transmitter · Neue Werkstoffe und Fertigungsverfahren 16 Das Institut für Fertigungstechnologie...

www.f07.uni-stuttgart/transmitter 2/2006

■■■■■ SCHWERPUNKT

■ FtK 2006:Fertigungstechnikfür die Zukunft

■■■■■ PORTRAITS

Die fertigungs-technischen Instituteam Standort Stuttgartstellen sich vor:

■ IAT undFraunhofer IAO

■ IFF undFraunhofer IPA

■ IFKB

■ IFSW

■ IFU

■ IFW

■ ISW

■■■■■ NEWS

■ AMB 2006

■ Veranstaltungen

MAGAZIN DER FAKULTÄT MASCHINENBAU – UNIVERSITÄT STUTTGART

transmittertransmitter

FertigungstechnischesKolloquiumam 20. und 21.9.2006in Stuttgart

2 transmitter 2/2006

IMPRESSUM/INHALT

3transmitter 2/2006

Inhaltsverzeichnis

Editorial 4Uwe Heisel

FtK 2006 – Fertigungstechnik für die Zukunft 6Fertigungstechnisches Kolloquium 2006 in Stuttgart

Technologiemanagement in Unternehmen 8Das Fraunhofer IAO und das IAT der Uni Stuttgart erforschen zukunftsfähigeStrategien und Technologien rund um den arbeitenden MenschenJuliane Segedi

Vom Atom bis zum globalen Netzwerk 12Das Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) simuliert überalle Skalen hinwegBirgit Spaeth

Innovationen für industrielle Anwendungen 14Das Fraunhofer IPA setzt Maßstäbe in Produktionstechnikund AutomatisierungHubert Grosser

Neue Werkstoffe und Fertigungsverfahren 16Das Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile (IFKB) forschtund entwickelt über die Grenzen herkömmlicher Werkstoffe hinausRainer Gadow

Anwendungsorientierte Laserforschung 18Das Institut für Strahlwerkzeuge (IFSW) forscht seit 20 Jahren ganzheitlichfür eines der wichtigsten Werkzeuge des 21. JahrhundertsFriedemann Lichtner

Formen mit Formen 20Das Institut für Umformtechnik im Netzwerk von Unternehmen undForschungsstellen in EuropaMathias Liewald, Hartwig Leser

Die Basis aller Fertigungsprozesse 22Von der Komponente über die Werkzeugmaschine zum Bearbeitungsprozess –Forschung und Lehre im Institut für Werkzeugmaschinen (IfW)Thomas Stehle

Steuerungstechnik als Rückgrat der Maschine 24Vom CAD bis zum TCP: Das ISW gestaltet und entwickelt automatisierungs-technische Intelligenz für verschiedenartigste MaschinenAlexander Verl

AMB 2006 in Stuttgart 26Internationale Ausstellung für Metallbearbeitung auf dem Killesberg

News 28Meldungen aus der Fakultät MaschinenbauVeranstaltungen

Impressum

transmitter3. Jahrgang, Nr. 2/2006

Herausgeber

Fakultät 7 – Maschinenbau –der Universität Stuttgart

Pfaffenwaldring 9

70569 StuttgartInternet: www.f07.uni-stuttgart.de

Redaktion

Dr. Birgit Spaeth (V.i.S.d.P.)Institut für Industrielle Fertigung

und Fabrikbetrieb (IFF)

Universität StuttgartNobelstraße 12

70569 Stuttgart

Telefon: 0711/970-1810Telefax: 0711/970-1220

E-Mail: [email protected]

Internet: www.iff.uni-stuttgart.de

Schlussredaktion und Layout

Peter Fendrich

EcoText InternationalHermannstraße 5a

70178 Stuttgart

Internet: www.ecotext.de

Titelbild

IFSW, Uni StuttgartLaserschweißen von Aluminium in derFertigung: Robotergeführtes Schweißeneiner Autotür mittels Nd:YAG-Laser

Anzeigen

Dr. Birgit Spaeth

Institut für Industrielle Fertigung

und Fabrikbetrieb (IFF)

Druck

GO · Druck · Media · Verlag

Einsteinstraße 12-1473230 Kirchheim/Teck

Internet: www.go-kirchheim.de

Auflage: 30.000 Ex.

Stuttgart: F7, Uni Stuttgart, 2006

IMPRESSUM/INHALT


(dünne Schichten, Funktionsschichten, Kombinati-onsschichten) sowie Modell- und Simulationsansät-ze für das Engineering vor.Auch Fertigungsverfahren und die Produktent-wicklung mit modernen Oberflächen- und Be-schichtungstechniken werden mit einer Vielzahlvon Anwendungsbeispielen und Produktinnovatio-nen auf dem FtK präsentiert.Die Digitale Produktion und wandlungsfähigeProduktionsstrukturen erlauben die reibungsloseAdaption an kleine Losgrößen und schwankendeAuftragslagen.

Mit ihr gelingt die virtuelle Abbildung ganzer Pro-duktionsbereiche. Die Planung und Optimierung vonFertigungsbereichen gelingt so in kürzester Zeit undohne praktische Planungsfehler.Wir stellen neue Methoden und Systeme in aktuellenEinsatzfeldern vor. Die I+K-Techniken für dieProduktion runden das FtK-Themenspektrumschließlich ab.

Durch die Kooperation mit der Messe Stuttgart ha-ben Sie die Gelegenheit, neben unseren Präsentatio-nen zu aktuellen und Zukunftsthemen auch die Neu-igkeiten der Metallbearbeitung auf der Messe zu be-sichtigen. Wir freuen uns, Sie mit diesem Schwer-punktheft des transmitter ausführlich über das Kollo-quium informieren zu können.Ihre Anmeldung erreicht uns am besten per E-Mailunter: [email protected]

Wir wünschen eine anregende Lektüre

Prof. Dr.-Ing. Uwe Heisel

Liebe Leserinnen und Leser,

Impulse und Anregungen für Innovationen sind es-sentiell für den Produktionsstandort Deutschland.Deshalb wenden sich die Wissenschaftler und For-scher der Fertigungstechnischen Institute der Univer-sität Stuttgart sowie der Fraunhofer Gesellschaft mitdem Fertigungstechnischen Kolloquium FtK alledrei Jahre zum Thema Innovation von Produktionund Produkten an die Fachwelt.Am 20. und 21. September findet das FtK 2006 zumersten Mal in enger Zusammenarbeit mit der MesseStuttgart parallel zur Fachmesse AMB auf demKillesberg statt. Als Veranstalter des FtK 2006 ver-einigt die Gesellschaft für Fertigungstechnik Stutt-gart neun Forschungsinstitute der Universität Stutt-gart und deren Aninstitute mit mehr als 450 Wissen-schaftlern. All diese Institute stellen sich in diesemtransmitter-Heft vor.Unter dem Motto „Stuttgarter Impulse – Fertigungs-technik für die Zukunft“ haben wir für das Kol-loquium Programmschwerpunkte gesetzt.Werkzeugmaschinen und Werkzeuge werden miteiner Auswahl hochaktueller Themenkomplexe wieMechatronische Module im Werkzeugmaschinen-bau, instandhaltungsgerechte Konstruktion, gezieltevorbeugende Wartung und Rekonfigurierbarkeit derWerkzeugmaschinen für eine variable, bedarfsge-rechte Produktion vorgestellt.In der Steuerungstechnik wachsen bislang getrenn-te Welten: SPS, NC-, MC-, Robotersteuerung undVerpackungsmaschinen-steuerung zusammen undbieten dem Anwender ungeahnte neue Möglichkei-ten.Ein Überblick über die Entwicklung in den vergan-genen Jahren und zukünftige Trends werden auf demFtK ergänzt um die Vorstellung besonders dynami-scher Themenbereiche.Konzepte für Umformwerkzeuge sind für die Re-gelung und Überwachung des Umformprozesses zurErhöhung der Robustheit des Produktionsprozessesunabdingbar. Wir stellen neue Pressen- und Werk-zeugkonzepte vor.Die Anwendung von Strahlwerkzeugen decken alleFertigungsverfahren ab. Die fortwährende Weiterent-wicklung der Strahlquellen eröffnet dabei laufendneue Anwendungsmöglichkeiten. Bei der großenVerbreitung der Strahlwerkzeuge gewinnen Diagno-stik und Prozessüberwachung zunehmend an Bedeu-tung.Das gezielte Engineering der Eigenschaften einerOberfläche mit Schichtsystemen aus metallischen,keramischen oder polymerorganischen Werkstoffenmit funktionellem Aufbau wird im VortragskomplexVerfahren und Anlagen der Beschichtungstechnikbeleuchtet. Wir stellen innovative Schichtsysteme

EDITORIAL

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EDITORIAL


FTK-PROGRAMM

1.11.11.11.11.1 WWWWWerkzeugmaschinen und Werkzeugmaschinen und Werkzeugmaschinen und Werkzeugmaschinen und Werkzeugmaschinen und Werkzeugeerkzeugeerkzeugeerkzeugeerkzeuge

09:30 Begrüßung und Einführung ins KolloquiumProf. Dr.-Ing. U. Heisel, IfW, Uni Stuttgart

09:30 Innovationen und Trends imWerkzeugmaschinenbauProf. Dr.-Ing. U. HeiselIfW, Universität Stuttgart

10.00 Der Schnellste gewinntDr.-Ing. Dipl.-Kfm. A. A. FeinauerSTAMA Maschinenfabrik GmbH, Schlierbach

10:30 Kaffeepause

11:00 Zerspanung innovativer Automotive-Werkstoffe – Werkzeugkonzepte undBearbeitungsstrategienDr.-Ing. M. Sc. P. HänleGühring oHG, Albstadt

11.30 Von der Idee bis zum ersten Span –Simultane Hartendbearbeitung von WellenDr.-Ing. Achim RaabDaimlerChrysler AG, Werk Gaggenau/Rastatt

12.00 Prozesssicherheit durch Qualitäts-überwachungDr.- Ing. R. KrugRenishaw GmbH, Pliezhausen

12:30 Mittagspause

1.31.31.31.31.3 Konzepte für die UmforKonzepte für die UmforKonzepte für die UmforKonzepte für die UmforKonzepte für die Umformtechnikmtechnikmtechnikmtechnikmtechnik

09:30 Begrüßung und Einführung ins KolloquiumProf. Dr.-Ing. G. Pritschow, ISW, Uni Stuttgart

09:30 Robuste Prozesse in der BlechumformungProf. Dr.-Ing. M. Liewald MBAIfU, Universität Stutttgart

10:00 Leistungsfähige Oberflächen und Beschich-tungen für Werkzeuge zur BlechumformungDr.-Ing. St. WagnerIfU, Universität Stuttgart

10:30 Kaffeepause

11:00 Automatisierte Formänderungsanalysezum prozesssicheren Einarbeiten vonUmformwerkzeugenDr. rer. nat. G. JahnIfU, Universität Stuttgart

11:30 Pressensysteme zur Reduzierung vonStößelkippungDipl.-Ing. F. LugingerDieffenbacher GmbH & Co. KG, Eppingen

12:00 Anforderungen an neue Werkzeugkonzeptedurch den Einsatz hoch- und höchstfesterStahlwerkstoffeDipl.-Kfm. techn. Th. KeesserIfU, Universität Stuttgart

12:30 Mittagspause

Mittwoch, 20. September

1.21.21.21.21.2 TTTTTrrrrrends aus ISWends aus ISWends aus ISWends aus ISWends aus ISW-Sicht-Sicht-Sicht-Sicht-Sicht

14:00 Steuerungstechnik – quo vadis?Prof. Dr.-Ing. A. VerlISW, Universität Stuttgart

14:20 Durchgängiges Engineering vonmechatronischen SystemenProf. Dr.-Ing. P. KlemmISW, Universität Stuttgart

14:40 Intelligente vorbeugende Wartung undDiagnose für WerkzeugmaschinenProf. Dr.-Ing. G. PritschowISW, Universität Stuttgart

15:00 Kaffeepause

15:30 Neue Möglichkeiten bei Anlagen-architekturen durch ProfinetDr. O. RathjenSiemens AG (Region Nordrhein)

16:00 Drive & Control – Automationsplattformenlassen Welten verschmelzenDr.-Ing. K. TraglBosch Rexroth Electric Drives and Controls GmbH

16:30 PC-Control – Leistungsfähige Universal-Steuerungsplattform für den MaschinenbauDipl. Phys. H. Beckhoff,Beckhoff Automation GmbH, Verl

18.00 Abendveranstaltung

1.41.41.41.41.4 StrahlwerkzeugeStrahlwerkzeugeStrahlwerkzeugeStrahlwerkzeugeStrahlwerkzeuge

14:00 Strahlwerkzeuge in der modernenFertigungProf. Dr. phil. nat. habil. Th. GrafIFSW, Universität Stuttgart

14:30 Laserstrahlschweißen mit hoherFokussierbarkeitDipl.-Ing. J. P. WeberpalsTechnologiegesellschaft für StrahlwerkzeugembH, Stuttgart

15:00 Kaffeepause

15:30 Reibungsminderung durch Laserober-flächenstrukturierung im MotorenbauDr.-Ing. T. AblenGehring GmbH & Co. KG, Ostfildern

16:00 Neue Möglichkeiten zur Automatisierungund Qualitätskontrolle beim Elektronen-strahlschweißenDr. Th. LöwerPro-beam AG & Co. KG, Planegg

16:30 Diagnostik laserbasierter Fertigungs-verfahrenDipl.-Ing. Chr. DeiningerTechnologiegesellschaft für StrahlwerkzeugembH, Stuttgart

18.00 Abendveranstaltung

6

FerFerFerFerFertigungstechnischestigungstechnischestigungstechnischestigungstechnischestigungstechnischesKolloquium in StuttgarKolloquium in StuttgarKolloquium in StuttgarKolloquium in StuttgarKolloquium in Stuttgarttttt

am 20. und 21.9.2006am 20. und 21.9.2006am 20. und 21.9.2006am 20. und 21.9.2006am 20. und 21.9.2006

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FTK-PROGRAMM

2.12.12.12.12.1 VVVVVere re re re rfahrfahrfahrfahrfahren und Anlagenen und Anlagenen und Anlagenen und Anlagenen und Anlagen

09:30 Oberflächentechnik für Maschinen derMetallbearbeitung – Technologien,Potenziale, AnwendungenDr. rer. nat. U. KönigZentrum für Brennstoffzellentechnik gGmbH,Duisburg

10:00 Lackiertechnik in der Praxis desMaschinenbausDr.-Ing. P. SvejdaDürr Systems GmbH, Bietigheim-Bissingen

10:30 Kaffeepause

11:00 Engineering von Funktionsschichten fürneue ProdukteDipl.-Ing. R. NickelRWTH Aachen

11:30 Integration von Beschichtungsprozessenin FertigungssystemeDipl.-Ing. M. MetznerFraunhofer IPA, Stuttgart

12:00 Simulation und Optimierung von Lackier-prozessen und -anlagen – Teilprozesse derVirtuellen FabrikDr.-Ing. A. ScheibeIFF, Universität Stuttgart

12:30 Mittagspause

2.32.32.32.32.3 Digitale ProduktionDigitale ProduktionDigitale ProduktionDigitale ProduktionDigitale Produktion

09:30 Die Digitale Produktion – Herausforderungund NutzenProf. Dr.-Ing. E. WestkämperIFF, Universität Stuttgart,Fraunhofer IPA, Stuttgart

10:00 Intelligente Produkte – digitaleFertigungsplanungDr. O. BrandtUnigraphics Solutions GmbH (UGS),Stuttgart

10:30 Kaffeepause

11:00 Virtuelle Umgebungen für die Produkt-entwicklungDr.-Ing. R. MengesDelmia GmbH, Fellbach

11:30 Datenmanagement der digitalen FabrikProf. Dr.-Ing. R. AnderlDatenverarbeitung in der Konstruktion (DiK),TU Darmstadt

12:00 Leitsysteme als Schlüsselkomponentemoderner Manufacturing ExecutionSystems (MES)L. PischkePSI/GSI mbH, Berlin

12:30 Mittagspause

Donnerstag, 21. September

2.22.22.22.22.2 PrP rP rP rP roduktentwicklung mit moderoduktentwicklung mit moderoduktentwicklung mit moderoduktentwicklung mit moderoduktentwicklung mit modernen Obernen Obernen Obernen Obernen Ober-----f lächen- und Beschichtungstechnikenflächen- und Beschichtungstechnikenflächen- und Beschichtungstechnikenflächen- und Beschichtungstechnikenflächen- und Beschichtungstechniken

14:00 Hochenergetische Beschichtungsverfahrenin der Produktentwicklung von Wärme-kraftmaschinenProf. Dr. rer. nat. R. GadowIFKB, Universität Stuttgart

14:30 Keramik-Polymer Kombinationsschichten –Werkstoff-, Fertigungs- und Anwendungs-technikDr.-Ing. D. SchererAudi AG, Ingolstadt

15:00 Kaffeepause

15:30 Industrielle Anlagen- und Fertigungs-technik des Thermischen SpritzensDr.-Ing. K. NassensteinGTV GmbH, Betzdorf

16:00 Thermokinetische Verfahren fürFunktionsschichtenDr. rer. nat. A. KillingerIFKB, Universität Stuttgart

16:30 Dünnschichttechnik – mit Hightech-oberflächen zu neuen ProduktenDr.-Ing. J. BrandFraunhofer IST, Braunschweig

17:00 Schlusswort von Prof. Dr. rer. nat. R. Gadow

2.42.42.42.42.4 IuK-TIuK-TIuK-TIuK-TIuK-Techniken für die Prechniken für die Prechniken für die Prechniken für die Prechniken für die Produktionoduktionoduktionoduktionoduktion

14:00 Neue FuE-Konzepte in der DigitalenProduktionProf. Dr.-Ing. D. SpathIAT, Universität Stuttgart,Fraunhofer IAO, Stuttgart

14:30 Prozess-Simulation am Digitalen Karosserie-PrototypenF. PflugerDaimler Chrysler AG, Sindelfingen

15:00 Kaffeepause

15:30 Wissensmanagement mit Ansätzen derdigitalen PlanungDr.-Ing. G. HellenerRobert Bosch GmbH, Stuttgart

16:00 Management der digitalen Produktion inkleinen und mittleren UnternehmenDr. R. DegerParametric Technology GmbH,Unterschleißheim

16:30 Intelligente Geschäftsprozesse zurkooperativen Entwicklung undProduktionDr.-Ing. S. KlaukeAirbus Deutschland GmbH, Hamburg

17:00 Schlusswort von Prof. Dr.-Ing. D. Spath

FerFerFerFerFertigungstechnischestigungstechnischestigungstechnischestigungstechnischestigungstechnischesKolloquium in StuttgarKolloquium in StuttgarKolloquium in StuttgarKolloquium in StuttgarKolloquium in Stuttgarttttt

am 20. und 21.9.2006am 20. und 21.9.2006am 20. und 21.9.2006am 20. und 21.9.2006am 20. und 21.9.2006

7

Anmeldung per E-Mail:Anmeldung per E-Mail:Anmeldung per E-Mail:Anmeldung per E-Mail:Anmeldung per E-Mail:ftk2006@iswftk2006@iswftk2006@iswftk2006@iswftk2006@isw.uni-.uni-.uni-.uni-.uni-stuttgarstuttgarstuttgarstuttgarstuttgart.det.det.det.det.de


ettbewerbsfähigkeit erfor-Wdert überlegene Problemlö-sungen, die auf zukunftsträchtigenProdukten mit technologischem undqualitativem Vorsprung sowie aufinnovativen Prozessen beruhen.Dem Management von Technologi-en kommt daher eine immer größe-re Bedeutung zu. Technologiemana-gement steht für die integrierte Pla-nung, Gestaltung und Optimierungsowie die Bewertung und den Ein-satz von technischen Produkten undProzessen aus der Perspektive vonMensch, Organisation und Umwelt.Neue Konzepte für die Arbeitsorga-nisation und -gestaltung werden imRahmen des Technologiemanage-ments erforscht und erprobt.

Die Arbeitswissenschaft mit ihrenhumanen und wirtschaftlichen Zie-len ist zentral eingebunden. Mit ih-ren systematischen und sozialen Be-dingungen der Arbeitsprozesse lie-fert die Arbeitswissenschaft wertvol-le Ansätze für das Technologiema-nagement. Arbeitsgebiete wie Stra-tegische Planung, Organisations-

entwicklung, Prozess-, Arbeitssys-tem- und Produktgestaltung sowieMitarbeiterführung werden amFraunhofer-Institut für Arbeitswirt-schaft und Organisation IAO und amkooperierenden Institut für Arbeits-wissenschaft und Technologiemana-gement (IAT) durch interdisziplinä-re Forschungsteams ganzheitlich be-arbeitet. Die Leittechnologie ist da-bei die Informations- und Kommu-nikationstechnik.

Seit 25 Jahren steht das Fraun-hofer IAO für innovative, Schnitt-stellen übergreifende Lösungen desTechnologiemanagements. Das In-stitut unterstützt Unternehmen, Or-ganisationen der öffentlichen Handund Verbände bei der Aufgabe, diefür sie relevanten Technologien zuerkennen und eine auf die Wettbe-werbsumwelt und den Markt ausge-richtete Technologiestrategie zu ent-wickeln. Den Anforderungen derUnternehmen entsprechend entwik-kelt oder modifiziert das InstitutTechniksysteme. Das Ziel der For-schungs- und Entwicklungsprojek-

te ist es, zukunftsorientierte undmenschengerechte Strukturen imProduktionsbereich sowie in admi-nistrativen und technischen Bürosvon Industrie- und Dienstleistungs-unternehmen zu schaffen. Einewichtige Rolle bei den Forschungs-arbeiten spielt die Entwicklung fort-schrittlicher Informations- undKommunikationssysteme.

Dem ganzheitlichen Ansatz ent-sprechend berücksichtigen die Wis-senschaftler auch stets die individu-ellen und sozialen Gesichtspunktedes arbeitenden Menschen. Das be-inhaltet zum einen die Lösung er-gonomischer Gestaltungsaufgabenund zum anderen die Qualifizierungder Mitarbeiter im Hinblick auf de-zentrale Arbeitsorganisation undden Einsatz neuer Technologien.

Verknüpfung von Grund-lagenforschung undwirtschaftlicher Praxis

Durch die enge Kooperation mitdem Institut für Arbeitswissenschaft

Technologiemanagement in UnternehmenDas Fraunhofer IAO und das IAT der Uni Stuttgart erforschen zukunftsfähigeStrategien und Technologien rund um den arbeitenden Menschen

Fraunhofer-Institut für Arbeits-wirtschaft und Organisation IAO

Institut für Arbeitswissenschaftund Technologiemanagement (IAT)

der Universität StuttgartNobelstraße 1270569 Stuttgart

www.iao.fraunhofer.dewww.iat.uni-stuttgart.de

Leitung:Prof. Dr.-Ing. Dieter Spath

Tel.: 0711/[email protected]

Presse und Öffentlichkeitsarbeit:Dipl.-Ing. (FH) Juliane Segedi

Tel.: 0711/970-21 [email protected]

Planung und Realisie-rung von Montage-

systemen in der instituts-eigenen Modellfabrik.

IAO/IAT-PORTRAIT

9transmitter 2/2006

und Technologiemanagement (IAT)der Universität Stuttgart verbindetdas Fraunhofer IAO universitäreGrundlagenforschung, anwendungs-orientierte Wissenschaft und wirt-schaftliche Praxis.

Unter einer gemeinsamen Instituts-leitung arbeiten am Fraunhofer IAO

IAO/IAT-PORTRAIT

Virtuelle Produkt-gestaltung am 3D-Ar-beitsplatz „PIcasso“

Bild: IAO

Forschungsprojekte werden inenger Zusammenarbeit mit der mit-telständischen Industrie oder mitGroßunternehmen im direkten Auf-trag durchgeführt. Die Institute ar-beiten in öffentlichen Forschungs-programmen des BMBF und derDFG, in Programmen der Europäi-

und dem IAT knapp 200 Mitarbeiter –vorwiegend Ingenieure, Informatiker,Wirtschafts- und Sozialwissenschaftler– interdisziplinär zusammen. Zur Be-arbeitung der Forschungsaufträgestehen mehr als 10.500 m² moder-ner Büros, Labors und Demonstra-tionszentren zur Verfügung.


schen Union sowie regionalen För-derprogrammen der Landesregie-rung von Baden-Württemberg mit.

Marktorientiertes Handelndurch Branchenkenntnis

Die Kunden des Fraunhofer IAOund des IAT kommen aus nahezuallen Bereichen der Volkswirtschaft.Sie nutzen die Kompetenzen in derInformations- und Kommunikati-onstechnik sowie im Geschäftspro-zessmanagement. Branchenschwer-punkte bilden produzierende Unter-

nehmen, die Softwareproduktionsowie Finanz- und Logistikdienst-leister, zunehmend auch öffentlicheDienstleister, für die branchenspe-zifisches Geschäftsprozess-Know-how aufgebaut wurde.

Prozesswissen alsentscheidender Vorteil

Informationstechnische Kompe-tenz hat sich immer konkret auf be-triebliche Aufgaben und Prozesse zubeziehen: auf Personal- und Produk-tionsmanagement, Informations-und Softwaremanagement, auf dieAbläufe in Forschung und Entwick-lung, auf Arbeitsgestaltung und aufdie Auftragsabwicklung im Unter-nehmen. Die informationstechni-schen Kompetenzen beider Institu-te verbinden sich mit betriebswirt-schaftlichem und betriebsorganisa-torischem Know-how.

Technik live

Die Institute verfügen über moder-ne Labors und Demonstrationszen-tren wie dem sechsseitigen Stereo-projektionsraum „HyPI 6“, UsabilityLabor, E-Business Innovationszen-trum, Ergonomielabor, Modellfabrikoder Office Innovation Center.

Im Jubiläumsjahr 2006 kommenvier weitere Labore hinzu: im LabInnovation Center entsteht eine La-borumgebung der Zukunft, im Inter-aktionslabor „Ambient Intelligence“werden neue Formen der Mensch-

Technik-Interaktionentwickelt und dasZentrum „VisuellesUnternehmensmana-gement“ (VISUM)zeigt, wie eine Steue-rungszentrale für Ent-scheidungsf indung,Performance Manage-ment und Geschäfts-entwicklung funktio-niert. Gegen Ende desJahres wird dann nochdas „ServLab“ einge-weiht, in dem es umdie Entwicklung in-novativer Dienstlei-stungen geht.

Informations- und Kommu-nikationstechniken im Fokus

Die Informations- und Kommu-nikationstechniken sind der Motorfür zukünftige Innovationen. Unter-nehmen eröffnen sie neue Perspek-tiven: Sie verändern die Möglich-keiten der Organisations- und Ar-beitsgestaltung. Wichtige Infra-strukturen unser Gesellschaft basie-ren zunehmend auf dem Einsatz die-ser Techniken – in Schulen undHochschulen, in der Aus- und Wei-terbildung, im Gesundheits- undSozialwesen, in der öffentlichenVerwaltung und in Dienstleistungs-unternehmen.

Auch im Bereich Forschung undEntwicklung (FuE) spielen neueIuK-Techniken eine immer größereRolle. Kürzere Innovationszyklenund Produktlebenszeiten sowie diezunehmende Varianten- und Deriva-

tevielfalt stellen produzierende Un-ternehmen vor große Herausforde-rungen. Demgegenüber stehen häu-fig unvollständig integrierte Pro-zessketten in der Produktentste-hung, die durch informationstech-nische Insellösungen weiter ver-langsamt werden. Darüber hinausbasieren Produktentstehungspro-zesse oft auf materiellen Prototy-pen, die zu aufwändigen Abstim-mungsprozessen führen. AktuelleAnsätze, die unter dem Begriff „Di-gitale Produktion“ zusammenge-fasst werden können, ermöglichenhier erhebliche Potenziale in Bezugauf Zeit, Qualität und Kosten.

Themenfeld „DigitaleProduktion“ auf dem FtK

Einen Einblick in die vielfältigenForschungsbereiche und wichtig-sten Forschungsergebnisse gibt dasFraunhofer IAO zusammen mit demIAT auf dem FertigungstechnischenKolloquium (FtK) 2006 in Stuttgart.Ein Schwerpunktthema beschäftigtsich mit der „Digitalen Produktion“.Produkt- und produktionsbezogeneProzesse können mit innovativen In-formationstechnologien durchgän-gig gestaltet und unterstützt werden.Um die Chancen dieser Digitalisie-rung in Baden-Württemberg nach-haltig proaktiv zu nutzen sowie dieaus ihr entstehenden wissenschaft-lichen und unternehmerischen Pro-blemstellungen zu lösen, wurde dasInnovationscluster Digitale Produk-tion unter Federführung des Fraun-hofer IAO gegründet.

Das Innovationscluster soll au-ßerdem den Technologietransferzwischen Großkonzernen undKMUs in Baden-Württemberg för-dern, indem eine institutionalisier-te Austauschplattform gebildet wirdsowie Trainings und Schulungen zuMethoden und Werkzeugen durch-geführt werden.

Hierzu sollen insbesondere auchKonzepte zur Stärkung der Ausbil-dung und Lehre an Universitäten,Fachhochschulen und Berufsakade-mien im Bereich Digitale Produkti-on entwickelt und eingeführt werden.

Juliane Segedi

IAO/IAT-PORTRAIT

Innovative Büro-gestaltung: InteractiveCreativity Landscape(ICL) im Office Inno-vation Center (OIC)

Bild: IAO

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ie Modellierung und Simu-D lation zieht sich als Quer-schnittsthema am IFF über alle Ska-len von physikalischen und chemi-schen Prozessen über Produktions-abläufe bis hin zu globalen logisti-schen Netzen. Auf der atomisti-schen Skala simulieren wir bei-spielsweise mit der Molekulardyna-mik-Methode das Schichtwachstumvon gesputterten Systemen.

Die virtuelle Fahrzeuglackierungist ein Beispiel für die Simulationauf mittleren Skalen (Kontinuums-skala): Für komplexe Werkstückewerden hier mehrere Simulations-werkzeuge gleichzeitig eingesetzt.Sie sollen den Lackierprozess zu-nächst so am Rechner optimierenhelfen, dass er dann in der Realitätangewendet werden kann. In derobersten Skala (Makroskala) wer-

den mit objektorientierten Metho-den, der Virtuellen Realität und demFabrikplanungstisch Maschinenund Anlagen dimensioniert undkonfiguriert sowie die betrieblichenAuftragsfolgen und Netzwerke inlogistischen Ketten simuliert.

Die Forschung am IFF umfasstdie Gebiete Fertigungstechnik undFabrikbetrieb. Dazu gehören einer-seits Verfahren und Methoden zur

Herstellung von Bauteilen bis hinzu Produkten. Auf der anderen Sei-te stehen die Planung, Inbetriebnah-me, der Betrieb selbst und die De-montage von Produktionssystemen.Das Institut ist an mehreren Sonder-forschungsbereichen beteiligt. Inunserer Werkhalle stehen Werk-zeugmaschinen, Beschichtungsan-lagen, Koordinaten- und Oberflä-chenmessgeräte sowie ein schwin-gungsentkoppeltes Labor für hochaufgelöste Messungen zur Verfü-gung

Die Entwicklung und der Einsatzmodernster Kommunikationsplatt-formen sowie eine intensive Öffent-lichkeitsarbeit gehören zu den be-sonderen Merkmalen des Instituts.Es ist Teil der Fakultät Maschinen-bau und kooperiert eng mit demFraunhofer Institut für Produktions-

technik und Automatisierung IPA.Leiter beider Einrichtungen ist Prof.Dr.-Ing. Engelbert Westkämper.

Die Vielfalt derFertigungstechnik

Am IFF werden unterschiedlicheVerfahren der Fertigungstechnikweiterentwickelt. Dazu gehören diespanende Bearbeitung (Mikro-Zer-

spanung), die vakuumunterstützteGasphasenabscheidung (CVD,PVD), Galvanotechnik, industriel-le Lackiertechnik, die GenerativeFertigung (Laser-Sintern) undschließlich die Mikro- Nanotechnikmit den Schwerpunkten Mess- undPrüftechnik, Simulation; neue Fer-tigungsverfahren; Sensor- und Ak-torsysteme. Hier ist am IFF seit letz-tem Jahr der Lehrstuhl „Mikrosy-stemtechnik“, mit Professor Her-mann Sandmaier an der Spitze, in-tegriert.

Zur Erhöhung der Produktivitätbei der Mikrozerspanung entwik-keln wir Verfahren mit maschinen-integrierter Messtechnik, E-Ser-vices und anderen I&K-Technolo-gien, wie Virtual Reality zur pro-zessbegleitenden Visualisierung desFertigungsablaufs.

Unsere Sputter- und Nitrieranla-gen mit eingebauter Plasmadiagno-stik sowie die Galvanischen Reak-toren unterstützen uns bei der Her-stellung und Analyse neuer funktio-neller Strukturen. Die Lackiergrup-pe des Instituts entwickelt innova-tive Applikationstechniken und ihreMethoden. In verschiedenen Fach-vorträgen werden die Wissenschaft-ler des IFF zur Integration von Be-schichtungsprozessen in Ferti-gungssysteme und zur Planung undSimulation von Lackierprozessenund Anlagen, sowie zur Oberflä-chentechnik für Maschinen der Me-tallbearbeitung referieren.

Die Fabrik als wandlungs-fähiges Produkt

Das „Stuttgarter Unternehmens-modell“ wurde am IFF bis Ende2005 interdisziplinär im Sonderfor-schungsbereich 467 entwickelt. Esunterstützt die Wandlungsfähigkeitvon Unternehmensstrukturen (Tech-nik und Organisation) in turbulen-ten Umgebungen. Das IFF erforsch-

Vom Atom bis zum globalen NetzwerkDas Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF)simuliert über alle Skalen hinweg

■■■ KONTAKT

Institut für Industrielle Fertigungund Fabrikbetrieb (IFF)

Nobelstraße 1270569 Stuttgart

www.iff.uni-stuttgart.de

Oberingenieur:Dipl.-Ing. Bernhard Gottwald

Tel. 0711/970-1427Mail: [email protected]

Pressestelle:Dr. Birgit Spaeth


Die Forschung am IFFumfasst die Gebiete Ferti-gungstechnik und Fabrik-

betrieb. Dazu gehöreneinerseits Verfahren und

Methoden zur Herstellungvon Bauteilen bis hin zu

Produkten.

Bild: IFF

IFF-PORTRAIT


te Lösungsmodelle, Methoden, In-strumente und Vorgehensweisen fürdie wesentlichen Problemstellungenim Betrieb und in der Planung ei-nes Unternehmens zur Steigerungder Wandlungsfähigkeit. Für denTransfer der Ergebnisse in die Pra-xis ist nun der TFB 059 an den Startgegangen. Schwerpunkte sind hierdie Anwendung von■ Partizipativer Fabrikplanung■ Planung und Steuerung von

dynamischen Prozessketten■ Montagekonfiguration■ Wissensmanagement■ Managementsystemen und

Exzellenzkonzepten

Dafür stehen ein Anwendungs-und Demozentrum für die DigitaleFabrik sowie eine Lernfabrik für dieGraduiertenschule (siehe Abschnitt„Lehre“) zur Verfügung. Hier wird dieArbeits- und Prozessplanung – das sogenannte advanced Industrial Engi-neering (aIE) – mit Methoden, Mo-dellen und Verfahren zur Erhöhungder Wandlungsfähigkeit verknüpft.

Fabriken sind künftig Produkte,die zum Erhalt der Wirtschaftlichkeitpermanent angepasst werden müssen.Dieser Gedanke wird auf dem Ferti-gungstechnischen Kolloquium imSeptember vom IFF und in Vorträgenseiner Industriepartner aus ganz un-terschiedlichen Perspektiven be-leuchtet: Herausforderung und Nut-zen der Digitalen Produktion am

genieure mit exzellentem Spitzen-Know-how ausstatten.

Im Grundstudium werden unteranderem Vorlesungen zur Ferti-gungslehre, Fabrikorganisation undzur Messtechnik angeboten. ImHauptstudium stehen Fabrikbe-triebslehre, Wissens- und Informa-tionsmanagement und Strategien inder Produktion sowie Technologiender Mikrosystemtechnik auf demProgramm.

Da das Institut besonderen Wertauf Anwendungsbezug legt, kom-men einige unserer Dozenten direktaus der Industrie. Dr. Thomas We-ber, Forschungsvorstand von Daim-lerChrysler, hält am IFF beispiels-weise die Vorlesung „Technologienin den Prozessketten des Automo-bilbaus“.

Stärken der Produktions-technik auf dem FtK

Viele der besonderen Stärken desInstituts werden auf dem Fertigungs-technischen Kolloquium StuttgarterImpulse „Fertigungstechnik für dieZukunft“ vorgestellt:

Die Digitale Fabrik, Simulationvon Lackierprozessen und Wand-lungsfähige Unternehmensnetze sindeinige der Forschungs-Highlights, dieden Besuchern des Kolloquiums wäh-rend der AMB-Messe vom 19. bis 23.September 2006 auf dem StuttgarterKillesberg präsentiert werden.

Birgit Spaeth

Intuitiv und partizipativ –der Fabrikplanungstischist ein zentrales Werk-zeug für die digitaleFabrikplanung

Bild: IFF

Standort Deutschland, Adaptive Tech-nologien, Wandlungsfähige Unter-nehmensnetze, Strategien, Methodenund Wege zur Best-in-Class-Produk-tion sind nur einige der Themen, diehier aufgegriffen werden.

Nicht nur für Studenten:Exzellente Lehre

Das international ausgerichteteLehrangebot des IFF wendet sichvor allem an Studenten der Fach-richtungen Maschinenbau undTechnische Betriebswirtschaftsleh-re. Unsere geplante Graduierten-schule für advanced ManufacturingEngineering soll ab dem Winterse-mester 2006/2007 darüber hinausaber auch bereits ausgebildete In-

IFF-PORTRAIT

Maschinensteuerung perPDA: Das IFF liefertServicekonzepte

Bild: IFF


rganisatorische und technolo-O gische Aufgabenstellungenaus dem Produktionsbereich von In-dustrieunternehmen bilden dieSchwerpunkte der Forschungs- undEntwicklungsarbeiten des Fraunho-fer-Instituts für Produktionstechnikund Automatisierung IPA. Hinzukommen Aufgabengebiete, die sichaus den Entwicklungen und Verän-derungen im Dienstleistungssektorergeben. Ziel der Forschungs- undEntwicklungsprojekte ist es, Auto-matisierungs- und Rationalisie-rungspotenziale in den Unterneh-men aufzuzeigen und auszuschöp-fen, um mit kostengünstigeren undumweltfreundlichen Produktionsab-läufen sowie verbesserten Produk-ten unsere internationale Wettbe-werbsfähigkeit zu stärken und dieArbeitsplatzsituation zu verbessern.

Verwirklicht werden diese Ziele,indem Methoden, Komponentenund Geräte bis hin zu komplettenMaschinen und Anlagen entwickelt,erprobt und exemplarisch eingesetztwerden. Zum überwiegenden Teilhandeln wir im Auftrag von Unter-nehmen. Daneben bearbeiten wirProjekte, die im Rahmen öffentli-cher Forschungsprogramme geför-dert werden.

Gemeinsam mit unserem Part-nerinstitut, dem IFF der Universität

Stuttgart stellt das IPA auf dem FtK2006 neueste Ergebnisse insbeson-dere aus den Gebieten digitale, in-telligente Produktion, wandlungsfä-hige Unternehmensnetze und Be-schichtungstechnik vor. Das IPA hatneun Fachabteilungen.

Produkt- und Qualitäts-management

Life Cycle Management bietetden Unternehmen die Chance, aufden Märkten von morgen zu beste-hen. Individuell auf ein Unterneh-men zugeschnittene Life-Cycle-Konzepte ermöglichen die gesamt-wirtschaftliche Optimierung derProdukte und Dienstleistungen hin-sichtlich Kosten, Zeit und Qualität.Im Rahmen von Industrieprojektenunterstützen wir unsere Kunden bei

der Entwicklung und OptimierungIhrer Produkte, Prozesse und Tech-nologien sowohl über den gesamtenProduktlebenszyklus als auch spe-zifisch innerhalb einzelner Phasen.

Fabrikplanung undProduktionsmanagement

Wettbewerbsfähige Unternehmenmüssen ihre Fabriken und Produk-tionen im Grenzbereich der techni-schen, logistischen und organisato-

rischen Möglichkeiten betreiben.Mit unserem Gesamtangebot für Fa-brikplanung und Produktionsbetriebunterstützen wir unsere Kunden beider Steigerung der Produktivität,Reduzierung der Durchlaufzeiten,Optimierung von Beständen, Erhö-hung der Verfügbarkeit von Ressour-cen und der Flexibilität.

Unser Ansatz umfasst sowohl diePlanung als auch die Optimierungdes laufenden Fabrikbetriebs.

Unternehmenslogistik

Produktlebenszyklen werden zu-nehmend kürzer, Produktionspro-zesse komplexer, neue Technologi-en verändern grundlegend die Märk-te und der Kostendruck und die Qua-litätsansprüche wachsen. Dies stellthohe Anforderungen an die Lei-stungsfähigkeit der logistischen Be-reiche in Unternehmen. Dabei er-weist sich insbesondere eine optima-le Kombination aus Effizienz, Effek-tivität und Flexibilität als Gebot derStunde. Denn im Management dergesamten logistischen Prozesskette– von den Lieferanten über die Pro-duktion bis hin zu den Kunden –liegt der Mehrwert, den die Unter-nehmenslogistik zu erbringen hat.

Robotersysteme

Die Abteilung »Robotersyste-me« gestaltet Automatisierungslö-sungen in Produktion, Handel undDienstleistung – von der Potenzial-analyse bis zum Prototyp. Gemein-sam mit unseren Kunden erarbeitenwir Lösungen unter Nutzung neue-ster technisch- wissenschaftlicherErkenntnisse, Engineering-Werk-zeuge und Versuchseinrichtungen.

Produktions- und Prozess-automatisierung

In der Abteilung werden Geräte-und Anlagen mit einem besonderen

Innovationen für industrielle AnwendungenDas Fraunhofer IPA setzt Maßstäbe in Produktionstechnikund Automatisierung

Fraunhofer-Institut für Produktions-technik und Automatisierung IPA

Nobelstraße 1270569 Stuttgart

www.ipa.fraunhofer.de

Leitung:Prof. Dr.-Ing. Rolf Dieter Schraft


Prof. Dr.-Ing. Engelbert WestkämperTel. 0711/970-1101

Mail: [email protected]

Pressestelle:Hubert Grosser


Das Simulations-programm optimiert

die Bestrahlung

Bild: IPA

IPA-PORTRAIT


Fokus auf der automatisierten Ver-arbeitung schwer handhabbarerMaterialien entwickelt. Mit einermodularen sowie automatisierungs-gerechten Produktgestaltung wer-den die Voraussetzungen für eineeffiziente Produktions- und Prozes-sautomatisierung geschaffen. DasAngebot umfasst Gesamt- und Teil-entwicklungen von Geräten undProduktionsanlagen, die wir biszum Prototypen realisieren.

Reinst- und Mikroproduktion

Die Abteilung am IPA gilt als eininternational renommiertes Kompe-tenzzentrum für Fertigungen unterreinen Bedingungen. Sie erstelltganzheitliche, ergebnisorientierteLösungen für verfahrens-, geräte-und fertigungstechnische Fragenzur industriellen Umsetzung undProduktion von miniaturisierten undkontaminationskritischen Produk-ten. Unsere Forschungs- und Ent-wicklungsdienstleistung deckenThemen wie Produktionsplanung,Produktionsoptimierung, Reinheits-technik, Reinigungstechnik, Mess-technik, Mikromontage, Anlagen-entwicklung, Produktions-IT undLogistik ab.

Technische Informations-verarbeitung

Wir entwickeln und realisierenSystem- und Applikationslösungenfür die Informationsverarbeitung im

Inkrementelle Blech-umformung

Bild: IPA

Produkt, Produktionsgestaltung undFabrikbetrieb geht. Die Digitale Fa-brik kann Planungsfehler vermeidenhelfen und Time-to-Market, Time-to-Volume und Time-to-Customeroptimieren. Das Entwicklungsteamliefert FuE-Beratung und IT-Werk-zeuge zur Planung und Gestaltungvon Produktionen.

Lackier- und Schichttechnik

Unsere Aktivitäten sind danachausgerichtet, Lackierprozesse mithoher Prozesssicherheit und -repro-duzierbarkeit in enger Abstimmungzwischen Materialentwicklung undBeschichtungsprozess darzustellen.Dabei steht das Planen, Entwickeln,Modellieren und Simulieren vonBeschichtungsprozessen bis hin zurproduktionsgerechten Realisierungim Vordergrund..Die Anwendungelektrochemischer Verfahren fürBeschichtung und Bauteilherstel-lung erfordert nicht nur immer prä-zisere werkstofftechnische und geo-metrische Eigenschaften, sondernauch prozesssichere und reprodu-zierbare Applikationstechnologien.

Hubert Grosser

IPA-PORTRAIT

Kommunikations-werkzeug für dieDigitale Produktion

Bild: IPA

Zusammenspiel mit technischen Pro-zessen. Im Fokus der Forschungs-und Entwicklungsarbeiten stehen in-telligente Qualitätstechniken für dieNull-Fehler-Produktion, wissensba-sierte Informationstechnik für mo-derne Automatisierungssysteme undflexible Fertigungstechnologien fürdie effiziente Kleinserienfertigung.

Digitale Fabrik

Digitale Planung ist das großeLeitthema, wenn es um die moder-ne Gestaltung und Absicherung von


ie Produktentwicklung mitD neuen Werkstoffen, Bauwei-sen und Fertigungsverfahren sowiedie dazugehörige Modellierung undSimulation verbinden die For-schungsaktivitäten am IFKB überalle Werkstoffgruppen hinweg. DasInstitut befasst sich mit der Ferti-gungstechnik keramischer Werkstof-fe und Verbundwerkstoffe sowie ih-rer Umsetzung für einen breiten Be-reich moderner industrieller Anwen-dungen. Schwerpunkte bilden dieAutomobiltechnik, Energietechnik,Papier- und Textilindustrie, Biome-dizin und Konsumgüterindustrie.

Moderne chemische Technik,feinkeramische und pulvermetallur-gische Technologien, spezielle Form-gebungs-, Sinter- und Wärmebehand-lungstechniken sowie hochenergeti-sche thermokinetische Beschich-

tungsverfahren bilden die techni-schen Grundlagen in Laborausstat-tung und Pilotfertigung.

Die vorteilhaften Eigenschaftenvon Keramik mit preiswerten Grund-werkstoffen zu kombinieren und dieNachteile des mitunter spröden Verhal-tens durch geschickte werkstofftechni-sche Maßnahmen zu vermeiden, führthäufig im Ergebnis zu Verbundwerk-stoffen und Schichtverbünden. DieVerstärkung mit hochfesten, leichtenund thermochemisch hochbeständigenFasern wird auf Oxidkeramiken undSiliziumkeramiken sowie schließlichauf technische Kohlenstoffe ange-wandt. Diese sind die spezifisch leich-testen Konstruktionswerkstoffe derGegenwart und werden im IFKB auchmittels Nanotechnologien umgesetzt.

Nach Inbetriebnahme des Rein-raumlabors in 2006 werden im IFKB

nanoskalige Pulver zu hochfestenund transluzenten Keramiken mitbislang unerreichten mechanischenund optischen Eigenschaften verar-beitet. Erste Anwendungen liegenunter anderem in der Dentaltechnik,der Lichttechnik und bei Mikropro-thesen wie Mittelohrimplantaten.

Moderne Fertigungsverfahrenfür die Produktentwicklung

Zu den eingesetzten Fertigungs-verfahren für Massivwerkstoffe ge-hören thermoplastische Spritzgieß-verfahren, Schlickerguß, sowieAxialpressen. Zur Herstellung vonPulvern und speziellen Granulatenwird ein eigener Sprühtrockenturmbetrieben.

Im Bereich Oberflächentechnikwerden die Verfahren des thermi-schen Spritzens eingesetzt. Schwer-punkte bilden die Beschichtung vonLeichtmetallwerkstoffen und Super-legierungen für Gasturbinen. Eineweitere Spezialität ist die Beschich-tung flexibler hochfester Fasergewe-be für den ballistischen Schutz undbiodegradabler Polymerwerkstoffefür biomedizinische Anwendungen.So gelingt es beispielsweise, imKörper resorbierbare temporärhochfeste Implantate aus biokera-mik-beschichtetem Polylactid be-reitzustellen, die eine Nachoperati-on zur Entfernung entbehrlich ma-chen.

Das Institut betreibt insgesamtdrei robotergestützte Anlagen zumthermischen Spritzen und eine An-lage für Sprühlackierbeschichtun-gen mit „keramischen“ Lacken undAntiadhesivschichten. Damit lässtsich etwa der Wasserbedarf als Bal-last von Großraumflugzeugen ganzerheblich reduzieren. Die erstmalsin Europa umgesetzte und bereitszum Patent angemeldete Technikdes HVOF-Dispersionsspritzensvon Nanopulverdispersionen im

Neue Werkstoffe und FertigungsverfahrenDas Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile (IFKB) forschtund entwickelt über die Grenzen herkömmlicher Werkstoffe hinaus

Institut für Fertigungstechnologiekeramischer Bauteile

Allmandring 7b70569 Stuttgart

www.uni-stuttgart.de/ifkb

Dr. Andreas KillingerTel.: 0711/685-68230

[email protected]

Dipl.-Ing. Martin WenzelburgerTel.: 0711/685-68228

[email protected]

Sitz des Instituts fürFertigungstechnologie

keramischer Bauteile

IFKB-PORTRAIT

■ Herstellung von Verbundwerkstoffen durch

Einlagerung hochfester und thermisch be-

ständiger Fasern, Whisker und Partikel .

Gezieltes Maßschneidern von Faser-Matrix-

Grenzflächen

■ Gefügeverfeinerung, Fehlerreduzierung und

Homogenisierung von hochfesten kerami-

schen Massivwerkstoffen

■ Komplette Prozessketten zur Verarbeitung

von Nanopulvern über Masseaufbereitung,

Formgebung und Konsolidierung zum Bau-

teil mit Net-shape-Zielsetzung

■ Trennung von Oberflächenfunktionalität und

Struktureigenschaften durch Entwicklung von

Schichtverbundwerkstoffen mit

Hochleistungsschichten

■ Produktentwicklung durch Maßschneidern

thermophysikalischer und elektro-

physikalischer Materialeigenschaften

■ Umwandlungsverstärkung von Strukturkera-

miken durch spannungsinduzierte Phasenum-

wandlung mittels ZrO2-Dispersionen

■ Keramische Massivwerkstoffe, Pulver, Schich-

ten und Composites aus molekularen Vorstufen

Arbeitsgebiete und strategische Ausrichtung des IFKB:


überschallschnellen heißen Parti-kelstrahl ergibt nanostrukturierteSchichten mit extrem hoherVerschleißfestigkeit.

Analytik

Zur Charakterisierung von Werk-stoffen werden unter anderem dy-namische thermische Verfahren ein-gesetzt. Das Institut betreibt einautomatisiertes metallographischesLabor.

Eine weitere Spezialität stellt dieexperimentelle Eigenspannungs-analyse an Schichtverbundwerkstof-fen mittels Mikrozirkularfräsen dar,mit der sich Eigenspannungstie-fenprofile von 10 µm bis zu 1 mmin Schichtverbünden messen lassen.Diese Methode ist für thermischeSpritzschichten zu einem unver-zichtbaren Werkzeug zur Optimie-rung von Schichten geworden.

Technologietransfer mitWerkstoffinnovationen

Das IFKB kooperiert mit demEngineering- und Dienstleistungs-unternehmen NMT New MaterialsTechnologies unter dem Dach derTTI GmbH Stuttgart mit über 300Partnern und Industrieprojekten imIn- und Ausland. Die Palette reichtvon Nanokeramiken in der Dental-technik bis zum umweltschonendenGroßdieselmotor für Blockheizkraft-werke. Zahlreiche Patente wurdenauch im Bereich der Umwelttechno-logien und Konsumgüter erworben.Neuartige Plasma-Heizleiterschich-ten sind die Grundlagen für energie-sparende Schnellkochsysteme undPlasmakeramik-Antiadhäsiv-Kom-binationsschichten erleichtern dasLeben in Küche und Haushalt. Mag-nesium als Leichtbauwerkstoff imTrend kann sich nur durchsetzen,wenn leistungsfähige Korrosions-schutz- und hervorragend glatteOberflächenschichten zur Verfügungstehen. Die gemeinsam mit Daim-lerChrysler und BMW patentierteTechnik wurde im IFKB entwickelt.Universitätsinstitut und Technolo-gietransferzentrum werden von Prof.Dr. Rainer Gadow geleitet.

Lehrangebot, Internationali-tät und Weiterbildung

Das Institut bietet Studierendenund auch bereits im Beruf stehen-den Ingenieuren sowie interdiszipli-när orientierten Interessenten einumfassendes Lehrangebot im Haupt-studium mit attraktiven Vertiefungs-richtungen. Seit Gründung des IFKB1995 gilt das besondere Engagementdem Europa der Regionen als Basisfür einen starken Austausch inner-halb der Kernländer und für intensi-ve internationale Forschungskoope-rationen wie dem neuen EU-Schwerpunkt IP Nanoker. Interna-tional werden enge Kooperationenmit über 20 renommierten For-schungseinrichtungen gepflegt. Inder geplanten internationalen Exzel-lenz-Graduiertenschule für advan-ced Industrial Engineering (GSaME)an der Universität Stuttgart soll ab2007 das Fachgebiet Materials En-gineering für einen Kreis besondershoch qualifizierter Ingenieure aus-gebaut werden.

Verfahrens und Produktent-wicklung auf dem FtK

Die Fähigkeiten und Kompeten-zen des Instituts werden auf demFertigungstechnischen Kolloquiumvorgestellt. Dabei steht die Produkt-entwicklung mit modernen Be-schichtungsverfahren im Mittel-punkt. Der Vortragszyklus beginntmit einem Überblick zum Einsatzhochenergetischer Beschichtungs-verfahren zur Produktentwicklungim Bereich der Wärmekraftmaschi-nen, der Entwicklung und Herstel-lung von Funktionsschichten mitmaßgeschneiderten physikalischenEigenschaften mittels thermokine-tischer Beschichtungsverfahren so-wie die Entwicklung von Hartstoff-Polymer-Kombinationsschichtenfür tribologische Anwendungen.

Weitere Beiträge ausgewiesenerExperten aus der Industrie im Be-reich der Dünnschichttechnik sowiezur Anlagentechnik moderner Be-schichtungseinrichtungen rundendiesen Themenschwerpunkt ab.

Rainer Gadow

IFKB-PORTRAIT

Beschichtete Zylinderlaufflächen in einem PKW-Leichtmetall-kurbelgehäuses.

Über das thermokinetische Suspensionsspritzverfahren hergestell-te, nanostrukturierte WC-Co Schicht.

Atmosphärischer Plasmabeschichtungsprozess zur Erzeugungoxidkeramischer Überzüge werden unter Einsatz eines speziellgekapselten Beschichtungsrobotors durchgeführt.

Eine über das Thixoumformen hergestellte Kohlenstofffaser-Leicht-metall-Verbundstruktur (MMC – Composit).

Bild

er: I

FK

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ank seiner einmaligen An-Dwendungsvielfalt erfreut sichder Laser eines seit seiner Erfindungungebrochenen und beispiellosenSiegeszuges in allen gesellschaftli-chen, industriellen und wissen-schaftlichen Bereichen. Das im Jahr1986 gegründete Institut für Strahl-werkzeuge (IFSW), das weltweit alseines der führenden Laserzentrenanerkannt ist, trägt durch For-schungs- und Entwicklungsarbeitensowie durch Lehrtätigkeit zum Fort-schritt der Lasertechnik und ihremerfolgreichen Einsatz in der indus-triellen Fertigung bei.

Das IFSW verfolgt dabei einenganzheitlichen Forschungsansatz,der die Entwicklung neuer Laser-strahlquellen sowie optischer Ele-mente mit der Erforschung laserba-sierter Materialbearbeitungsprozes-se und den dafür benötigten Kom-ponenten verbindet.

Die Stuttgarter Lasertechnologiesteht auch für die enge Kooperati-on des IFSW mit der 1996 etablier-ten Forschungsgesellschaft fürStrahlwerkzeuge mbH (FGSW) so-wie der im Jahr 2004 gegründetenTechnologiegesellschaft für Strahl-werkzeuge mbH (TGSW). Gemein-sam bündeln diese drei Institutionenverschiedene Potenziale von derLaserforschung über Technologie-und Know-how-Transfer bis hin zur

Entwicklung und Umsetzung indu-strieller Anwendungen.

Die nach den Themenfeldern La-serentwicklung und Laseroptik,Strahlformung und Prozessgrundla-gen sowie Verfahrensentwicklungfür die Mikro- und Makromaterial-bearbeitung gegliederte Struktur desIFSW erlaubt interdisziplinäres Zu-sammenarbeiten und hilft sicherzu-stellen, dass die in einem der Berei-che gewonnenen Erkenntnisse in dieArbeiten der anderen einfließen kön-nen. Dieser Ansatz fördert eine ra-sche Umsetzung der themenüber-greifend erarbeiteten wissenschaft-lichen Grundlagen in industriellnutzbare Techniken.

Universelles Werkzeug Laser

Das universelle Werkzeug Laserberücksichtigt alle industriellen Fer-tigungsprozesse, die durch die Ver-

besserung der Strahlquellen in denvergangenen Jahren erhebliche Im-pulse erfahren haben. Eine der inter-essantesten und innovativsten Ent-wicklungen der Lasertechnik in jün-gerer Zeit, der dank seiner effizien-ten und industrietauglichen Eigen-schaften bereits erfolgreich einge-setzte Scheibenlaser, ist eine Erfin-dung des IFSW. Aber auch schon frü-here Schlüsselinnovationen desIFSW, beispielsweise zum CO

2-La-

ser, bestimmen heute den Weltmarktin der Lasermaterialbearbeitung.

Erfolgreicher Technologietrans-fer in die Produktionspraxis kannjedoch nur durch gleichzeitige wis-senschaftliche wie anwendungsbe-zogene Entwicklung von entspre-chenden Fertigungsverfahren statt-finden. Viele erfolgreiche Technolo-gie-Entwicklungen von IFSW undFGSW zeigen dies. Beispiele sinddie Lösung von Problemen derSchweißinstabilität durch den Ein-satz der Doppelfokustechnik, Präzi-sionssteigerungen in der Mikrobe-arbeitung durch Entwicklung desWendelbohrens in Verbindung miteiner entsprechenden Trepanierop-tik, die Erforschung und Entwick-lung neuartiger Düsen für die La-sermaterialbearbeitung wie auchgrundlegende Arbeiten auf dem Ge-biet der Laser-Materie-Wechselwir-kung, die zu einem vertieften Ver-ständnis der Laserprozesse führten.Aktuelle und neue Aufgabenschwer-punkte von IFSW und FGSW be-handeln neben anderen die Mikro-Prozesstechnik mit ultrakurz gepuls-ten Strahlquellen, die Diagnostikphotonischer Fertigungsverfahrenwie auch die Entwicklung neuarti-ger optischer Fasern.

Höchste Präzision mitultrakurzen Pulsen

Auch die hochpräzise Mikrobe-arbeitung von technischen Werk-stoffen mit ultrakurzen Laserpulsensoll in naher Zukunft breiten indu-striellen Einsatz f inden. SowohlIFSW wie auch FGSW beteiligensich hierzu an dem seit Mai 2005laufenden BMBF-Verbundprojekt„PROMPTUS“. Ziel ist es, die Pro-duktivität von ultrakurz-gepulstenLaserstrahlquellen durch Steige-rung der Leistungsfähigkeit derStrahlquellen, die Verbesserung desProzesswirkungsgrads und die Ent-

Anwendungsorientierte LaserforschungDas Institut für Strahlwerkzeuge (IFSW) forscht seit 20 Jahren ganzheitlichfür eines der wichtigsten Werkzeuge des 21. Jahrhunderts

■ ■ ■ KONTAKT

Institut für StrahlwerkzeugeUniversität StuttgartPfaffenwaldring 43

70569 Stuttgartwww.ifsw.uni-stuttgart.de

Institutsleitung:Prof. Dr. Thomas GrafTel. 0711/685-66840

[email protected]

Öffentlichkeitsarbeit:Dipl.-Ing. Friedemann Lichtner

Tel. 0711/685-66249

Das IFSW verfolgt mitseinen Themenfeldern

einen ganzheitlichenForschungsansatz.

Bild: IFSW

IFSW-PORTRAIT

Fachliche Themenschwerpunkte


wicklung neuer systemtechnischerKomponenten zu erhöhen.

Bereits im vorangegangenen„PRIMUS“-Projekt entwickelte dasIFSW Konzepte für Ultrakurzpuls-laser mit regenerativen Scheibenver-stärkern. Darüber hinaus wurdedurch Modellierung und Plasmadia-gnostik ein umfassendes Verständ-nis für fs-Laserstrahlung-Materie-Wechselwirkungsprozesse gewon-nen. Aus umfangreichen experi-mentellen Studien konnten verfah-renstechnische Grundlagen für prä-zises Bohren und Strukturieren ent-wickelt werden. Das neue Vorhabenist in den nationalen Projektverband„FEMTONIK“ eingebunden, dervon Prof. Dr. Friedrich Dausinger,FGSW, koordiniert wird.

Das an der FGSW mit Mitteln derLandesstiftung Baden-Württembergeingerichtete Zentrum für Diagno-stik laserbasierter Fertigungsverfah-ren unterstützt die Industrie bei derWeiterentwicklung von Laserverfah-ren in Richtung Null-Fehler-Produk-tion. Zu seiner Ausstattung gehörenmodernste Diagnose- und Messein-richtungen wie Echtzeit-Bildverar-beitungssystem, Strahldiagnostik,Lichtschnittsystem, Piko- und Nano-sekundenlaser, Topographie-Mess-system, Hochgeschwindigkeits-Farb-video und -Infrarotkamera. DieseAusstattung ermöglicht der FGSW,umfassende Untersuchungen zurAufklärung qualitätsmindernder

Direkter Know-how-Transferin die Lehre

Die wissenschaftlichen Erkennt-nisse werden im IFSW unmittelbarin die Lehre umgesetzt und finden beiden Studierenden nicht zuletzt wegenihres Anwendungsbezugs großes In-teresse. So wird das vom IFSW an-gebotene Hauptfach „Laser in derMaterialbearbeitung“ innerhalb derFachrichtung Maschinenbau über-durchschnittlich häuf ig gewählt.Weitere Vorlesungen des Institutssind „Grundlagen der Laserstrahl-quellen“, „Laserverfahren für dieFeinwerktechnik“, „Modellierungvon Prozessen der Lasermaterialbe-arbeitung“, „Laserstrahlformung und-Charakterisierung“ sowie „Dioden-gepumpte Festkörperlaser“.

FtK: Strahlwerkzeuge in dermodernen Fertigung

Die Stuttgarter Laserforscher wieauch renommierte Referenten ausder Industrie werden im Rahmen desFertigungstechnischen Kolloquiums2006 das breite Anwendungsspek-

trum von Strahlwerkzeugen in dermodernen Fertigung aufzeigen. The-men-Highlights liegen im Bereichdes Laserstrahlschweißens mit hoherFokussierbarkeit, des Oberflächen-Strukturierens sowie der Diagnostiklaserbasierter Fertigungsverfahrenwie auch auf dem Gebiet des Elek-tronenstrahlschweißens.

Friedemann Lichtner

Präzisionsbohrung in 1 mmdickem Stahl, die mit einemam IFSW entwickeltenExperimental-Pikosekunden-Laser hergestellt wurde.

Bild: IFSW

Prozessstörungen beim Laser-Schneiden, -Schweißen und -Bohrendurchzuführen und die Industrie beider Lösung akuter Fertigungsproble-me zu unterstützen. Damit leistet dieFGSW einen wesentlichen Beitragbei der Entwicklung sicherer Ferti-gungsverfahren und zuverlässigerÜberwachungseinrichtungen.

Neue Fasertechnologie als Er-gänzung zum Scheibenlaser

Zu den Vorteilen des Scheiben-lasers gehört neben seinen ausge-zeichneten Strahleigenschaften dieMöglichkeit, den Strahl über kon-kurrenzlos weite Distanzen (bis über100 Meter) in flexiblen Glasfasernzu führen. Wegen der absehbarenFortschritte in der Weiterentwick-lung des Scheibenlasers sollen nunneue optische Fasern entstehen, dieauch den Leistungsdichten der zu-künftigen Laser standhalten könnenund gleichzeitig robuste Strahlfüh-rungseigenschaften gewährleisten.Hierzu wird jetzt am IFSW eine Pro-duktionsanlage für optische Fasernaufgebaut. Die Infrastruktur dientunter anderem der Erforschung vonoptischen Fasern mit neuartigenStrahlführungseigenschaften. Zu-dem können die neuen Faserstruk-turen durch Entwicklung geeigneterAnregungskonzepte zu einem späte-ren Zeitpunkt auch zu aktiven Faser-lasern weiterentwickelt werden.

IFSW-PORTRAIT

Optikschutz durch aero-dynamische Komponenten(Querjet) und winkelan-gestellte Optik zurVermeidung vonRückreflexen beimLaserstrahlschweißen.Bild: IFSW


as Institut für UmformtechnikD (IFU) der Universität Stuttgartist seit rund 50 Jahren auf dem Ge-biet der Erforschung und Entwick-lung von Blech- und Massivum-formverfahren tätig und besetzt eineinternational anerkannte Position inder Forschungslandschaft.

Institutsdirektor Prof. Dr.-Ing.Mathias Liewald MBA verfolgt ne-ben den Schwerpunkten der werk-stofflichen Weiterentwicklung unterverfahrensspezifischen Anforderun-gen auch Schwerpunkte zum Um-formen von Blechen für den Karos-seriebau wie das Tief- oder Streck-ziehen, Schneiden und Abkanten.

Darüber hinaus befasst er sichmit der Umformung von Blechenund Rohren für Struktur- und Be-plankungsteile von Fahr- und Flug-

zeugen mittels Hydroumformen,dem Kaltumformen massiver Halb-zeuge sowie dem superplastischenUmformen von Blechen aus Mag-nesium und Aluminium.

Neben den Forschungstätigkeitenzu den Verfahren der Umformtech-nik arbeitet das IFU auch auf demGebiet der Entwicklung von Werk-zeugkonzepten und Umformmaschi-nen sowie der zugehörigen Steuer-und Regelungstechnik.

Themenstellungen aus derUmformtechnik am IFU

Das Institut gliedert sich in die bei-den Abteilungen Blechumformungund Massivumformung. Zudem gehö-ren zum IFU ein Metallographielabor,ein eigener Werkstattbereich sowieder Bereich für die Lehre und stu-dentische Angelegenheiten.

Im Kontext dieser Kompetenz-felder in der Entwicklung und Op-timierung von Umformverfahren ar-beitet das Institut seit Jahren an derWeiterentwicklung numerischerMethoden für die Prozesssimulationsolcher Umformvorgänge beiRaumtemperatur und erhöhten Tem-peraturen sowie an fortgeschrittenenModellen zur Abbildung von Leicht-bau- und Stahlwerkstoffen.

Für die Forschungsarbeiten aufdiesen Gebieten werden am IFU ver-schiedene FEM-Simulationspro-gramme, wie ANSYS, LS-DYNA,Deform 3D, PAMSTAMP für Unter-suchungen der technologischenMachbarkeit der Bauteile bezie-hungsweise Werkstücke sowie fürdie Simulation der Belastbarkeit vonWerkzeugen und Pressen eingesetzt.

Die Forschungsergebnisse des In-stituts werden in nationalen und in-

ternationalen Fachzeitschriften ver-öffentlicht. Pro Jahr erscheinen etwa40 Veröffentlichungen, davon etwadie Hälfte in englischer Sprache.

IFU setzt auf Kooperation

Den Schwerpunkt der zahlrei-chen Forschungsaktivitäten am IFUin der Blech- und Massivumfor-mung stellt die Grundlagenfor-schung dar. Die Ergebnisqualitätsolcher Arbeiten lässt eine direkteÜbertragbarkeit in die industrielleAnwendung nur in Einzelfällen zuund dient somit im Wesentlichendem Erkenntnisgewinn in einemThemengebiet.

Bei der vorwettbewerblichen For-schung beziehungsweise Weiterent-wicklung und Optimierung von

Umformverfahren für die Blech-und Massivumformung setzt dasIFU auf Forschungskooperationen.Hierbei schließen mehrere Unter-nehmen einen Vertrag mit dem IFUüber die Universität Stuttgart ab undbearbeiten zum Beispiel eine vor-wettbewerbliche Themenstellunggemeinsam. Dieses Kooperations-modell hat sich in den letzten Jah-ren als außerordentlich erfolgreicherwiesen.

Formen mit FormenDas Institut für Umformtechnik im Netzwerk von Unternehmen undForschungsstellen in Europa

■■■ KONTAKT

Institut für Umformtechnik (IFU)Institute for Metal Forming

TechnologyHolzgartenstraße 17

70174 Stuttgartwww.ifu.uni-stuttgart.de

Institutsleitung:Prof. Dr.-Ing. Mathias Liewald MBA

Tel. 0711/[email protected]

stuttgart.de

Kontakt:Dipl.-Phys. Hartwig Leser


Ziehwerkzeug mitintegrierter Zehnpunkt-

Zieheinrichtung mithydraulischen und

steuerungstechnischenKomponenten

Bild: IFU

IFU-PORTRAIT


Darüber hinaus werden am IFUbilaterale Vereinbarungen geschlos-sen, wobei individuelle Fragen ausder Umformtechnik bearbeitet unduntersucht werden.

Ausbildung und Lehre fürStudenten und Ingenieure

In der Lehre ist das Institut fürUmformtechnik ausschließlich imHauptstudium im Maschinenbaubeziehungsweise in der Produkti-onstechnik an der Universität Stutt-gart vertreten und bietet Seminare,Vorlesungen, Übungen, Exkursio-nen und vieles mehr zur Vermittlungvon Grundlagen- und Anwender-wissen in der Umformtechnik an.Diese Lehrveranstaltungen dienennicht nur der Ausbildung von Stu-dierenden an der Universität Stutt-gart, sondern werden auch durch re-gelmäßige Veranstaltungen auf demGebiet der Blech- und Massivum-formung ergänzt. Diese eigens fürIngenieure aus der Industrie ange-botenen Lehrveranstaltungen wer-

den stets rege angenommen. Hierkönnen sich Experten über neueVerfahren und Produktionsmöglich-keiten informieren.

Zur Bestimmung des Standes derTechnik, zur Publikation von For-schungsergebnissen und der Dis-kussion von Tendenzen und Zielset-zungen veranstaltet das IFU jeweilsim Zwei-Jahres-Rhythmus interna-tionale Konferenzen zur Blechum-formung, zur Massivumformung

Werkzeugkonzepte für dieUmformtechnik zum FtK 2006

Mit Blick auf die Zukunft wer-den in der Werkzeugentwicklungneue und innovative Konzepte ge-braucht. Hierzu ist unter anderemdie Regelung und Überwachung deskompletten Umformprozesses zurErhöhung der Robustheit der Pro-duktionsprozesse unabdingbar.

Dies bedeutet eine reproduzier-bare Bauteilqualität in der Serien-produktion und einen losgrößenun-abhängigen Wiederanlauf.

Von den vielen verschiedenenAktivitäten des IFU können anläss-lich des FtK 2006 nur spezielle The-menstellungen der Umformtechnikvorgestellt werden. Dies sind unteranderem Robuste Fertigungs-verfahren in der Umformtechnikwozu auch leistungsfähige Be-schichtungen und Oberflächen fürWerkzeuge gehören.

Außerdem werden den Besu-chern des FertigungstechnischenKolloquiums am 20. und 21. Sep-tember 2006 auf dem StuttgarterKillesberg neben neuen Regelungs-techniken für den Pressenbetriebauch automatisierte Formände-rungsanalysen zum prozesssicherenEinarbeiten von Werkzeugen in derUmformtechnik und neuartige Kon-zepte für Werkzeuge zum Bearbei-ten von hoch- und höchstfestenBlechwerkstoffen vorgestellt.

Mathias Liewald, Hartwig Leser

und zur Hydroumformung mit 250bis 300 Teilnehmern aus dem In-und Ausland. Die anlässlich dieserKonferenzen mit Simultanüberset-zung in englischer und deutscherSprache gehaltenen Vorträge wer-den stets in englisch- und deutsch-sprachigen Tagungsbänden veröf-fentlicht.

Mit dem Institut eng verbundenist der Fördererkreis Umformtech-nik e.V. Er umfasst derzeit etwafünfzig Industrieunternehmen ein-schließlich eines Arbeitskreises fürdie Entwicklung und Erforschungdes Kaltpressens. Der Fördererkreisunterstützt die Forschung des Insti-tuts für Umformtechnik materiellund ideell und fördert die Überfüh-rung von Forschungsergebnissen indie industrielle Produktion.

IFU-PORTRAIT

Das Institut fürUmformtechnik an derUniversität Stuttgart

Bild: IFU

Modell eines Zieh-werkzeugs mit integrier-ter Zieheinrichtung

Bild: IFU


ie Schwerpunkte des InstitutsD für Werkzeugmaschinen (IfW)der Universität Stuttgart liegen aufden Gebieten der Konstruktion, Si-mulation und Optimierung vonWerkzeugmaschinen, Baugruppenund Werkzeugen. Auch deren expe-rimentelle Untersuchung, die Ent-wicklung zur Werkzeug- und Pro-zessoptimierung von zerspanendenBearbeitungsverfahren von ver-schiedenen Werkstoffen werden hierdurchgeführt. Die Automatisie-rungstechnik sowie die Umwelt-

technik zur Reduzierung auftreten-der Emissionen in Fertigungsver-fahren sind weitere Arbeitsgebietedes von Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. mult.Uwe Heisel geleiteten IfW.

Forschung

Im Rahmen der Maschinenkon-struktion und -untersuchung werdensimulative und experimentelle Ar-beiten zur Definition mechanischerSchnittstellen sowie zum statischen,dynamischen, thermischen und aku-stischen Verhalten von Werkzeug-maschinen und ihrer Baugruppendurchgeführt. Die Berechnung undAuslegung von neuen Maschinen-

konzepten, -baugruppen, -antriebenund Werkzeugen mit der Finite Ele-mente Methode (FEM) bzw. Mehr-körpersimulation (MKS) erfolgt da-bei im Zusammenhang mit Ergeb-nissen der experimentellen Modal-und Betriebsschwingungsanalyse.Neben den Schwingungsuntersu-chungen mit der Modalanalyse zurOptimierung von Maschinenstruk-turen laufen Arbeiten zur Optimie-rung von Fertigungsprozessen undMaschinenstrukturen mit Ultra-schallüberlagerung. Schwerpunkte

im Bereich der Maschinen-konstruktion bilden Unter-suchungen zu Maschinenmit parallelen Kinematikensowie rekonfigurierbarenund instandhaltungsgerech-ten Werkzeugmaschinen.Sie haben das Ziel, die Ma-schinen in ihrem Funkti-onsumfang und in ihrer Ka-pazität kurzfristig, bedarfs-orientiert und dem Standder Technik entsprechendverändern zu können.

Die Arbeiten zu den span-enden Fertigungsverfahren –insbesondere auf den Gebie-ten Tieflochbohren, Kurz-lochbohren und Feinstbear-

beitungsverfahren, Honen und Läp-pen – haben die Optimierung der Fer-tigungsverfahren hinsichtlich Pro-duktivität (HSC, HPC), Bearbei-tungsgenauigkeit, Werkzeugstand-zeit, Reduzierung der Gratbildungund Prozesssicherheit zum Ziel.

Arbeiten auf den Gebieten Ar-beitsschutz und Umwelttechnik be-fassen sich mit der Lärmminderungsowie der Reduzierung von Staub-und Späneemissionen bei Werk-zeugmaschinen, der Entwicklungvon prozessoptimierten Späneab-saugkonzepten sowie mit Möglich-keiten zur Reduzierung des Kühl-schmierstoffeinsatzes in der span-enden Metallbearbeitung. Neben

den Lärmminderungsmaßnahmenan Werkzeugmaschinen befasst sichdie Gruppe Maschinenuntersu-chung auch mit der Geräuschentste-hung und -minderung an Hydraulik-komponenten.

Die Forschungsschwerpunkteder Holzbearbeitung sind neben derEntwicklung neuer Maschinenkon-zepte auch Untersuchungen anHochgeschwindigkeitsspindeln füroptimierte Werkzeuge, neue Bear-beitungsverfahren und Schneidstof-fe sowie Untersuchungen zur Her-stellung definiert gerollter Späneaus Abfallholz für Anwendungenals Wärmedämmmaterial oder Ver-packungswerkstoff.

Die Forschungsaktivitäten desInstituts sind von einer starken in-terdisziplinären Zusammenarbeitmit Wissenschaftlern anderer Wis-sensgebiete sowie von einer hohenpraxisorientierten Relevanz ge-prägt, was sich auch in der hohenAnzahl der Forschungsprojekte mitIndustriebeteiligung widerspiegelt.Ein weiterer Schwerpunkt der For-schung im Institut bildet auch dieGrundlagenforschung, da sie schließ-lich die Basis für die spätere indu-strielle Umsetzung darstellt.

Die Arbeitsgebiete des Institutslassen sich wie folgt zusammenfas-sen:■ Konstruktion, Simulation und

Optimierung von Werkzeugma-schinen für die Metall- und Holz-bearbeitung

■ Werkzeug- und Prozessoptimie-rung spanender Metall- undHolzbearbeitungstechnologien

■ Rekonfigurierbare Werkzeugma-schinen

■ Instandhaltungsgerechte Werk-zeugmaschinen

■ Verhalten von Werkzeugmaschi-nen (Statik, Dynamik, Thermik,Akustik, Emissionen)

■ Hochgeschwindigkeits- undHochleistungsbearbeitung

Die Basis aller FertigungsprozesseVon der Komponente über die Werkzeugmaschine zum Bearbeitungsprozess– Forschung und Lehre im Institut für Werkzeugmaschinen (IfW)

■■■ KONTAKT

Institut für WerkzeugmaschinenHolzgartenstr. 17

70174 Stuttgartwww.ifw.uni-stuttgart.de

Oberingenieur:Dr.-Ing. Thomas Stehle


stuttgart.de

IfW-Gebäude: „Die For-schung und Lehre im IfW um-

fasst die Konstruktion undOptimierung spanender

Werkzeugmaschinen sowiedie Untersuchung der spa-

nenden Bearbeitungs-technologien“

Bild: IFW

IFW-PORTRAIT


■ Minimalmengenschmierungund Trockenbearbeitung

■ Ultrapräzisionsbearbeitung■ Automatisierungstechnik

Maschinen und Einrichtungen

Dem Institut stehen eine Vielzahlvon CNC-Werkzeugmaschinen fürdie spanende Metall- sowie Holz-und Holzwerkstoffbearbeitung so-wie modernste Messgeräte- undSoftwaretechnik für die Aufgaben inForschung und Lehre zur Verfü-gung. Nachfolgend sind einige derwichtigsten Einrichtungen, Maschi-nen und Geräte aufgeführt:■ 6 CNC-Maschinen für Metall-

bearbeitung■ 8 CNC-Maschinen für Holz-

bearbeitung■ 3 Ultrapräzisionsmaschinen■ Maschinenprüfstände, hoch-

wertige Messtechnik■ Schallmessräume, Staubmess-

räume■ Hydrauliklabor, Holzlabor

Lehre im Fach Werkzeug-maschinen

Die Ingenieursausbildung amLehrstuhl für Werkzeugmaschinenist an den hohen Qualifikationsan-forderungen orientiert, die für eineerfolgreiche Berufsausübung in derWerkzeugmaschinenbranche not-wendig sind. Weiter ist das Lehrge-biet Werkzeugmaschinen eng mitden Forschungstätigkeiten des Insti-tuts verbunden. Die Vorlesungenwerden für die Studierenden imHauptdiplom angeboten, die dasFach Werkzeugmaschinen alsPflicht- oder Hauptfach gewählt ha-ben.

Pflichtfachstudenten erwerbenim Rahmen der Vorlesung Grund-lagen der Werkzeugmaschinen un-ter anderem Kenntnisse über die Ge-biete Werkzeugmaschinenkonstruk-tion, Zerspanungstechnologie, Ma-schinen der spanenden Fertigungs-verfahren, flexible automatisierteFertigung und Montage sowie überHolzbearbeitungsmaschinen.

Für Hauptfachstudenten werdendarüber hinaus vertiefende Vorle-

Präsentation des IfW aufdem FtK 2006

Die Schwerpunkte des Institutsauf dem Fertigungstechnischen Kol-loquium FtK 2006 werden mit einerAuswahl hochaktueller Themen ineinem Leitvortrag sowie in vier Fach-vorträgen von ausgewiesen kompe-tenten Referenten aus der Praxis an-gesprochen und zur Diskussion ge-stellt. Dabei bilden die Themenkom-plexe wie Mechatronische Module imWerkzeugmaschinenbau, Instandhal-tungsgerechte Konstruktion, Geziel-te vorbeugende Wartung und Rekon-figurierbarkeit der Werkzeugmaschi-nen für eine variable, bedarfsgerech-te Produktion wichtige Trends undInnovationen von heute ab.

Thomas Stehle

Aktives mechatronischesStellelement zur dynami-schen Stabilisierung einerstarren Strebe in einerparallelkinematischenWerkzeugmaschine(gefördertes Schwer-punktprogramm 1099„Fertigungsmaschinenmit Parallelkinematiken“der DFG)

Bild: IfW

sungen angeboten. Hier liegen be-sondere Schwerpunkte auf der Kon-struktion von Werkzeugmaschinen,deren statischem, dynamischem,thermischem und akustischem Ver-halten sowie der Zerspanungslehre.Ergänzend können Vorlesungen zuCAD/CAM-Anwendungen, Bear-beitung von Holz und nichtmetalli-schen Werkstoffen sowie zur Fein-bearbeitung gehört werden.

Die Vorlesungen werden durchÜbungen, Praktika und Seminarebegleitet.

Im Rahmen von Studien- undDiplomarbeiten haben die Studie-renden Gelegenheit, sich Kenntnis-se zum methodischen und wissen-schaftlichen Arbeiten durch die Mit-wirkung an den laufenden For-schungsvorhaben anzueignen.

IFW-PORTRAIT

Hartmetall-Einlippentief-bohr-Werkzeuge kleinsterDurchmesser mit einemL/D-Verhältnis bis 200:1

Bild: IfW


it seiner einzigartigen Spe-M zialisierung auf die Automa-tisierungstechnik von Fertigungsan-lagen und einem Know-how, dasvon CAD/CAM-Systemen bis hinzur Antriebs- und Regelungstechnikfür lagegeregelte Achsen reicht,wird am ISW die Forschung bezüg-lich Steuerungshardware und -soft-ware für Werkzeugmaschinen, Ro-boter, Verpackungsmaschinen undandere fertigungstechnische Syste-me mit den dazugehörigen Enginee-ringmethoden vorangetrieben. Rich-tungsweisende Arbeiten auf demGebiet der Konstruktion und derSteuerung von Parallelkinematikenund die Einführung von Direktan-trieben auf Basis von Linearmoto-

ren wurden am ISW initiiert undmaßgeblich gestaltet.

Steuerungstechnik

Der Bereich Steuerungstechnikbeinhaltet sowohl die numerischeSteuerungstechnik (NC – NumericalControl) für Werkzeugmaschinen alsauch die Steuerungstechnik für Ro-botersysteme (RC – Robot Control)und Produktionsmaschinen (MC –Motion Control). Im Zentrum stehendabei offene Steuerungsarchitektu-ren, einheitliche Programmier-schnittstellen, neuartige Steuerungs-

funktionalitäten sowie durchgängi-ge Systemplattformen und Enginee-ringmethoden für Steuerungsanwen-dungen auf der Basis unterschiedli-cher Betriebssysteme und industri-eller Kommunikationssysteme.

Mechatronische Systeme

Im Bereich „Mechatronik“ werdensolche Forschungs- und Entwick-lungsarbeiten durchgeführt, die immechatronischen Sinne Software,Hardware, Strukturmechanik sowieAntriebs- und Regelungstechnikgleichwertig beinhalten.

Im Besonderen werden derzeitdie folgenden Forschungsthemenbearbeitet: Intelligente, integrierte

Antriebssysteme, Steuerungs- undInstrumententechnik für minimalin-vasive Eingriffe in der Chirurgie,Seilkinematiken für die Logistikund Produktion, Parallelkinemati-ken als Sondermaschinen, Rekon-figurierbarkeit von Maschinen undFertigungsanlagen.

Die Antriebstechnik bildet hierzuein zentrales Element: Ziel ist es, dieEnergiedichte von Antriebsmodulendurch optimale Gestaltung der ma-gnetischen Kreise und extremenLeichtbau zu erhöhen und den Ver-kabelungsaufwand über eine an-triebsintegrierte Leistungs- und Be-

wegungssteuerung mit drahtloseroder leistungskabelintegrierter Kom-munikationstechnik zu reduzieren.Diese Technologien sind auch weg-weisend für Entwicklungsarbeiten inder medizinischen Gerätetechnik undfür die Gestaltung rekonfigurierba-rer Maschinen: Die Definition undRealisierung neuer funktionsorien-tierter Systemgrenzen in der Aktor-technik führt zu weiteren Möglich-keiten, komplexe Gesamtsystememodular aufzubauen.

Maschinen- und Antriebs-technik

Die durchgängige Optimierungvon in Produktionsanlagen einge-setzten Vorschubachsen ist ein wei-terer Schwerpunkt des ISW. Ausge-hend von Modellen der Mechanikwerden simulativ und experimentellkonstruktive Verbesserungsmöglich-keiten erforscht, wobei in den Mo-dellen nicht nur die Mechanik, son-dern auch die Antriebsregler berück-sichtigt werden. Durch diese ganz-heitliche Betrachtung ist es möglich,auf unterschiedliche Anwendungs-fälle zugeschnittene Regelverfahrenzu erproben und zu optimieren, sodass die Dynamik und Genauigkeitvon Fertigungseinrichtungen maxi-miert wird. Um bei den Untersu-chungen realitätsnah zu arbeiten,werden mögliche Störungen und derVerschleißzustand der Maschinenmitbetrachtet.

Auf dem Gebiet der Maschinendia-gnose arbeitet das ISW an Lösungen,bei denen durch intelligente Auswer-tung von Maschinensignalen der Ver-schleißzustand der Komponenten lau-fend erfasst und so eine gezielte vor-beugende Wartung ermöglicht wird.

Engineeringsysteme

Das ISW entwickelt Methoden undSoftwarewerkzeuge (Frameworks) für

Steuerungstechnik als Rückgrat der MaschineVom CAD bis zum TCP: Das ISW gestaltet und entwickelt automatisie-rungstechnische Intelligenz für verschiedenartigste Maschinen.

Institut für Steuerungstechnikder Werkzeugmaschinen und

Fertigungseinrichtungen (ISW)Seidenstr. 36

70174 Stuttgartwww.isw.uni-stuttgart.de

Leitung:Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl

Tel.: 0711/685-82410

Öffentlichkeitsarbeit:Xenia Günther

Tel.: 0711/[email protected]

stuttgart.de

Arbeitsschwerpunktedes Instituts für Steue-

rungstechnik derWerkzeugmaschinen

und Fertigungs-einrichtungen

ISW-PORTRAIT


den baukastenbasierten mechatroni-schen Engineeringprozess. Hier wer-den mechatronische Module in einerBibliothek verwaltet, das Konstruk-teurswissen disziplinübergreifend insemantischen Netzen abgebildet unddamit modellgetrieben die Kon-struktionsunterlagen der verschie-denen Fachdisziplinen rechnerun-terstützt generiert. Die disziplinspe-zif ischen Engineering-Software-werkzeuge können in das Software-framework integriert werden.

Simulationstechnik

Im Bereich der Simulationstech-nik werden Methoden und Entwick-lungsumgebungen für die mehrska-lige Simulation von Fertigungsein-richtungen entworfen und umge-setzt. Die Eigenschaften von Ma-schinen und Anlagen werden dabeiin komponentenorientierten Model-len abgebildet. Es entstehen virtu-elle Maschinen und Anlagen, dieüber Feldbussysteme mit realenSteuerungen (NC, RC, SPS) gekop-pelt und so für Hardware-in-the-Loop-Simulationen verwendet wer-den. Dies ermöglicht zum Beispieldie virtuelle Inbetriebnahme vonMaschinen hinsichtlich Program-mierung, Antriebstechnik, Kinema-tik und weiteren Maschinenfunktio-nen. Durch die Vernetzung von Ma-schinenmodellen kann dabei heutebereits eine Hardware-in-the-Loop-Simulation bis in die Fabrikebenestattfinden.

Informationssysteme

Rechnerbasierte, multimedialeInformationssysteme ermöglichendie erforderliche handlungsbezogeneBereitstellung von Informationen in

RichtungsweisendeKinematik, Antriebs- undSteuerungstechnik:die Dynamil PKM

Bilder: ISW

benutzen ein gemeinsames, standar-disiertes Datenmodell. Somit wer-den Informationsverluste vermie-den und die Bidirektionalität der In-formationsflüsse ist gewährleistet.

Unternehmens-Cockpit

Im Rahmen eines Transferbereichesder deutschen Forschungsgemein-schaft (DFG) beteiligt sich das ISW ander Entwicklung eines Unternehmens-Cockpits, das ein reaktionsschnelles,zielsicheres und effizientes Führen vonProduktionsunternehmen möglichmacht. Die Zustände und Abläufe inder Produktion werden hier mittels ei-ner stufenweise detaillierbaren Visua-lisierung transparent gemacht und diebenötigten Kennzahlen aufbereitet.Dieses Softwaresystem verbindetFunktionalitäten der Digitalen Fabrik,von Manufacturing Execution Syste-men (MES) und von Visualisierungs-systemen.

Neue Trends der Steuerungs-technik auf dem FtK2006

Im Rahmen des diesjährigen Fer-tigungstechnischen Kolloquiumswerden zunächst in Übersichtsvorträ-gen einige Arbeitsschwerpunkte desInstituts aus den Bereichen Steue-rungstechnik, Engineeringmethodenund Diagnose vorgestellt. Danachwerden hochrangige Referenten vonführenden Steuerungstechnikherstel-lern anhand von Applikationshigh-lights die Besonderheiten IhrerSteuerungstechnologie vorstellen.

Alexander Verl

ISW-PORTRAIT

der Produktion. Basis für diese Artder Informationsversorgung ist diesystematische, strukturierte Informa-tionserfassung, -verwaltung und -be-reitstellung mit Content ManagementSystemen (CMS), die die Internet-Technologie Extensible Markup Lan-guage (XML) und XML-Schema-Standards wie Mumasy (VDMA-Standard) nutzen. Das ISW arbeitetmaßgeblich an den zugehörigen Me-thoden und Standards mit.

CAD/NC-Verfahrensketteund NC-Programmierung

Ein weiteres Forschungsgebietdes ISW ist die Erzeugung der NC-Steuerinformationen für die nume-rischen Werkzeugmaschinensteue-rungen (CNC). Hier arbeitet dasInstitut an objektorientierten Kon-zepten, bei denen das Werkstückzunächst in Geometrieelemente, so-genannte Features, zerlegt wird.Diesen Geometrieelementen wer-den dann die erforderlichen Bear-beitungsoperationen zugeordnet,wodurch Bearbeitungsobjekte ent-stehen. Alle an der CAD/NC-Ver-fahrenskette beteiligten Systeme

Echtzeitsimulationund -kopplung verketteterProduktionsanlagen mitihren verschiedenartigenSteuerungen


Voraus registrieren, „b2fair“ über-nimmt die gesamte Koordination,stellt Fachberater sowie Dolmet-scher zur Beratung und Vermittlungbereit, wodurch die Interessentendie Möglichkeit haben, sich persön-lich zu treffen und auszutauschen.

Ferngesteuerte Wartung

Ein Themenschwerpunkt derAMB wird der so genannte Teleser-vice sein. Nur laufende Maschinenverdienen Geld, weshalb hohe Nut-zungsgrade Ziel aller Maschinenbe-treiber sind. Ein hilfreiches Instru-ment stellt der Einsatz von Teleser-vice, Fernwartung beziehungsweiseNetservice dar. Service ist zu einemwichtigen Teil des Werkzeugmaschi-nenbaus geworden und der Anteil amGesamtumsatz liegt mittlerweileschon bei rund 20 Prozent, so derVerband deutscher Werkzeugma-schinenhersteller (VDW).

Der Service via Datenleitung spartAufwand, senkt Kosten, reduziert Re-paratur- und Wartungszeiten und bie-tet dem Kunden andererseits eine um-fangreichere, da flexiblere Betreu-ung. Der VDW geht davon aus, dassin Zukunft etwa ein Drittel allerWerkzeugmaschinen mit solchenFerndiagnosetools ausgerüstet seinwird, optimistischere Prognosen spre-chen von Größenordnungen zwischen60 und 90 Prozent. Trotzdem stößtder Teleservice nicht bei allen Ma-schinenbetreibern auf Zuspruch, undes besteht häufig der Verdacht man-gelnder Zugriffssicherheit.

Die AMB will zeigen, welcheEntwicklungen und Fortschritte esim Zusammenspiel von CNC-Steue-rungen und Online-Diagnosetoolsgibt und Berührungsängste aus demWeg räumen. Führende Herstellerwie die Siemenstochter ePS Net-work, GE Fanuc und Trumpf stellenihre mehrstufigen Konzepte vor undzeigen Weiterentwicklungen, insbe-sondere in punkto Sicherheit.

Jeannine Wöll

ür den Erfolg Metall verarbei-F tender Betriebe im internatio-nalisierten Wettbewerb ist die AMB(Internationale Ausstellung für Me-tallbearbeitung) zweifellos ein ent-scheidender Faktor. In diesem Jahröffnet sie in der Zeit vom 19. bis 23.September wieder ihre Tore auf demKillesberg in Stuttgart und bietetdem FtK den idealen Rahmen. Auf54.000 Quadratmetern Ausstel-lungsfläche zeigen die führendenHersteller und Forschungseinrich-tungen aus den Bereichen Werk-zeugmaschinen, Präzisionswerk-zeuge und deren Komponenten, wiedie Metallbearbeitung der Zukunftaussehen wird. Einige der High-lights, die neben dem Fertigungs-technischen Kolloquium die AMBbereichern, stellen wir hier vor.

Instituts für Produktionsmanage-ment, Technologie und Werkzeugma-schinen (PTW) der TU Darmstadt,das während der AMB stattfindet.Rationalisierung und Produktivitäts-steigerung stehen in der Zerspa-nungstechnik weiterhin im Fokus.Die Senkung der Bearbeitungszeitenund die damit verbundenen Kosten-reduzierungen erhöhen die Attrakti-vität eines Unternehmens bei Neu-kunden. Die Ausstellung soll demManagement, den Meistern, Techni-kern und Entwicklungsingenieurender Produktionsunternehmen einenEinblick in die aktuellen Trends derHochgeschwindigkeitsbearbeitung(HSC) und Hochleistungszerspanung(HPC) bieten. Im Mittelpunkt stehendabei die Effizienzerhöhung spezifi-scher Produktionsprozesse, die Qua-litätssteigerung der Produkte sowiedie Reduzierung der Durchlaufzeiten.

Koordination im Netz

„Langfristige Markterfolge vonKMUs zu fördern“ hat sich die Un-ternehmens-Kooperationsbörse„b2fair“ (business to fair) zum Zielgesetzt. Nach erfolgreicher Erstauf-lage vor zwei Jahren meldet sich„b2fair“ nun im Rahmen der AMBzurück. In Zeiten zunehmendenWettbewerbs arbeiten verstärkt auchkleine und mittlere Unternehmenauf internationaler Ebene und ste-hen dort vor anderen Schwierigkei-ten als die „Großen der Branche“.„Das Hauptproblem liegt häufig ineiner unkoordinierten Herangehens-weise an den globalen Markt, wo-durch es zu Ineffizienz bei Einkaufund Vertrieb im Ausland kommenkann“, so Jürgen Schäfer, Ge-schäftsführer Handwerk Internatio-nal bei der Handwerkskammer Re-gion Stuttgart. „B2fair“ will mit ei-ner Kombination von Messen undKooperationsbörsen genau an die-ser Stelle ansetzen.

Unter www.b2fair.com könnensich Besucher und Aussteller im

MESSE

Highlights der AMB 2006Internationale Ausstellung für Metallbearbeitung auf dem Killesberg

Auf der AMB geht es eng zu.In Halle 4 wachsen die Stände

in die Höhe.Ab 2008 findetdie AMB in den neuen Messe-

hallen auf den Fildern statt.

Bild: Messe Stuttgart

Effizienz in der Zerspanung

Die Nase vorn haben im globalenWettbewerb – das ist die Vision des„Innovationsforums HSC/HPC“ des


NEWS


Stuttgarter präsentierensich auf der ESOF

Das zweite Euroscience OpenForum in München (ESOF2006)findet mit über 70 Seminaren, Sym-posien, Workshops und Vorträgenvom 15. bis zum 19. Juli 2006 imForum am Deutschen Museum undim Deutschen Museum in Münchenstatt. Mit dabei sind das IFF derUniversität Stuttgart und das Fraun-hofer IPA.

Die Förderung des Dialogs zwi-schen der Öffentlichkeit und Reprä-sentanten der Forschung ist erklär-tes Ziel der Konferenz. Der Aus-tausch junger mit etablierten Wis-

senschaftlern und Vertretern der In-dustrie wird durch gezielte Veran-staltungen gefördert. Eine Ausstel-lung schafft Präsentationsfläche fürwissenschaftsnahe Einrichtungenund ausgewählte Industriepartner.Das IFF stellt seine geplante „Gra-duate School for advanced Manu-facturing Engineering“ (GSaME)mit der innovativen Lernfabrik fürWissenschaft und Industrie vor, unddas Fraunhofer IPA hat ihren Ser-vice-Roboter „Oscar“ zugesagt. Aufder ESOF referieren neben jungenWissenschaftlern auch prominenteKöpfe wie die NobelpreisträgerTheodor Hänsch, Robert Huber, Lin-da Buck and Jean-Marie Lehn. Be-gründer von ESOF ist die Organisa-tion Euroscience, eine europäischeWissenschaftsorganisation mit über2000 Mitgliedern in 40 Ländern, diesich 1979 gegründet hat. Infos undAnmeldung: www.esof2006.org

Während der Photonics Europe,dem bedeutendsten Kongress zumThema Optik in Europa, fand vom3. bis 7. April zum zweiten Mal inStraßburg das „European Innovati-on Village“ statt. Organisiert wur-de diese Veranstaltung von dem El-sässer Optik-Kompetenznetz Rhe-naphotonics und der SPIE Europeunter der Schirmherrschaft der Eu-ropäischen Kommission.

Im „European Innovation Villa-ge“ präsentierten Universitäten, For-schungszentren und Start-ups inno-vative Produktentwicklungen ausdem Bereich der Photonik einem in-ternationalen Fachpublikum. In die-sem Rahmen wurde am 5. April dermit insgesamt 3.000 Euro dotierte„European Innovation VillageAward 2006“ in den Kategorien„Best overall product“, „Best de-sign“, „Best technology“, „Bestmarketability“ und „Best applicati-on“ verliehen. Die Bewertung er-folgte durch eine Kommission mitVertretern aus Industrie und Wis-senschaft unter der Leitung vonHenri Rajbenbach von der Europäi-schen Kommission.

Die begehrteste und am höchstendotierte Auszeichnung „Best over-all product“ ging an das Team „Hy-moSens“ des Instituts für Mikro-strukturtechnik (IMT) des For-schungszentrums Karlsruhe und desInstitutes für Technische Optik(ITO) der Universität Stuttgart für

NEWS

Optisches Prinzip desminiaturisierten Punkt-

sensors mit seitlicher Beob-achtung. Dargestellt sind

die Komponenten optischeFaser, Mikrolinse, Umlenk-

spiegel und diffraktive Linse(links) sowie der in einer

Mikrobank realisierteSensor (rechts).

das Projekt „Confocal Micro Opti-cal Sensor for Quality Control inIndustrial Production“. Im Rahmendes vom BMBF geförderten Projek-tes „Hybride mikrooptische Senso-ren“ (FZK: 02P D2551) wurde ge-meinsam mit den Firmen BöhringerIngelheim microParts und Mahr inder Abteilung Mikrooptik des IMTsund im ITO in jeweils einer Dok-torarbeit ein neuartiges mikroopti-sches Sensorsystem zur Abstands-messung für die Qualitätskontrollein der industriellen Serienprodukti-on entwickelt. Der Sensor basiertauf dem chromatisch-konfokalenPrinzip und kombiniert refraktiveund diffraktive optische Komponen-ten. Mit einem Durchmesser von 1,2mm ist es der weltweit kleinste Sen-sor, der nach diesem Prinzip reali-siert wurde. Kombiniert mit einemfür diese Zwecke optimiertenLIGA-Mikrospektrometer werdenAuflösungen bis 10 nm (gerade ausmessender Sensor) bzw. 20 nm (zurSeite messender Sensor) bei Mess-raten von über 1 kHz erzielt. Mitdem seitlich messenden Sensor-kopf, siehe Abbildung, ist damit dieBestimmung der Oberflächenrau-heit und der Geometrieform kleinerund komplexer Innengeometrienwie z.B. der Innenwände der Boh-rungen von Dieseleinspritzdüsenmöglich. Die Vorstellung der Inno-vation begeisterte auch viele Besu-cher der Ausstellung.

European Innovation Village Award 2006für eine Neuentwicklung im BMBF-Projekt HYMOSENS

Roboter spielen Fußball imFoyer des Museums für

Kommunikation

Bild: IPA

Bilder: FZK/ITO


NEWS


NEWS

Deutsch-Russische Regie-rungskonsultationen in Tomsk

Wegen ihrer zahlreichen durchdie DFG geförderten Projekte mitTomsker Wissenschaftlern wurdenProf. Siegfried Schmauder, Fr. Dr.Lasko (Institut für Materialprüfung,Werkstoffkunde und Festigkeitsleh-re (IMWF) Universität Stuttgart)und Prof. Valentin Popov (TU Ber-lin, Institut für Mechanik) eingela-den, an einer wissenschaftlichenDelegation teilzunehmen, die beimTreffen der Bundeskanzlerin Ange-la Merkel und des Präsidenten Vla-dimir Putin mit Wissenschaftlern inTomsk am Abend des 26.4.2006 dieDFG vertrat.

Die Delegation führte unter Lei-tung von Dr. Christian Schaich(DFG-Büro Moskau) Gespräche mitder Leitung von Tomsker Universi-täten, dem Vorsitzenden des Wis-senschaftlichen Zentrums der Rus-sischen Akademie der Wissenschaf-ten, Prof. Sergey Psakhie, und demVorsitzenden der SibirischenZweigstelle der Russischen Akade-mie der Wissenschaften, Prof. Ni-kolai Dobretzov, geführt. Es wurdenThemen und Finanzierungsmodali-täten von längerfristigen Deutsch-Russischen Projekten besprochen.

Internationale Tagung zurDichtungstechnik

Im Herbst findet bereits zum drit-ten Mal die renommierte Internatio-nal Sealing Conference ISC an derUniversität Stuttgart statt. Vor sechsJahren gelang es Prof. Werner Haasvom Institut für Maschinenelemen-te die nun schon zum 14. Mal durch-geführte Tagung von Dresden nachStuttgart zu holen.

Gemeinsam mit dem VDMA ver-anstaltet das Institut für Maschinen-elemente im zweijährigen Rhythmus

die mittlerwei-le auch interna-tional einzigar-tige TagungISC. Inhaltlichbringt das In-stitut sein in

mehreren Jahrzehnten intensiverForschung erworbenes Wissen überDichtungen ein.

Der Kompetenzverbund Dich-tungstechnik zwischen MPA Stutt-gart und Institut für Maschinenele-mente deckt in Forschung und Leh-re die gesamte Dichtungstechnik imAnlagen- und Maschinenbau ab.Weltweit gibt es keine vergleichba-re Einrichtung.

Vom 10. bis 11. Oktober 2006werden in 50 Vorträgen die neuestenEntwicklungen aus der Dichtungs-technik präsentiert. Die zweizügigeTagung ist nicht nur für Fachleuteauf dem Gebiet der Dichtungstech-nik interessant. Sie bietet auch fürden Anwender und Konstrukteurwertvolle Anregungen bei dich-tungstechnischen Problemen.

KW21-Workshop:Kraftwerke der Zukunft

Die Forschungsinitiative „Kraft-werke des 21. Jahrhunderts“, kurzKW21, richtet am 20. Juli 2006 imStuttgarter Haus der Wirtschaft dendritten KW21-Workshop aus.

Während des Workshops werdenin zwei Parallelsitzungen die bishe-rigen Projekt-Ergebnisse präsentiert.

KW21 ist eine Initiative der Län-der Bayern und Baden-Württembergmit dem Ziel, Forschungsbeiträgefür die Entwicklung hocheffizienter,zuverlässiger und umweltfreundli-cher Kraftwerke zu leisten.

Inhalt sind neue Technologien fürKleinkraftwerke, Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen und andere Ver-brennungskraftwerke, aber ebensoauch energiewirtschaftliche Analysenund Strategien aus betriebswirt-schaftlicher, volkswirtschaftlicherund ökologischer Perspektive. 20 For-schergruppen der Universitäten Mün-chen, Erlangen-Nürnberg, Karlsruheund Stuttgart (mit fünf Instituten ausder Fakultät Maschinenbau), sowiedes DLR Stuttgart arbeiten mit zehnIndustriepartnern in 36 Projekten zu-sammen.

Die Projekte werden je zur Hälf-te von den Industriepartnern undvon den Ländern und ihren Stiftun-gen finanziert. Der Projektstart waram 1. Juli 2004. Weitere Informati-on über die ForschungsinitiativeKW21 und über den KW21-Work-shop finden sich im Internet unterwww.abayfor.de/kw21/de

Neues von WASTE –Besuch der ACHEMA 2006

So viele WASTE-Studenten wienoch nie haben nach harten Ein-gangsprüfungen im Sommerseme-ster 2006 ihr Studium begonnen. Mit43 Studierenden aus 22 Ländern istdieser Jahrgang ungefähr doppelt sostark wie bisher üblich und interna-tional sehr ausgewogen besetzt.

Begeistert schlossen sich die„Neuen“ am 17. Mai einer Exkursi-on des Instituts für MechanischeVerfahrenstechnik (IMVT) zur

ACHEMA in Frankfurt an. Dortstellten fünf ausgewählte Firmenden Studenten an ihren Messestän-den einige aktuelle umwelttechni-sche Verfahren und Produkte aus derMisch-, Trenn- und Messtechnikvor. Die Gelegenheit wurde von denStudenten auch genutzt, um Themenfür mögliche Masterarbeiten in derIndustrie zu identifizieren – viel-leicht ergibt sich daraus ja noch dieeine oder andere Berufschance nachdem Studienabschluss.

Die Bewerbungsfrist für den Jahr-gang 2007 des internationalen Stu-diengangs WASTE läuft noch bis 15.Juli. Weitere Informationen könnender Website www.waste.uni-stutt-gart.de entnommen werden. Geplantist außerdem ein halbjährlicherNewsletter des Alumni-Vereins„WASTE Club Stuttgart e.V.“ abdem Sommersemester 2006.

Der WASTE-Studiengang ist international ausgewogen besetzt.


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