Produktionstechniken und Prozesstechnologien

Der Maschinen- und Anlagenbau ist nach Angaben des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA) mit über einer Million Erwerbstätigen im Inland der größte industrielle Arbeitgeber Deutschlands. Damit bilden die ca. 6.000 Unternhemen dieser Branche das Rückgrat der deutschen Wirtschaft.


Prozess- und Produktverständnis sind die beiden Grundpfeiler des modernen Maschinen- und Anlagenbaus. Während im traditionellen Maschinenbau noch streng mit Blick auf fest definierte, starre Anforderungen gearbeitet wurde, rückt Flexibilität in der Produktion heute als vorherrschendes Entwicklungsprinzip nach vorn.

Produkte und Dienstleistungen unterliegen immer kürzeren Entwicklungszyklen und die Vielfalt des Produktspektrums erweitert sich beständig. Auf diese Anforderungen kann der Maschinen- und Anlagenbau reagieren, indem er Produkt- und Prozesswissen stärker verkettet und digitale Konzepte dazu nutzt, seine Effizienz weiter zu steigern.

Aktuelles zu Produktionsmaschinen und -anlagen aus unseren Verbund-Instituten

 

Ein Betriebssystem für die Fabrik

Ziel ist die wandlungsfähige Automatisierung von Fabriken zu ermöglichen und die Grundlage eines Ökosystems für datengetriebene Dienste und KI-Anwendungen zu bilden. Entsprechend den Prinzipien bekannter Betriebssysteme für Computer oder Smartphones, Hardware mit Apps und Programmen zu verknüpfen, soll FabOS eine Plattform für Maschinen, Infrastruktur und KI-Dienste einer kompletten Fabrik werden.

 

Der richtige Mix aus dem Strukturbaukasten

Basis eines Projektes zur Fabrikplanung mit der Abteilung Produktionslogistik sind umfangreiche Datenanalysen zum Artikelspektrum, den vorhandenen Ressourcen und der existierenden Gebäudestruktur.  

 

 

Energiesysteme und Infrastrukturen

Die Energiewende geht auch mit einem Ausbau der regionalen und überregionalen Verteilernetze einher. Diese Infrastruktur gilt es an die gesamtwirtschaftlichen Anforderungen der regenerativen Energieversorgung anzupassen. Mit der Entwicklung und dem Einsatz innovativer VR-Technologien unterstützen wir den Planungs- und Entwicklungsprozess von Großprojekten im industriellen und urbanen Umfeld.

 

Roboter als Werkzeugmaschine (RoboCasting)

Die hohe Flexibilität der Industrieroboter und die zunehmende Verbesserung der Bahngenauigkeit eröffnen neben den bisher etablierten Aufgaben wie dem Pick&Place, Schweißen und Entgraten neuen Möglichkeiten des Robotereinsatzes. Das Geschäftsfeld Robotersysteme erarbeitet neue Methoden für verschiedene abtragende und generative Bearbeitungsverfahren

 

Intelligent geregelte Fertigungsmaschinen

Eine Analyse der dynamischen Vorgänge in Fertigungsprozessen sowie eine Identifikation der Werkstoffeigenschaften ermöglichen den Einsatz adaptiver Prozessregelungen und führen zu gleichbleibender Produktqualität und geringen Ausschussraten.

 

 

Hochleistungsmaschinen

Um Industrieunternehmen technisch zukunftsfähig aufzustellen, sich für unvorhersehbare Ereignisse zu rüsten und damit die Produktion langfristig zu sichern, bedarf es einer ganzheitlichen und strukturierten Bewertung des Themas Energie. Unsere Expert:innen am Fraunhofer IFF analysieren mit langjähriger wissenschaftlicher Expertise diese Bedingungen am Produktionsstandort.

 

Maschinen und Anlagen

Wir konzipieren, entwickeln und realisieren Komponenten der Materialflusstechnik. In unseren Werkstätten, Laboren und Testfeldern realisieren wir Systeme aus einer Hand. Unsere Themenschwerpunkte sind Lagern, Transportieren, Sortieren und Handhaben.

 

Hybride Werkzeugmaschinen

Durch den Einsatz von Lasertechnik in einer bestehenden Produktionsmaschine können verschiedene, aufeinanderfolgende Prozessschritte von einer Maschine und in einer Aufspannung durchgeführt werden.Laser lassen sich als universelles Werkzeug in Werkzeugmaschinen integrieren und automatisiert in Produktionsabläufe einbinden. Modulare Werkzeugsysteme erhöhen die Flexibilität in der Fertigung.

 

Werkzeugmaschine

Das Fraunhofer IWU forscht an der Entwicklung von Produktionssystemen, Maschinen und Komponenten sowie deren peripheren Bereichen. Der Fokus liegt vor allem auf Problemstellungen, die sich aus den steigenden Forderungen an Produktivität, Fertigungsgenauigkeit, Flexibilität sowie Energie- und Ressourceneffizienz bei Entwicklungen im Maschinen- und Anlagenbau ergeben.

 

MFlex 2025

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von wandlungsfähigen und flexiblen automatisierten Systemen für die zukünftige Flugzeugproduktion. Die geplanten Arbeiten umfassen die Weiterentwicklung modularer, mobiler, roboterbasierter Produktionssysteme unter Berücksichtigung luftfahrtspezifischer Randbedingungen wie schnelle Referenzierung und hohe Genauigkeit sowie die Generierung der notwendigen IT-Lösungen zur flexiblen Einbindung dieser Module in ein Gesamtsystem.

 

Einfache Roboter-Programmierung mit drag & bot

Software drag&bot zur einfachen und intuitiven Implementierung sowie Rekonfiguration von bestehenden Roboter-applikationen per drag-and-drop. Leicht verständliche, grafische Benutzeroberfläche zur Programmieren von Robotern aller gängigen Roboterhersteller.

 

 

ErgoJack

Intelligente Softorthese zur Ergonomieverbesserung und Bewegungsunterstützung für Produktion, Logistik und Dienstleistung. ErgoJack (vormals CareJack) wirkt dem Ausfallrisiko von Arbeitskräften entgegen, das besonders bei körperlich belastenden Tätigkeiten durch Erkrankungen des Bewegungsapparats entsteht.

 

 

Kollege Roboter

Um eine Kooperation zwischen Mensch und Maschine zu bewerkstelligen gilt es ergonomische Einsatzvoraussetzungen, bedarfsorientierte Systemauslegung, Prozessanalysen und -regelungen sowie die Zusammenarbeit des Menschen mit einem Industrieroboter zu lösen.

 

Die LKW-Montage der Zukunft

Das Ziel des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projektes besteht in der Entwicklung wandlungsfähiger und flexibler Produktionssysteme zur symbiotischen Herstellung konventioneller und elektrischer Lastkraftwagen.

 

 

 

Untersuchung von Assistenztechnologien für die effiziente Montage von Produktionssystemen der Industrie 4.0 (AsMo)

Zusammen mit der Symacon GmbH entwickelt das Fraunhofer IFF ein Assistenzsystem für die Montage von komplexen Sondermaschinen und Fertigungsanlagen. Ziel ist die Entwicklung und Untersuchung von Assistenztechnologien für die effiziente und qualitätsgerechte Erstellung von Produktionssystemen.

 

 

Automatisierte Montageanlagen für die Präzisions- und Mikromontage

Die massentaugliche Montage von Mikrosystemen fordert eine automatisierte Handhabung und Ausrichtung der Bauteile. Mit dem Erfahrungsschatz für industriereife Lösungen greift das Fraunhofer IPT auf bestehende Komponenten aus der Mikromontage, sowie auf Eigenentwicklungen zurück, um effizient Lösungen für die automatisierte Montage zu entwickeln.

 

 

 

 

Montageplanung

Kaum ein Produktionsbereich bietet so viele Rationalisierungsmöglichkeiten wie die personalintensive Montage. Durch innovative Prozessgestaltung ist eine umfangreiche Beeinflussung der direkten und indirekten Kosten möglich. In Forschungs- und Industrieprojekten gestalten wir effiziente und innovative Montagesysteme.

 

 

Vorausschauende Instandhaltung

Wir unterstützen Sie bei der Gestaltung dieser vorausschauenden Instandhaltung und erhöhen damit die technische Verfügbarkeit Ihrer Anlagen und verringern unmittelbar Ausfall- und Instandhaltungskosten.  

 

 

 

Verbundprojekt Sealed Services

Das Verbundprojekt wird im Rahmen des Programms „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und durch den Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.

 

 

Forschungsprojekt - StEff-Control

Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, das Energiespeichersystem zukünftig flexibel an jede geeignete Neu- bzw. Altmaschine ohne erneuten Projektierungsaufwand applizieren zu können und dadurch die Durchdringung der Technologie zu maximieren.

 

Lifecycle Monitoring mit dem Digitalen Zwilling

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines IoT-basierten Systems zur Zustandsüberwachung und vorausschauenden Wartung von Werkzeugmaschinen.

 

HEAD – HEAr the Difference

Ziel ist es, die Robustheit des Produktionsprozesses und die Verfügbarkeit der Maschinen bei gleichbleibend hoher Produktqualität zu erhöhen.

 

 

 

Potentialanalyse "Instandhaltung 4.0"

Innovative Instandhaltung durch intelligente Datenverknüpfung bei einem Hersteller elektronischer Bauelemente