuE-Einrichtungen sowie organisatorische und Geschäftsmodell-

Innovationen in Unternehmen durch systematisches Management

des »Intellektuellen Kapitals«.

Der praxisbezogene »Brazilian-German Innovation Congress« war

Teil der viertägigen »Open Innovation Week«, die Anfang Dezember

im World Trade Center in São Paulo stattfand. In zahlreichen Ver-

anstaltungen präsentierten mehr als 30 führende Organisationen

aus Brasilien und der Welt neueste Methoden und Werkzeuge für

kollaborative Innovationsgemeinschaften.

FUTUR 3/2014 35FUTUR 3/2014 35

Termine

Mehr Können – Veranstaltungen 2015

Unsere Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung präsentieren wir regelmäßig auf Messen, Konferenzen, Technologietagen,

Industrieworkshops und in Seminaren. Wo und wann Sie mit uns ins Gespräch kommen können, verrät Ihnen unser Terminkalender.

22. – 23. Januar 2015 Workshop: Wissensbilanz-Werkstatt

09.– 10. Februar 2015 Seminar: Wissensbilanz Made in Germany

19. Februar 2015 Workshop: Lifecycle Monitoring

23.– 25. Februar 2015 Seminar: Muda-Safari in der Lernfabrik

12. – 13. März 2015 Konferenz: Technically Assisted Rehabilitation – TAR 2015

19. März 2015 Seminar: Wissensmanagement: Grundlagen, Methoden, Praxisbeispiele

19. – 20. März 2015 Workshop: Praxis der Mikrofertigung

26. – 27. März 2015 Industriearbeitskreis: Berliner Runde

26. – 27. März 2015 Industriearbeitskreis: Werkzeugbeschichtungen und Schneidstoffe

April 2015 M.Sc. Industrielles Produktionsmanagement

23. April 2015 Industriearbeitskreis: Keramikbearbeitung

24. April 2015 Workshop: Industrieroboter als Bearbeitungsmaschinen

05. Mai 2015 Workshop: Additive Fertigung mit flexiblen Prozessketten

06. – 07. Mai 2015 Workshop: Bearbeitung von Hochleistungskeramik

11. Mai 2015 Seminar: Best Practice Manager

Weitere Informationen zu den Veranstaltungen und Möglichkeiten zur Anmeldung finden Sie unter

www.ipk. fraunhofer.de/weiterbildung

TIPP

PLM Professional

Professional in Product Lifecycle Management

Der effiziente Umgang mit Produktdaten und Entwicklungswis-

sen ist eine der zentralen Herausforderungen in der heutigen Pro-

duktentwicklung. Im Rahmen des Product Lifecycle Managements

(PLM) befassen sich Unternehmen deshalb mit Vorgehensweisen

und Werkzeugen für die Steuerung und Verwaltung aller produkt-

bezogenen Informationen entlang des gesamten Lebenszyklus. Da

es Unternehmen an Fachkräften mit entsprechendem Vorwissen

und Praxiserfahrung fehlt, besteht derzeit ein großer Bedarf an

geeigneten Ausbildungen.

Die dreiwöchige, berufsbegleitende Weiterbildung zum »PLM Pro-

fessional« adressiert diesen akuten Bedarf. Sie wendet sich an Mitar-

beiterInnen aller Branchen mit mindestens zwei Jahren Berufserfah-

rung und ist sowohl für IngenieurInnen, InformatikerInnen als auch

WirtschaftswissenschaftlerInnen geeignet. Die Ausbildungsinhalte

wurden in Zusammenarbeit der Fraunhofer-Institute IPK, IAO und

IPT mit dem Bremer Institut für Strukturmechanik und Produktions-

anlagen (BIME) unter Mitwirkung namhafter Unternehmen gezielt

auf industrielle Bedarfe abgestimmt, entsprechend ausgearbeitet

und evaluiert. Erfahrene ExpertInnen aus Forschung und Entwick-

lung vermitteln sowohl interdisziplinäre theoretische Grundlagen

als auch praktische Anwendungskompetenz. Dazu gehören auch

Einblicke in die relevanten IT-Systeme.

Weitere Informationen unter: www.plm-professional.de

Kurzprofil

Produktionstechnisches

Zentrum (PTZ) Berlin

Ihre Ansprechpartner im PTZ Berlin

UnternehmensmanagementProf. Dr.-Ing. Holger KohlTelefon +49 30 39006-233holger.kohl@ipk. fraunhofer.de

Virtuelle Produktentstehung,Industrielle InformationstechnikProf. Dr.-Ing. Rainer StarkTelefon +49 30 39006-243rainer.stark@ipk. fraunhofer.de

Produktionssysteme, Werkzeugmaschinen undFertigungstechnik Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart UhlmannTelefon +49 30 39006-101eckart.uhlmann@ipk.fraunhofer.de

Füge- und Beschichtungstechnik (IPK)Prof. Dr.-Ing. Michael RethmeierTelefon +49 30 8104-1550michael.rethmeier@ipk. fraunhofer.de

Füge- und Beschichtungstechnik (IWF)Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark (komm.) Telefon +49 30 314-25415 rainer.stark@tu-berlin.de

Automatisierungstechnik,Industrielle AutomatisierungstechnikProf. Dr.-Ing. Jörg KrügerTelefon +49 30 39006-181joerg.krueger@ipk. fraunhofer.de

Montagetechnik und FabrikbetriebProf. Dr.-Ing. Günther SeligerTelefon +49 30 314-22014guenther.seliger@mf.tu-berlin.de

Qualitätsmanagement, QualitätswissenschaftProf. Dr.-Ing. Roland JochemTelefon +49 30 39006-118roland.jochem@ipk. fraunhofer.de

MedizintechnikProf. Dr.-Ing. Erwin KeeveTelefon +49 30 39006-120erwin.keeve@ipk. fraunhofer.de

Fraunhofer - Innovationscluster

LCE Life Cycle EngineeringProf. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart UhlmannTelefon +49 30 39006-100eckart.uhlmann@ipk. fraunhofer.de

Next Generation IDProf. Dr.-Ing. Jörg KrügerTelefon +49 30 39006-183 joerg.krueger@ipk. fraunhofer.de

Fraunhofer -Allianzen

AdvanCer HochleistungskeramikChristian Schmiedel Telefon +49 30 39006-267christian.schmiedel@ipk. fraunhofer.de

autoMOBILproduktion Dipl.-Ing. Eckhard HohwielerTelefon +49 30 39006-121eckhard.hohwieler@ipk. fraunhofer.de

Generative FertigungDipl.-Ing. Benjamin GrafTelefon: +49 39006-374benjamin.graf@ipk. fraunhofer.de

Numerische Simulation von Produkten, ProzessenDipl.-Ing. Raphael ThaterTelefon +49 30 39006-375raphael.thater@ipk. fraunhofer.de

ReinigungstechnikDr.-Ing. Martin BilzTelefon +49 30 39006-147martin.bilz@ipk. fraunhofer.de

SysWasserDipl.-Ing. Gerhard SchreckTelefon +49 30 39006-152gerhard.schreck@ipk. fraunhofer.de

VerkehrDipl.-Ing. Werner SchönewolfTelefon +49 30 39006-145werner.schoenewolf@ipk. fraunhofer.de

Arbeitskreise

Berliner Runde (Werkzeugmaschinen)Dipl.-Ing. (FH) Lukas Prasol, M. Sc.Telefon +49 30 314-23568prasol@iwf.tu-berlin.de

KeramikbearbeitungDipl.-Ing. Florian HeitmüllerTelefon +49 30 314-23624heitmueller@iwf.tu-berlin.de

MikroproduktionstechnikDr.-Ing. Dirk OberschmidtTelefon +49 30 39006-159dirk.oberschmidt@ipk. fraunhofer.de

StrahltechnikSimon MotschmannTelefon +49 30 39006-269simon.motschmann@ipk. fraunhofer.de

Werkzeugbeschichtungenund SchneidstoffeM. Sc. Dipl.-Ing. (FH) Paul FürstmannTelefon +49 30 314-21791paul.fuerstmann@iwf.tu-berlin.de

Kompetenzzentren

Additive FertigungDipl.-Ing. André BergmannTelefon: +49 39006-107andre.bergmann@ipk. fraunhofer.de

AnwendungszentrumMikroproduktionstechnik (AMP)Dr.-Ing. Dirk OberschmidtTelefon +49 30 39006-159dirk.oberschmidt@ipk. fraunhofer.de

BenchmarkingDipl.-Wirt.-Ing. Oliver RiebartschTelefon +49 30 39006-262oliver.riebartsch@ipk. fraunhofer.de

ElektromobilitätDipl.-Ing. Werner SchönewolfTelefon +49 30 39006-145werner.schoenewolf@ipk. fraunhofer.de

Mehr Können – Veranstaltungen 2014Claudia EngelTelefon +49 30 39006-238claudia.engel@ipk. fraunhofer.de

PDM/PLMDr.-Ing. Haygazun HaykaTelefon +49 30 39006-221haygazun.hayka@ipk. fraunhofer.de

ProzessmanagementDr.-Ing. Thomas KnotheTelefon +49 30 39006-195thomas.knothe@ipk. fraunhofer.de

Simulation und FabrikplanungDr.-Ing. Thomas KnotheTelefon +49 30 39006-195thomas.knothe@ipk. fraunhofer.de

Self-Organising Production (SOPRO)Dipl.-Ing. Eckhard HohwielerTelefon +49 30 39006-121eckhard.hohwieler@ipk. fraunhofer.de

Virtual Reality Solution Center (VRSC)Dr.-Ing. Johann Habakuk IsraelTelefon +49 30 39006-109johann.habakuk.israel@ipk. fraunhofer.de

WissensmanagementDipl.-Kfm. Ronald OrthTelefon +49 30 39006-171ronald.orth@ipk. fraunhofer.de

Zentrum für Innovative Produktentstehung (ZIP)Dr.-Ing. Haygazun Hayka Telefon +49 30 39006-221haygazun.hayka@ipk. fraunhofer.de

Das Produktionstechnische Zentrum

PTZ Berlin umfasst das Institut für

Werkzeugmaschinen und Fabrikbe-

trieb IWF der Technischen Univer sität

Berlin und das Fraunhofer -Institut

für Produktionsanlagen und Kons-

truktionstechnik IPK.

Im PTZ werden Methoden und Tech-

nologien für das Management, die

Produktentwicklung, den Produkti-

onsprozess und die Gestaltung indus-

trieller Fabrikbetriebe erarbeitet.

Zudem erschließen wir auf Grundlage

unseres fundierten Know-hows neue

Anwendungen in zukunftsträchtigen

Gebieten wie der Sicherheits-, Ver-

kehrs- und Medizin technik.

Besonderes Ziel des PTZ ist es, neben eige-

nen Beiträgen zur anwendungs orientierten

Grundlagenforschung neue Technologien

in enger Zusammenarbeit mit der Wirt-

schaft zu entwickeln. Das PTZ überführt

die im Rahmen von Forschungsprojek-

ten erzielten Basisinnova tionen gemein-

sam mit Industriepartnern in funktions-

fähige Anwendungen.

Wir unterstützen unsere Partner von der

Produktidee über die Produktentwicklung

und die Fertigung bis hin zur Wiederver-

wertung mit von uns entwickelten oder

verbesserten Methoden und Verfahren.

Hierzu gehört auch die Konzipierung von

Produktionsmitteln, deren Integration in

komplexe Produktionsanlagen sowie die

Innovation aller planenden und steuernden

Prozesse im Unternehmen.