Futur 1/2013: Maintenance, Repair and Overhaul
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Maintenance, Repair and Overhaul
FUTURVision Innovation Realisierung
Mitteilungen aus dem Produktionstechnischen Zentrum Berlin
Alles parat an einem Ort Reverse Engineering Center in Fabriken
Wasser marsch Mit Hochdruck Turbinen reinigen
Inhalt
04 MRO in Energie und Verkehr
06 Unter Beobachtung. Mehr Sicherheit für Anlagen
07 Alles parat an einem Ort. Reverse Engineering Center für Fabriken
10 Mit Hochdruck um die Kurve. Flexibel und ökoeffizient reinigen
12 Wasser marsch! Mit Hochdruck Turbinen reinigen
14 Freie Fahrt für Straßenbahnen. Schienen effizient instandsetzen
16 Mit Turbo in Berlin-Brandenburg
18 Original oder Fälschung? Plagiate und Garantieverletzungen erkennen
19 Leise Laster für die Nacht. Erstes Nutzfahrzeugprojekt startet
20 Kosten senken auf der Letzten Meile. Die BentoBox beweist sich im Einsatz
21 Neuer Roboter-Komplex im PTZ
22 Von Science Fiction zu Science Reality
Interview mit Klaus-Peter Willsch
24 Partnerunternehmen: Deutsche Bahn
25 Partnerunternehmen: »From Sheep to Shop«. Meyer & Meyer sorgt für
volle Regale in der Fashionwelt
26 Ereignisse und Termine
© Fraunhofer IPKNachdruck, auch auszugsweise, nur mit vollständiger Quellenangabe und nach Rücksprache mit der Redaktion.Belegexemplare werden erbeten.
Impressum
FUTUR 1/201315. JahrgangISSN 1438-1125
HerausgeberProf. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann
MitherausgeberProf. Dr.-Ing. Roland JochemProf. Dr.-Ing. Erwin KeeveProf. Dr.-Ing. Jörg KrügerProf. Dr.-Ing. Kai MertinsProf. Dr.-Ing. Michael Rethmeier Prof. Dr.-Ing. Günther SeligerProf. Dr.-Ing. Rainer Stark
Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK
Institut für Werkzeugmaschinen undFabrikbetrieb (IWF) der TU Berlin
Chefredaktion Steffen Pospischil
Redaktion Claudia EngelSalome Zimmermann
Gestaltung und ProduktionMila Albrecht
KontaktFraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK Institutsleitung Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart UhlmannPascalstraße 8-910587 BerlinTelefon +49 30 39006-140Fax +49 30 [email protected]://www.ipk.fraunhofer.de
Herstellung Heenemann Druck GmbH
Fotos CityLog: 2Deutsche Bahn AG: 1 (rechts unten), 24 Fotolia / Werner Weber: 6 Fraunhofer-Gesellschaft / Scienceintermedia: 29 untenFraunhofer IPK / Gerold Baumhauer: 1 ganz oben, 32 / Vincenzo Ferrera: 26 oben / Kons-tantin Heß: 3, 29 oben / Norbert Paciorek: 21 unten / Steffen Pospischil: 26 unten, 27 beide / Angela Salvo: 28 beide / Gerhard Schreck: 30 / Katharina Strohmeier: 12 / Salome Zimmer-mann: 21 obeniStockphoto / Sylvie Bouchard: 14iStockphoto.com / Sven Taubert: 1 (links oben) Meyer&Meyer: 19, 25pixelio.de / Rainer Sturm: 1 (rechts oben)Siemens AG: 1 (links unten), 4
FUTUR 1/2013 3
Maschinen und Anlagen sind Investitions-
güter. Ihre Anschaffung lohnt sich vor allem
auf lange Sicht. Damit positive Langzeit-
effekte allerdings tatsächlich eintreten,
müssen sie zuverlässig funktionieren. Für
ihre Wartung, Instandhaltung und Repara-
tur fällt daher ein beträchtlicher Anteil der
Unternehmenskosten an. Einsparpotenziale
ließen sich also ausschöpfen, wenn Prozesse
und Technologien im Bereich »Maintenance,
Repair and Overhaul« (kurz: MRO) energie-
effizient und ressourcenschonend gestaltet
würden.
Diese Zielstellung bietet ein weites For-
schungsfeld, dem sich der Fraunhofer-
Innovationscluster »Maintenance, Repair
and Overhaul in Energie und Verkehr« von
2009 bis 2012 widmete. Zusammen mit
regionalen Partnern aus Forschung und
Wirtschaft haben unsere Wissenschaft-
lerinnen und Wissenschaftler Methoden
entwickelt und etabliert, die uns diesen
Zielen näher bringen. Aktuelle Ergebnisse
des Clusters präsentieren wir am 23. und
24. Mai 2013 auf der 2. Internationalen
Konferenz »MRO – Maintenance, Repair
and Overhaul« in Berlin. Wir laden Sie herz-
lich dazu ein, gemeinsam mit uns neueste
Entwicklungen zu diskutieren.
Die Vorteile operativer oder präventiver
Instandhaltung sind bekannt. Neu ist aller-
dings unser Lösungsansatz zustandsbasiert
zu warten, den wir Ihnen in dieser Ausgabe
der FUTUR vorstellen. Dadurch werden Auf-
wand und Kosten erheblich reduziert. Da-
rüber hinaus ist für jeden MRO-Prozess der
Zugang zu relevanten Daten signifikant. Die
von uns entwickelte Vision – das Reverse
Engineering Center in Fabriken – stellt sich
dem Problem »Informationslücke« und zeigt
Wege, wie Automatisierung auch in Inspek-
tions- und Reengineering prozessen funkti-
onieren kann.
Wesentliche Voraussetzung für eine effek-
tive Wartung ist vorab die Reinigung von
Maschinen und Anlagen. Insbesondere
zwei Verfahren, so konnten wir feststellen,
eignen sich dafür besonders: Das Strahlen
mit Trockeneis und das Hochdruckwasser-
strahlen. Wir sind auf dem Weg, diese zwei
Verfahren für unsere Kundinnen und Kun-
den noch wirkungsvoller zu optimieren.
Unsere Forschungs- und Entwicklungs-
arbeiten im Bereich MRO setzen wir im
neuen Fraunhofer-Innovationscluster »Life
Cycle Engineering für Turbomaschinen« seit
Anfang dieses Jahres fort. Der Fokus liegt
hier, wie bereits im vorangegangenen Clus-
ter, auf der Region Berlin-Brandenburg, die
die höchste Dichte an Turbomaschinen-
herstellern in ganz Europa beherbergt.
Nutzen Sie die Gelegenheit und informie-
ren Sie sich am 22. Mai 2013 im Vorfeld
unserer MRO-Konferenz über unser neues
Vorhaben.
Erfahren Sie mehr über unsere Arbeit in
der neuen Ausgabe der FUTUR – eine anre-
gende Lektüre wünscht Ihnen Ihr
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann
Editorial
4
MRO
Forschung und Entwicklung
► Der Innovationscluster
Um die Instandhaltung und Reparatur
von Zügen, Flugzeugen, Kraftwerken und
Maschinen zu verbessern, haben sich in
Berlin-Brandenburg Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler mit Unternehmen der
Region zum Fraunhofer-Innovationsclus-
ter »Maintenance, Repair and Overhaul
(MRO) in Energie und Verkehr« zusammen-
geschlossen. Sie erarbeiten gemeinsam
ressourcen- und energieeffiziente MRO-
Prozesse und -Technologien für die Instand-
haltung hochwertiger Maschinen und Anla-
gen. Seit Gründung des Clusters vor drei
Jahren wurden hierfür über 16 Mio. Euro
bereitgestellt. Für etwa je ein Drittel kamen
dabei die Fraunhofer-Gesellschaft, die Län-
der Berlin und Brandenburg und die betei-
ligten Unternehmen auf.
Schwerpunkte der Initiative sind vier MRO-
Innovationsfelder: Zustandserfassung und
-diagnose, MRO-Planung und digitale Unter-
stützung, Reparaturtechnologien sowie Reini-
gung. Auf dieser Basis werden in konkreten
Projekten Technologien zur Optimierung
von MRO-Prozessen erarbeitet und am
Markt etabliert.
► Zustandserfassung und -diagnose
Im ersten Innovationsfeld, Zustandserfas-
sung und -diagnose, gilt es den aktuellen
Anlagen- und Komponentenzustand konti-
nuierlich und systemintegriert zu erkennen.
Besonders sicherheitsrelevant ist dabei die
Rissprüfung von Radsätzen und Wellen im
Die Relevanz von MRO, kurz für »Maintenance, Repair and Overhaul«, steht
außer Frage. Bei Gütern mit hohen Investitionskosten und langer Lebens-
dauer entsteht dadurch ein wesentlicher Teil der Unternehmenskosten, denn
im Laufe eines Produktlebens fallen neben planbarer Wartung auch unvor-
hersehbare Reparaturen an. MRO-Prozesse leisten daher einen erheblichen
Beitrag zur Ressourcen- und Energieeffizienz. Nicht zuletzt sind damit ökono-
mische Vorteile verbunden.
MRO in Energie und Verkehr
»Maintenance, Repair and Overhaul« bei Siemens (© Siemens AG)
Schienenverkehr. Zusehends an Bedeutung
gewinnen außerdem leistungselektronische
Systeme. Daneben sollen innovative Prüfver-
fahren entwickelt werden, um den optima-
len Wartungszeitpunkt abzuleiten und die
Restlaufzeit einzelner Baugruppen oder
ganzer Anlagen abzuschätzen. Beispiels-
weise liefert das Verfahren des Condition
Monitoring künftig relevante Informatio-
nen über die Anlagen. Es trägt dazu bei, ihre
Lebensdauer sowie Wartungsintervalle zu
verlängern und Ausfälle aufgrund unge-
planter Wartungsarbeiten zu vermeiden.
Dadurch gelingt es, die Gesamtverfügbar-
keit von Anlagen zu erhöhen.
► MRO-Planung und digitale Unter-
stützung
Die Effizienz von MRO-Prozessen lässt sich
durch digitale Lösungen wesentlich steigern.
Damit die Potenziale virtueller Technologien
ausgeschöpft werden, besteht Bedarf an
neuen Methoden und Werkzeugen für die
verschiedenen Innovationsfelder. Beispiels-
weise könnten sie helfen, schnell auf wich-
tige Lebenszyklen- und MRO-Informationen
zuzugreifen, Schnittstellenkonflikte zwischen
verschiedenen Multiplayer-Systemen zu besei-
tigen oder Fernwartungsarbeiten mit mobi-
len Telekooperationsgeräten via Schmal-
bandverbindung durchzuführen. Darü-
ber hinaus können Papierzeichnungen,
Baugruppen und komplexe Produkte
sowie Anlagen mit geringem Aufwand in
3D-Modelle überführt werden.
► Reparaturtechnologien
Systematische und bedarfsorientierte MRO-
Planung und -Unterstützung sowie schnelles
Reagieren auf wechselnde Produktzustände
ermöglichen Kostensenkungen. Wird der
Bestand von Ersatzteilen global gesteu-
ert, verkürzen sich ferner die Stillstandszei-
ten von Maschinen. Nicht zuletzt würden
Schulungszeiten reduziert und MRO-Pro-
zesse schneller und fehlerfrei durchgeführt
werden.
Vorgänge in der Wartung und Instand-
haltung sind im Gegensatz zur Neuferti-
gung deutlich schlechter vorhersehbar. So
wird die Reparatur von langlebigen Investi-
tionsgütern meistens am Einzelstück vor Ort
zu einem vorab unbestimmten Zeitpunkt
durchgeführt, während die Fertigung vor-
wiegend in Serie in einer Produktionshalle
zu einem festgelegten Zeitpunkt stattfin-
det. Dementsprechend wird bei der Bewer-
tung und Entwicklung neuer Reparaturtech-
nologien eine besonders hohe Adaptivität
gefordert.
► Reinigung
Eine zentrale Stellung im MRO-Prozess
nimmt auch die Reinigung von Maschinen
und Anlagen ein. Dabei sind sowohl die
Verfahren als auch deren Anwendungsbe-
reiche breit gefächert. An der Reinigung
aus optischen Gründen, wie der Entfernung
von Graffitis, besteht insbesondere bei
Schienenverkehrsunternehmen ein hoher
Bedarf. Die präventive Reinigung hin-
gegen bewahrt Funktion und Wirkungs-
grad. Kostspielige Ausfälle und Reparaturen
werden dadurch vermieden beziehungs-
weise reduziert. Reinigung als Reparatur-
oder Fertigungsverfahren ist vor allem bei
der Entfernung von Funktionsschichten
erforderlich. In allen Anwendungsbereichen
gilt es flexible und ökoeffiziente Verfahren
zu entwickeln und zu etablieren.
► Internationale Konferenz MRO
Aktuelle Ergebnisse der Clusterinitiative
werden am 22. und 23. Mai 2013 in Ber-
lin auf der 2. Internationalen Konferenz
»MRO – Maintenance, Repair and Over-
haul« in Berlin präsentiert. In diesem Jahr
werden mit dem Schwerpunktthema »Life
Cycle Engineering« Entwicklungen umfas-
send präsentiert und bislang unerschlossene
Potenziale aufgezeigt. Die Konferenz ist ein
internationaler, branchenweiter Treffpunkt
für Unternehmen, Zulieferer und Kunden
im Bereich der Wartung und Instandhal-
tung. Namhafte Referentinnen und Refe-
renten aus Wissenschaft und Praxis präsen-
tieren neue Konzepte und Strategien aus
Ihre Ansprechpartner
Dipl.-Ing. (FH) Martin Bilz M.Sc.
Telefon: +49 30 39006-147
E-Mail: [email protected]
Jeanette Baumgarten M.A.
Telefon: +49 30 39006-351
E-Mail: [email protected]
Fraunhofer-Innovationscluster
»Maintenance, Repair and Overhaul in
Energie und Verkehr« (MRO)
Ziel: Entwicklung und Etablierung ressour-
censchonender und energieeffizienter
MRO-Prozesse und -Technologien in der
Hauptstadtregion.
Innovationsfelder: Zustandserfassung
und -diagnose, MRO-Planung und digitale
Unterstützung, Reinigung, Reparaturtech-
nologien.
Partner: 3 Forschungsinstitute, 2 Hoch-
schulen, 14 Wirtschaftsunternehmen,
Institutionen Bund, Länder: Berlin und
Brandenburg
Finanzierung: Fraunhofer-Gesellschaft,
Wirtschaft, Länder Berlin und Branden-
burg zu jeweils gleichen Teilen
Budget: 16 Mio € (2009 bis 2012)
Koordination: Fraunhofer IPK
Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann
den Themen MRO-gerechte Konstruktion,
MRO-Prozesse und IT, adaptive sowie intel-
ligente MRO-Lösungen.
FUTUR 1/2013 5
6
Zustandserfassung und -diagnose
Forschung und Entwicklung
Den optimalen Zeitpunkt für die Wartung abzupassen, ist alles andere als leicht.
Voraussetzung dafür ist vor allem, den aktuellen Zustand von Maschinen und
Anlagen sowie deren mechatronischer Komponenten zu detektieren. Erreicht wird
dies allerdings nur durch die kontinuierliche Überwachung aller Systeme. Helfen
können dabei Condition Monitoring-Systeme. Deren Ziel ist es, die Zustandserfassung
und -bewertung zu automatisieren und dadurch Veränderungen zeitnah zu
erkennen. Lösungen zur Fehlerdiagnose und -prognose wurden am Fraunhofer
IPK entwickelt.
Unter Beobachtung Mehr Sicherheit für Anlagen
Ihre Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Eckhard Hohwieler
Telefon +49 30 39006-121
Dipl.-Ing. Abdelhakim Laghmouchi
Telefon +49 30 39006-129
► Condition Monitoring
Maschinen und Anlagen werden stark
beansprucht. Dabei verändert sich die
Werkstoffstruktur ihrer Komponenten: Es
kommt zu Alterung, Ermüdung, Korrosion
und Verschleiß. Solche Veränderungen
können die Funktionalität der Anlage stark
beeinträchtigen und im Extremfall zu ihrem
Ausfall führen. Einschränkungen sollen
jedoch möglichst vermieden werden. Hier
setzen Condition Monitoring-Systeme an:
Mittels Applikationen zur Fehlererkennung
und -diagnose sind systematische Entschei-
dungen über erforderliche Instandhaltungs-
maßnahmen möglich. Die Verfügbarkeit
und Sicherheit der Anlagen steigen dadurch.
Dieses zustandsbasierte Vorgehen reduziert –
im Gegensatz zur operativen und präventiven
Instandhaltung – den Instandhaltungsauf-
wand erheblich.
► Der Methodenbaukasten
Für die Zustandsüberwachung von Bau-
gruppen und Komponenten wurde im
Rahmen des Fraunhofer-Innovationsclus-
ters MRO ein Methodenbaukasten ent-
wickelt, der Anwender beim Entwurf und
bei der Realisierung von Condition Moni-
toring-Applikationen unterstützt. Dies sind
Anwendungen für die Zustandserken-
nung von Verschleißteilen in mechatroni-
schen Anwendungen, zum Beispiel für die
Überwachung des Verschleißzustands des
Antriebsstranges einer Windkraftanlage.
Anhand ausgewählter Methoden und
Algorithmen der drei Auslegungsphasen
Signalvorverarbeitung, Merkmalsextraktion
und Merkmalsklassifikation lassen sich
relevante Aussagen über den Anlagenzu-
stand treffen. Hierfür werden sensorisch
und/ oder steuerungsintern erfasste Mess-
daten sowie einmalige Ereignisse, die
als Meldungen vorliegen, analysiert und
bewertet. Auf Basis dieser Daten und unter
Berücksichtigung zusätzlicher Randbe-
dingungen wie Umgebungsbedingun gen,
Nutzungsprofile, Belastungs- bzw. Bean-
spruchungsart, etc. lässt sich somit eine
Prognose über die Entwicklung der betrach-
Kraftwerksanlagen benötigen ein effektives Condition Monitoring.
FUTUR 1/2013 7
teten Komponente ableiten. Sie kann
dadurch rechtzeitig – bevor sie ausfällt –
ausgetauscht werden.
► Die Applikationen
Auch neue Methoden und Algorithmen
lassen sich unkompliziert integrieren. Die
Realisierung einer konkreten Applikation
erfolgt iterativ durch geeignete Metho-
den und Algorithmen bei jeder der drei
Auslegungsphasen. Über die Benutzer-
oberfläche muss sich der Anwender dabei
nicht an eine bestimmte Reihenfolge
der Eingaben halten, sondern kann fle-
xibel zwischen den Auslegungsschritten
wechseln, um gegebenenfalls Änderun-
gen vorzunehmen. Die entwickelte Appli-
kation liegt schließlich als eigenständiges
MATLAB M-File vor.
Der entwickelte Methodenbaukasten wurde
anhand von Versuchen an einem Lager-
prüfstand für Kugellager evaluiert und
validiert. Die Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftler haben dazu mit einer
Funkenerodiermaschine die Kugellager an
unterschiedlichen Stellen mit verschiede-
nen Schäden künstlich präpariert. Parallel
Wie soll repariert werden, wenn keine technischen Unterlagen zur Verfügung
stehen oder wenn der Mitarbeiter, der bisher zuständig war, ausgeschieden ist?
Wenn der Hersteller keine Ersatzteile mehr produziert? Alternativen sind Eigen-
produktion und Reengineering. Notwendig sind dafür jedoch 3D-Produkt-modelle.
Entsprechende Prozesse zur Gewinnung dieser Daten müssen daher standardisiert
werden. Die Lösung: Das Reverse Engineering Center für Fabriken.
Alles parat an einem Ort Reverse Engineering Center für Fabriken
► Fehlende 3D-Produktdaten und In-
formationen
Langlebige Investitionsgüter wie Dampf-
turbinen oder Flugzeugtriebwerke mit einer
Lebensdauer von mehr als 30 Jahren werden
häufig von unterschiedlichen Service-
Teams instandgehalten. Dazu zählen die
Produkthersteller, Anwender und Service-
Unternehmen. Sie alle benötigen für
Wartungs-, Inspektions-, Instandsetzungs-
und Reengineeringprozesse technische
Unterlagen, die oftmals nur die Hersteller
besitzen und die aus Vertraulichkeitsgründen
nicht weitergegeben werden. Produkt-
nutzer und Service-Unternehmen sind
deshalb häufig auf Erfahrungswissen ange-
wiesen. Problematisch wird es aber spätes- Rekonstruiertes Gehäuseteil über Flächenrückführung und Parametrisierung von 3D-Scandaten
zu dem entwickelten Methodenbaukas-
ten des Fraunhofer IPK wurde am Fraun-
hofer IZM im Rahmen dieses Projekts eine
Hardware-Toolbox erstellt, die miniatu-
risierte, intelligente Sensorsysteme bein-
haltet. Beide Toolboxen zusammen die-
nen dem Entwurf von Applikationen
für konkrete Anwendungsfälle von Condi-
tion Monitoring.
Forschung und Entwicklung
MRO-Planung und digitale Unterstützung
8
MRO-Planung und digitale Unterstützung
Forschung und Entwicklung
► Lösungsansätze
Zur Prozessautomatisierung von Reengi-
neering- und Inspektionsprozessen haben
Expertinnen und Experten am Fraunho-
fer IPK eine Datenverarbeitungskette von
der 3D-Akquisition bis zum parametrisier-
ten Baugruppenmodell und der zugehöri-
gen Produktstruktur entwickelt. Dabei wur-
den Lösungen für Teilprozesse prototypisch
implementiert. Um die optimale 3D-Scan-
ning Technologie und Messstrategie zu
bestimmen, wurden 3D-Scans per Streifen-
licht, Laserlicht und Computertomografie
durchgeführt und Kombinationsmöglichkei-
ten sowie Datenformate untersucht.
In einem Segmentierungsverfahren gelang
es, in Baugruppenscans Einzelteile zu erken-
nen und zu separieren. Durch deren Ab-
gleich mit einer Normteilbibliothek mit-
tels geometrischer Ähnlichkeitssuche konn-
ten zugehörige CAD-Teile, inklusive techni-
scher Beschreibung, gefunden werden.
Außerdem arbeiten Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler derzeit an einem auto-
matisierten Verfahren, mit dem Baugrup-
penmodelle anhand der gefundenen
CAD-Teile aufgebaut werden können,
um einen parametrisierten Datensatz der
gescannten Geometrie zu erzeugen.
Das Baugruppenmodell dient als Input für
einen selbst entwickelten »Produktstruktur-
gebenden 3D-Laser-, Streifenlicht- sowie
Röntgen-Messverfahren ermöglicht, die
Demontageaufwände auf ein Minimum zu
reduzieren.
Anhand der gewonnenen Messdaten
gelingt es, Bauteile sowie die Produktstruk-
tur automatisch zu erkennen und in einem
Produktdatenmanagementsystem anzule-
gen. Auf Basis des automatischen Vergleichs
dieser Daten mit dem Produkt-Soll-Zustand
und der Produkthistorie wird ein Befund
erstellt. Daraus leitet sich die entsprechende
Instandhaltungsstrategie ab.
Der Vorteil: Auch gering qualifiziertes
Personal kann komplexe Arbeitsschritte aus-
führen, da mit einem Workflowsystem eine
nachvollziehbare Handlungsabfolge gene-
riert wird. Dieses Workflowsystem sowie
die damit gekoppelte Wissensbasis stellen
alle benötigten Daten bereit und verwalten
die Eingaben des Personals.
Nicht zuletzt ermöglichen die erhobenen 3D
-Geometriedaten eine Unterstützung durch
Augmented Reality-Systeme: Sie visualisieren
den Produktzustand und blenden Hand-
lungsanweisungen unmittelbar in den realen
Kontext ein. Der Ersatz obsoleter Kompo-
nenten kann mit den 3D-Daten schnell über
generative Fertigungsverfahren bereitge-
stellt werden.
tens, wenn erfahrene Mitarbeiter aus dem
Unternehmen ausscheiden. Selbst wenn
das Wissen verfügbar ist, besteht noch
immer die Gefahr, dass Ersatzteile aus
wirtschaftlichen Gründen nicht mehr
produziert werden. Defekte Komponenten
können dann nicht erneuert und Maschinen
nicht mehr instandgesetzt werden. Üblich
ist es daher, bereits beim Kauf der Maschine
auch große Zahlen von Ersatzteilen zu
bestellen. Für die Alternative – Ersatz-
teile selbst zu produzieren – sowie für das
Reengineering zu Modernisierungszwecken
werden 3D-Produktmodelle benötigt.
Die Nutzung und die Weiterentwicklung
von 3D-Scanning-Systemen nehmen daher
rasant zu. Bislang fehlen jedoch Standards
für entsprechende Reverse Engineering-Pro-
zesse. Darüber hinaus ist die Datenaufberei-
tungskette durch viele manuelle und damit
zeitaufwändige Eingriffe gekennzeichnet.
► Das Reverse Engineering Center
Das Reverse Engineering Center bietet
einen innovativen Lösungansatz: Künftig
kann dort den Problemen der Daten- und
Informationsbeschaffung sowie deren
Bereitstellung begegnet werden. In Fabriken
wird es stationäre Reverse Engineering-
Zellen oder mobile Lösungen geben, mit
deren Hilfe die 3D-Datenakquise auto-
matisiert erfolgt. Die Kombination aus bild-
CAD-Baugruppen-rekonstruktion
Segmentierung und Einzelteilidentifikation
Produktstruktur- erkennung für PDM-
Integration
Digitalisierung durch 3D-Scanning
Original
Automatisierte Generierung von Baugruppenmodellen und Identifikation der Produktstruktur anhand eines Testdatensatzes einer PKW-Lichtmaschine
FUTUR 1/2013 9
Ihre Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Hendrik Grosser
Telefon: +49 30 39006-295
E-Mail: [email protected]
Dipl.-Ing. Sebastian Adolphy
Telefon: +49 30 39006-216
E-Mail: [email protected]
generator«, der die Nachbarschaftsbeziehun-
gen der Einzelteile innerhalb einer Bau-
gruppe auswertet und in einem Produktda-
tenmanagement-System eine Produktstruk-
tur für Referenzstrukturabgeleiche anlegt.
► Optische Verfahren als Ergänzung
Damit Reparaturen an Elektronikkompo-
nenten vorgenommen werden können,
wurde eine Prozesskette zur automa-
tisierten Generierung von Schaltplänen
für PCBs entworfen und in einer Mach-
barkeitsanalyse geprüft. Bisherige elektri-
sche Verfahren basieren auf der Nutzung
von Flying Probe-Testern, die Verbindungs-
tests anhand von Pinkontaktierungen
durchführen.
Ziel ist es hier, eine Netzliste zu erstellen, die
als Basis für den Schaltplanentwurf dient.
Durch die schwierige Pinkontaktierung
aufgrund von Schutzlacken und Verdeckun-
gen durch Bauteile ist dieses Verfahren jedoch
fehlerbehaftet, sodass die Resultate in der
Praxis häufig unbrauchbar sind. Darum wurde
ergänzend ein auf optischen Verfahren
basierender Prozess entwickelt: Eine Com-
putertomografie erkennt und extrahiert
über zu entwickelnde Segmentierungs-
verfahren relevante Strukturen wie Bau-
teile, Pins, Vias und Leiterbahnen. Dabei
wird deren Verlauf nachverfolgt, sodass
eine Netzliste abgeleitet werden kann, die
im nächsten Schritt mit einer elektrisch
erzeugten Netzliste abgeglichen wird.
Ziel ist es, Fehler zu minimieren. Über einen
Geometrievergleich werden Bauteile identi-
fiziert, anhand derer Schaltplansymbole
ausgewählt und auf Schaltplanseiten abge-
bildet werden. Per Autorouting werden sie
außerdem mit Leiterbahnen verbunden.
Impeller einer Mikrogas-turbine - Die Aufgabe besteht darin, den bestehenden Impeller (Nickelbasislegierung) durch einen Keramikim-peller zu ersetzen, um den Wirkungsgrad zu erhöhen. Der Impeller wird zunächst gescannt, dann wird das 3D-Modell für die Fertigung einer Keramikversion hin-sichtlich einer optimalen Spannungsverteilung konstruktiv überarbeitet.
10
Reinigung
Reinigungstechnik
Eine neue Düsentechnik sorgt jetzt für deutlich bessere Reinigungsergebnisse
bei komplexen Bauteilen. Sie ermöglicht eine schonende Umlenkung und damit
effektivere Ausnutzung des empfindlichen Strahlmittels Trockeneis. Festes Kohlen-
dioxid ist aufgrund seiner geringen Härte sehr anfällig für äußere Kraftein-
wirkungen. Die neue Umlenkdüse reduziert Geschwindigkeits- und Masseverluste
bei der Umlenkung und erhöht deutlich die Reinigungsleistung im Vergleich zu
konventionellen Düsen.
► Eiskalt reinigen
Trockeneis kommt als Strahlmittel für Rei-
nigungsprozesse primär in Pelletform zum
Einsatz. Da es bei Umgebungsdruck direkt
vom festen in den gasförmigen Zustand
übergeht und aufgrund seiner geringen
Härte reinigt es selbst empfindliche Ober-
flächen schonend, trocken und rückstands-
frei. Dabei werden die Pellets pneumatisch
beschleunigt und auf die zu reinigende
Fläche aufgebracht. Im Gegensatz zu
anderen Strahlmitteln beruht das Trocken-
eisstrahlen nicht nur auf einem mechani-
schen Effekt, sondern aufgrund der nied -
rigen Temperatur des Strahlmittels von
-78,5 °C auch auf einem thermischen Effekt.
Die geringe Härte macht das Strahlmittel
hier jedoch auch sehr empfindlich gegen-
über Krafteinwirkungen wie Stößen oder
Reibung. Deshalb wird das Trockeneisstrah-
len bislang über wiegend zum Reinigen
leicht zugänglicher Oberflächen eingesetzt.
Für schwer zugängliche Bereiche wie z. B.
Hinterschneidungen sind zwar verschiedene
Strahldüsen auf dem Markt erhältlich. Sie
nutzen allerdings zur Strahlmittelablenkung
fast ausschließlich Pralleffekte innerhalb
der Strahldüse. Dadurch kommt es vermehrt
zur Zerkleinerung oder auch vorzeitigen
Sublimation des Strahlmittels. Das wiederum
führt zu einem Geschwindigkeits- und
Masseverlust, der die kinetische Energie ver-
ringert und damit auch die Abtrag- bzw.
Reinigungsleis tung reduziert.
► Neues Düsenkonzept
Um diesen Verlust zu verhindern, wurde
im Themenfeld Reinigung des Fraunhofer-
Innovationsclusters MRO eine Düsenvariante
zur schonenden Strahlmittelumlenkung
entwickelt. Das Konzept der neuen Umlenk-
düse basiert auf dem bekannten Injektor-
prinzip. Dabei wird das Strahlmittel durch
einen sekundären Druckluftstrom um 90°
abgelenkt. Durch eine Strahlkontraktion
drosselt der Druckluftstrom gleichzeitig den
Trockeneisstrom im Strahlschlauch und am
Düseneintritt. Die Pelletgeschwindigkeit
im Bereich der Umlenkung ist dadurch so
gering, dass das Trockeneis nicht durch
Stöße an der Rückwand der Düse zerkleinert
wird. Ein weiterer Vorteil der neuen Düse ist
die Möglichkeit, Abtragleistung und Inten -
sität der Pelletablenkung durch variierende
Druckeinstellungen an der Trockeneisstrahl-
anlage zu beeinflussen.
Mit Hochdruck um die Kurve Flexibel und ökoeffizient reinigen
Ablösegebiet
Bereich derStrahlkontraktion
Trockeneispellets
RückwandTrockeneisstrom
y
x
Injektorprinzip (links) und Querschnitt durch die neu entwickelte Umlenkdüse (rechts)
FUTUR 1/2013 11
Ihr Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Simon Motschmann
Tel. +49 30 39006-269
► Prototyp im Test
Nachdem die Wissenschaftler das theore-
tische Wirkprinzip der neuen Düse mittels
Strömungssimulationen per CFD-Software
nachgewiesen hatten, wurde die Umlenk-
düse im Selective Laser Melting (SLM)-Ver-
fahren hergestellt und mit separaten
Anschlussstutzen für die Verbindung mit
einer Zweischlauch-Trockeneisstrahlanlage
versehen.
Für die anschließenden Strahlversuche wurde
zum Vergleich eine am Markt erhältliche,
flexible Gummi-Runddüse verwendet und
deren Düsenauslass um 90° gebogen.
Der Trockeneismassenstrom wurde für
beide Düsen konstant belassen. Dann wur-
den verschiedene Druckkonstellationen für
den Transportdruck (Druckluftstrom für den
Transport der Trockeneispellets) und Strahl-
druck (Druckluftstrom zur Umlenkung)
vorgegeben, um deren Einfluss auf die Abtrag-
leistung zu untersuchen. Letztere wurde
durch eine gravimetrische Messung des
Abtrags an einem Kunststoffblock in einer
definierten Zeit ermittelt. Um diese Ergeb-
nisse anschaulich interpretieren zu kön-
nen, wurden bei ausgewählten Versuchen
zusätzlich Videoaufnahmen mit einer Hoch-
geschwindigkeitskamera gemacht. Dadurch
konnten die Geschwindigkeit und die Form
der Trockeneispellets ausgewertet werden.
Obwohl die mittlere Partikelgeschwindigkeit
bei der neuen Umlenkdüse geringer als bei
der Vergleichsdüse ist, konnte eine signifi-
kant höhere Abtragleistung nachgewiesen
werden. Dies liegt an der deutlich höheren
Masse der mit der Umlenkdüse schonend
umgelenkten Trockeneispellets. Sie gleicht
den Geschwindigkeitsverlust bei der Umlen-
kung mehr als aus.
Das zeigten auch die Videoaufnahmen: Bei
der Vergleichsdüse verließen vornehmlich
Schneepartikel die Düse, während bei der
neuen Umlenkdüse überwiegend intakte
Pellets erkennbar waren. Die in den Versu-
chen maximal erreichte Abtragleistung der
neuen Umlenkdüse ist um den Faktor 16
höher als bei der Vergleichsdüse. Zudem ist
der Raumbedarf der neuen Düse deutlich
geringer und ermöglicht somit die leichtere
Reinigung auch schwer zugänglicher Bereiche
in Maschinen und Anlagen.
Aktuell arbeiten die Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler an einer weiteren
Miniaturisierung der Umlenkdüse. Dadurch
wollen sie neue Anwendungsbereiche vor
allem im MRO-Sektor erschließen, z. B. für
die Reinigung von Abwasserleitungen in
Verkehrsmitteln. Das neue Düsenkonzept
soll hier veraltete und teils stark umwelt-
belastende Verfahren ersetzen.
Simulationsergebnisse: Pellet-Geschwindigkeit (links), Strömungsgeschwindigkeit Druckluft (rechts)
Umlenkdüse mit Anschlussstutzen
12
Reinigung
Forschung und Entwicklung
Um Fehler auf Turbinenschaufeln rechtzeitig zu entdecken, dürfen sie nicht von
Schmutz oder Funktionsschichten überlagert sein. Sie zu reinigen, geht allerdings
gleichzeitig immer mit dem Risiko einher, das Grundmaterial zu beschädigen.
Besonderes Potenzial dieser Herausforderung gerecht zu werden, birgt das Hoch-
druckwasserstrahlenverfahren, wie letzte Untersuchungen am IWF der TU Berlin
ergaben.
► Fehler finden
Die Reinigung von Turbinenschaufeln und
-komponenten ist innerhalb der MRO-Pro-
zesskette essentiell. Von ihrem Ergebnis
hängen alle Folgeprozesse, vor allem aber
die Inspektion von Fehlern und deren
Ausbesserung, ab. Dabei gilt es sowohl
betriebsbedingte Verunreinigungen wie
Rost oder Anhaftungen als auch Funktions-
schichten wie Keramik- oder Haftvermittler-
schichten prozesssicher zu entfernen, um
eventuell darunter liegende Fehler am Bau-
teil sichtbar zu machen.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler
des PTZ analysierten und bewerteten unter-
schiedliche Strahlverfahren hinsichtlich ihres
Reinigungspotenzials. Dabei stach das
Hochdruckwasserstrahlverfahren hervor:
Es lieferte vielversprechende Ergebnisse zur
rückstandsfreien Entfernung leichter und
starker Verunreinigungen – ohne das Grund-
material zu beschädigen.
► Die Funktionsweise
Beim Hochdruckwasserstrahlverfahren wird
über eine Pumpe Wasser auf einen Druck
von einigen tausend Bar komprimiert und
anschließend durch eine feine Düse, meist
aus Saphir, mit einem Innendurchmesser
zwischen 0,2 bis 0,4 Millimeter beschleunigt.
Der entstehende Wasserstrahl hat dabei
eine Geschwindigkeit von bis zu 900
Metern pro Sekunde. Auf diese Weise können
Bauteile komplett durchtrennt oder deren
Oberfläche gezielt bearbeitet werden.
Die Herausforderung bei der Reinigung von
Bauteilen ist die korrekte Anpassung der
Parameter, da es einerseits gilt, die Stör-
schichten prozesssicher zu entfernen, ande-
rerseits das Grundmaterial möglichst unver-
Wasser marsch! Mit Hochdruck Turbinen reinigen
Fehlerhafte Turbinenschaufeln können nur zuverlässig entdeckt werden, wenn sie sauber sind.
Ihr Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Fabian Faltin
Telefon: +49 30 314-23624
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FUTUR 1/2013 13
ändert bleiben soll. Schwierig ist dies vor
allem dann, wenn die Schicht härter ist als
das Grundmaterial.
Obwohl der Wasserstrahl sehr fein ist,
können durch den gleichzeitigen Einsatz
mehrerer Düsen auch großflächige Bauteile
wirtschaftlich gereinigt werden. Je nach
Anwendungsfall kann die zu entfernende
Störschicht erheblich in ihrer Dicke, Härte und
chemischen Zusammensetzung variieren.
Die jeweilige Kombination aus Störschicht
und Grundmaterial erfordert deshalb stets
eine entsprechende Anpassung des Reini-
gungsprozesses.
► Parameterstudien
In Parameterstudien haben Wissenschaft-
lerinnen und Wissenschaftler des PTZ die
Reinigungswirkung des Reinwasserstrah-
lens an betriebsbedingt verunreinigten Tur-
binenschaufeln untersucht. Hierzu gehörten
Triebwerksschaufeln aus der Luftfahrt sowie
Gasturbinen- und Dampfturbinenschaufeln
aus dem Energiesektor. Zunächst wurden
die Störschichten mittels REM-Aufnahmen
und EDX-Analysen analysiert. Es zeigte sich,
dass die Schichten hauptsächlich aus Oxiden
bestanden und in ihrer Dicke im Bereich von
fast 0 bis ca. 100 µm variierten. Auf Basis
dieser Ergebnisse fanden umfangreiche tech-
nologische Untersuchungen zum Reinigen
statt. Das Augenmerk lag auf den Para-
metern Druck, Vorschub, Arbeitsabstand
und Strahleintrittswinkel und deren Ein-
fluss auf das Reinigungsergebnis. In einer
mäanderförmigen Bewegung wurde der
Hochdruckwasserstrahl über das Bauteil
geführt, um einen flächigen Bereich zu
bearbeiten. In der anschließenden Auswer-
tung konnten die signifikanten Parameter
identifiziert und ein geeigneter Parameter-
satz zur Reinigung der Turbinenschaufeln
abgeleitet werden.
► On-wing-Bearbeitung
Ein großer Anteil der Wartungskosten
und Wartungszeit bei Turbomaschinen
ergibt sich durch die bisher notwendigen
De- und Remontagen der Turbinenkom-
ponenten. Erhebliches Einsparpotenzial
birgt hier die Bearbeitung im vollständig
oder teilweise montierten Zustand. Auf-
grund der beschriebenen Eigenschaften des
Hochdruckwasserstrahlverfahrens eignet
es sich auch hervorragend für die Reini-
gung von Turbomaschinen im montierten
Zustand. Von Vorteil sind beispielsweise
die geringen Düsenabmessungen und die
Möglichkeit, komplex gekrümmte Düsen-
formen ohne übermäßigen Verschleiß ein-
zusetzen. Dadurch wird die Reinigung in
schwer zugänglichen Bereichen ermöglicht.
Der Reinwasserstrahl verhindert darüber
hinaus, dass Fremdstoffe in die Turbine ein-
gebracht werden und es zu Strahlmittelein-
lagerungen im Werkstück kommt.
► Einsatzbereiche
Dank seiner zahlreichen Vorteile kann das
Hochdruckwasserstrahlen vielfältig ange-
wendet werden. Neben der Turbomaschi-
nenbranche wird es im maritimen Bereich
an Schiffskörpern, in der Produktionstech-
nik an Anlagenkomponenten, zur Betonsa-
nierung sowie zum Entfernen hartnäckiger
Verschmutzungen in Wärmetauschern, Roh-
ren, Kanälen oder Hochdruckbehältern ein-
gesetzt.
Grundmaterial
Verunreinigung
Einbettmasse
REM-Aufnahme einer Verunreinigung an einer Dampfturbinenschaufelim Querschliff
Bearbeitung einer Dampfturbinenschaufel mit angepasstem Parametersatz, Streifen-breite: 25 mm – zu erkennen sind die kleinen Beschädigungen auf der gereinigten Bauteiloberfläche.
14
Reparaturtechnologien
Forschung und Entwicklung
► Qualität und Produktivität
Reparaturen am Straßenbahngleis sind
oft Grund für Betriebsstörungen, die zum
einen hohe Kosten für den Schienenbe-
treiber verursachen und zum anderen
lange Wartezeiten für Passagiere bedeuten.
Im Rahmen eines von der EU geförderten
Teilprojekts des Fraunhofer-Clusters MRO
haben Wissenschaftlerinnen und Wissen-
schaftler von Fraunhofer IPK und IWF
Defizite aktueller Wartungs- und Instand-
setzungspraktiken identifiziert. Daraus
leiteten sie Strategien ab, wie künftig
effizienter vorgegangen werden kann.
► Defizite beim Schleifen
Bei der Instandsetzung von Schienen birgt
insbesondere das Schleifen großes Opti-
mierungspotenzial in sich. Es erlaubt die
Beseitigung typischer Schienenfehler wie
Rollkontaktermüdungsrisse, Riffel und
Schleuderstellen. Werden Verschleißstellen
zunächst durch Auftragschweißungen aus-
gebessert, wird mit Hilfe von Schleifvorgän-
gen anschließend die benötigte Endgenau-
igkeit erreicht.
Sie ist energieeffizient, weist einen hohen Fahrkomfort auf und ihre Infrastruktur
ist gut ausgebaut. Gründe genug, sich für die Straßenbahn zu entscheiden. In
großen Metropolregionen wächst ihre Relevanz daher zusehends. Eine Voraus-
setzung dafür, dass immer höhere Passagieraufkommen erfolgreich abgewickelt
werden können, sind schnellere und höherwertige MRO-Serviceleistungen an
den Schienen. Fraunhofer IPK und IWF arbeiten daher an leistungsfähigen
Schleifwerkzeugen und Reparaturprozessen. Ihr Ziel: die Liegezeiten der Schiene
nach der Reparatur zu verlängern.
Freie Fahrt für Straßenbahnen Schienen effizient instandsetzen
Werden Rost oder Risse abgeschliffen, sind Schienen wieder voll einsatzbereit.
FUTUR 1/2013 15
Ihr Ansprechpartner
Pavlo Lypovka M.Sc.
Telefon: +49 30 314-24960
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wickeln. Angestrebt werden dabei hohe
Abtrennraten, ein geringer Werkzeugver-
schleiß sowie eine minimale thermische
Beeinflussung der Randzone.
► Verbesserungspotenziale
In Analogieversuchen werden zunächst
die derzeit eingesetzten Schleifprozesse
abgebildet und qualifiziert. Daraus sollen
Ansätze zur Verbesserung abgeleitet werden.
Hierzu wurde am PTZ ein Versuchsstand an
einer Plan- und Profilschleifmaschine zum
Schleifen im Trockenbearbeitungsmodus
aufgebaut. Infolge hochproduktiver und
somit aggressiver Schienenschleifprozesse
konnten zahlreiche Schädigungen wie Risse
und Neuhärtungszonen identifiziert werden.
Da Risse unter ständiger Radbelastung schnell
wachsen und dadurch weitere Instand-
setzungsvorgänge auslösen, gilt es sie zu
vermeiden. Um die Schienenliegedauer zu
steigern und Betriebsunterbrechungen zu
reduzieren, sollten schleifende Nachbearbei-
tungen deshalb möglichst in schädigungs-
armen Randzonen stattfinden.
Damit die verwendeten, typischen Schleif-
werkzeuge schädigungsarm arbeiten,
müssten die Abtrennraten und damit die
Produktivität erheblich reduziert werden.
Die Forscher entwickeln daher optimierte
Schleifprozesse und Werkzeugzusammen-
setzungen, die eine reduzierte Wärmeent-
wicklung und gleichzeitig eine verbesserte
Ein wesentliches Defizit aktueller Schleifvor-
gänge ist die erfahrungsbasierte Auswahl der
Prozessparameter und Schleifwerkzeuge.
Gründe dafür sind unter anderem Lücken
in der Normung und Fachliteratur. Große
Unterschiede in der Reparaturqualität und
-zeit sind die Folge. MRO-Vorgänge werden
dadurch schlecht reproduzier- und planbar.
Für die Arbeit kommen an den Schienen
häufig Schleifwerkzeuge zum Einsatz, die
ursprünglich für andere Bearbeitungsauf-
gaben ausgelegt wurden und somit nur
bedingt geeignet sind. Zusätzlich wer-
den identische Werkzeugspezifikationen
für unterschiedliche Reparaturaufgaben
eingesetzt, z.B. für das Abtrennen von
Auftragschweißnähten und das Abschleifen
von Ermüdungsrissen. Außerdem werden
Reparaturen meist während des laufenden
Betriebs in engen Zeitfenstern durchge-
führt. Dieser Zeitdruck führt oft dazu, dass
Schleifmaschinen und Werkzeuge oberhalb
ihrer Leistungsgrenze betrieben werden.
Diese Tatsache sowie die in der Regel statt-
findende Trockenbearbeitung können zu
massiven thermischen Schädigungen an
den Schienen und zu einem erhöhten Werk-
zeugverschleiß führen.
Ziel der Wissenschaftlerinnen und Wissen-
schaftler ist es, bedarfsgerechte Prozesse
und Schleifwerkzeuge für verschiedene
Reparaturaufgaben an Schienen zu ent-
Wärmeabfuhr vorweisen. Zur Bewertung
der Schienenschleifprozesse und -werk-
zeuge konzipieren sie derzeit einen Ver-
suchsstand, der Rückschlüsse auf das Ein-
satzverhalten unterschiedlich geschliffener
Schienen beim Rad-Schiene-Kontakt zulässt.
► Die Umsetzung
Gelingt es, produktive und schädigungs-
arme Schieneninstandsetzung in die Praxis
zu überführen, können MRO-Vorgänge
besser geplant und reparaturbedingte
Betriebsunterbrechungen reduziert werden.
Für die Schienenbetreiber bedeutet dies
einen direkten wirtschaftlichen Nutzen.
Auch für Fahrgäste würden positive Folgen
wie z. B. weniger Verspätungen oder
Zugausfälle, geringere Lärmemissionen
und ein verbesserter Fahrkomfort spürbar
werden. Die Attraktivität und Bedeutung
des Verkehrsmittels Straßenbahn könnte
dadurch signifikant verbessert werden.
Vergleich von Randzonen nach der Bearbeitung mit typischen Schleifwerkzeugen
Geschliffen mit konventionellen Schienen-schleifparametern
Q‘w
= 5 mm³ / mms
Schädigungsarm geschliffen
Q‘w
= 2,5 mm³ / mms
Risse in der RandzoneRisstiefe 40 – 50 µm keine Risse vorhanden50 µm 50 µm
geschliffene Oberfläche
16
Life Cycle Engineering
Forschung und Entwicklung
Nach dem Erfolg des Fraunhofer-Innovationsclusters MRO wurde im Dezember
2012 der Fraunhofer-Innovationscluster »Life Cycle Engineering für Turbo-
maschinen« bewilligt. Im Fokus steht die ganzheitliche Betrachtung von Werk-
stoffen und Technologien für Turbomaschinen in den Branchen Luftfahrt und
Energie. Eine besondere Rolle wird dabei künftig vor allem die Cluster-Region
Berlin-Brandenburg spielen.
Mit Turbo in Berlin-Brandenburg
► Industrielle Lösungen für ein
bewährtes Konzept
Turbomaschinenhersteller in der Luftfahrt
und in der Energieerzeugung müssen den
zukünftigen Herausforderungen nach Res-
sourcenschonung, Wirtschaftlichkeit und
Flugsicherheit begegnen. Die energie-
politischen Rahmenbedingungen sehen
aufgrund des Klimawandels eine Reduktion
der CO2-Emissionen sowie einen höheren
Anteil an erneuerbaren Energien vor. Letzte-
res erfordert flexiblere Lastwechsel von fos-
sil befeuerten Kraftwerken und damit auch
von Turbomaschinen. Darüber hinaus stellt
die steigende Ressourcenknappheit hinsicht-
lich der Werk- und Brennstoffe eine weitere
Herausforderung dar. Zusätzlich zur Sen-
kung von Emissionen sehen die Luftfahrt-
programme ACARE 2020 und FLIGHTPATH
2050 eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit
beim Betrieb von Flugzeugen sowie eine Ver-
besserung im Flugmanagement und in der
Flugsicherheit vor. Um diesen Herausforde-
rungen zu begegnen, haben sich im Fraun-
hofer-Innovationscluster »Life Cycle Engi-
neering für Turbomaschinen« Wirtschaft
und Wissenschaft zusammengeschlossen.
Das etablierte Konzept des »Life Cycle Engi-
neering« (LCE) betrachtet alle Lebensphasen
eines Produkts ganzheitlich: Sowohl bei der
Konstruktion, Produktion und Nutzung als
auch Wiederverwendung bzw. -verwertung
der Rohstoffe gilt es ökonomische, ökolo-
gische und technische Randbedingun-
gen miteinzubeziehen. Der lebenszyklus-
übergreifende Ansatz ist von besonderer
Bedeutung bei Produkten mit hohem Inves-
titionsvolumen und langer Lebensdauer
– wie zum Beispiel Turbomaschinen. Er
kann dem Anspruch nach höherer Effizi-
enz und niedrigeren Kosten bei gleichzeiti-
ger Verbesserung der Umweltverträglichkeit
gerecht werden.
► LCE für Turbomaschinen
Das Ziel des neuen Fraunhofer-Innovations-
clusters LCE ist es daher, das Konzept
des Life Cycle Engineering auf Turboma-
schinen zu übertragen: Energieeffiziente
und ressourcenschonende Technologien
sollen für alle Lebenszyklen von Turboma-
schinen bereitgestellt werden. Im Mittelpunkt
stehen dabei zum einen Triebwerke in der
Luftfahrt und zum anderen Gasturbinen in
der Energieerzeugung.
► Clusterregion Berlin-Brandenburg
Mit über 8 000 Arbeitsplätzen, inklusive
Zulieferbetrieben, und einem jährlichen
Umsatz von 1,8 Milliarden Euro ist die
Turbomaschinenbranche von besonderer
Bedeutung für die Wirtschaft der Region
Berlin-Brandenburg. Sie verfügt über die
höchste Dichte an Turbomaschinenher-
stellern in ganz Europa und kann deshalb
das Konzept des Life Cycle Engineering
besonders erfolgreich umsetzen: Die ange-
siedelten Firmen decken den gesamten
Lebenszyklus – von der Entwicklung erster
Entwürfe über die Produktionstechnik bis
hin zum Betrieb – vollständig ab. Führende
Unternehmen der Branche wie Siemens
Energy, Rolls-Royce, MAN Diesel & Turbo,
Alstom Power Service und MTU Mainte-
nance sind sowohl mit Produktionsstätten,
Service- und Wartungsgeschäften als auch
Montagebetrieben vertreten.
► Vier Innovationsfelder – ein Quer-
schnitt
Da nach wie vor Bedarf an Forschungs-
und Entwicklungsprojekten besteht, knüpft
die neue Clusterinitiative an den Erfolg
des vorangegangen Fraunhofer-Innovations-
clusters MRO an und konzentriert sich
auf das Life Cycle Engineering von Turbo-
maschinen. Unterteilt wird in die Phasen
Design, Produktion, Betrieb & MRO sowie
Recycling. Daraus wurden als Querschnitts-
themen vier phasenübergreifende Innova-
tionsfelder abgeleitet: Produktstrategien,
Digitale Modelbildung und Informationsma-
nagement, Prozess- und Bearbeitungstech-
nologien und Life Cycle Monitoring.
Das Innovationsfeld »Prozess- und Bearbei-
tungstechnologien« findet sich vor allem in
den Phasen Produktion und Betrieb & MRO
wieder. »Produktstrategien« hingegen
haben vorranging Einfluss auf den Betrieb,
allerdings auch Auswirkungen auf die ande-
ren Phasen. Das Innovationsfeld »Digitale
Modellbildung und Informationsmanage-
ment« adressiert Problemstellungen und
FUTUR 1/2013 17
Ihre Ansprechpartner
Dipl.-Ing. (FH) Martin Bilz M.Sc.
Telefon: +49 30 39006-147
E-Mail: [email protected]
Jeanette Baumgarten M.A.
Telefon: +49 30 39006-351
E-Mail: [email protected]
Lösungen durch digitale Unterstützung
in der Produktentwicklung, der digitalen
Fabrik und der modellbasierten Instandhal-
tungsplanung sowie -durchführung. Das
»Life Cycle Monitoring« zieht sich durch
den gesamten Produktlebenszyklus, da
es einerseits die Zustandsüberwachung
und Diagnose berücksichtigt und anderer-
seits die Prüfung während der Produktion
beinhaltet.
Zwischen allen Innovationsfeldern existieren
Schnittstellen, sodass sie entsprechend der
individuellen Anforderungen kundenspezi-
fisch angewendet werden können. Die Tur-
bomaschinenbranche umfasst sowohl den
Luftfahrt- als auch den Energiesektor. Die
Belange lassen sich daher – wie auch der
Innovationscluster MRO schon zeigte – nicht
allein mit nur einem Themenkomplex bedie-
nen. Deshalb werden die regionalen Kern-
kompetenzen und die Synergien im Rahmen
des Innovationsclusters LCE gebündelt.
Die Akteure sind außerdem an multilate-
ralen FuE-Projekten interessiert. Daneben
Fraunhofer-Innovationscluster
»Life Cycle Engineering für Turboma-
schinen« (LCE)
Ziel: Entwicklung und Optimierung von
Werkstoffen und Technologien für ener-
gieeffiziente und ressourcenschonende
Turbomaschinen.
Innovationsfelder: Produktstrategien,
Digitale Modelbildung und Informations-
management, Prozess- und Bearbeitungs-
technologien und Life Cycle Monitoring.
Laufzeit: Januar 2013 bis Januar 2015
Partner: 6 Forschungsinstitute,
25 Unternehmen
Finanzierung: Fraunhofer - Gesellschaft,
Wirt schaft, Länder Berlin und Brandenburg
Budget: 17,3 Mio €
Koordination: Fraunhofer IPK
Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann
Dig
itale
Mod
ellb
ildung und Informationsm
anagem
ent
Produkt-strategien
P
roze
ss- u
nd Bearbeitungstechnologien
Life Cycle MonitoringDesign Produktion
Recycling Betrieb & M
RO
Die vier Innovationsfelder sind Querschnittsthemen und wirken phasenübergreifend.
gilt es, das Image des Standortes Berlin-
Brandenburg bei den deutschen Konzern-
zentralen der Turbomaschinenhersteller
zu verbessern. Zuletzt soll das aus dem
Innovationscluster MRO gewachsene Netz-
werk genutzt werden, um gemeinsame
Forschungsschwerpunkte entlang des Pro-
duktlebenszyklus zu identifizieren und zu
bearbeiten. Beteiligungen an der Cluster-
initiative sind weiterhin möglich. Anfragen
beantwortet die Geschäftsstelle des Fraun-
hofer-Innovationslusters LCE.
Ihr Ansprechpartner
Dr. Roberto Feitscher
Telefon: +49 30 39006-130
E-Mail: [email protected]
18
Sicherheitstechnik
Forschung und Entwicklung
Original oder Fälschung?Plagiate und Garantieverletzungen erkennen
Zur sicheren Kennzeichnung wurden die
bekannten Schließköpfe (Pinplug) für Inbus-
Schrauben durch das Fraunhofer IPK wei-
terentwickelt und mit einer Aufnahme für
Kennzeichnungspulver versehen. Dieses die
Originalität beweisende Kennzeichnungs-
pulver kann bei verschiedenen Anbietern
kommerziell erworben werden und ist für
den Einsatz bei extremen Betriebs- und
Umgebungsbedingungen geeignet. Da
unter extremen Betriebs- und Umgebungs-
bedingungen ein Anbringen der Kennzeich-
nungspulver – eingebettet in Kitte oder
Lacke – einen unsicheren Halt aufweist, wird
die neuentwickelte Plombe eingesetzt. Sie
enthält das in ausgehärtetem Lack einge-
bettete Kennzeichnungspulver.
Die Plomben werden aus 6-Kant-Aluminium-
Stangen gefertigt und können zu-
sätzlich durch Mikrofräsen mit einer
Identität versehen werden. Nach Einbau
der Originalkomponente wird die gefüllte
Plombe mit einem geeigneten Werkzeug
zum Versiegeln in den Innensechskant
der abschließenden Inbus-Schraube ein-
geschlagen. Dies kann auch vor Ort beim
Betreiber der Anlage unter den oben
genannten extremen Bedingungen
geschehen.
Im Servicefall prüft der Servicetechniker
zunächst die Unversehrtheit und Originalität
der Plombe mit einem Handgerät. Erst durch
Forscher des Fraunhofer IPK haben eine neue Lösung zum Plagiat- und Mani-
pulationsschutz für Baugruppen erarbeitet, die auch unter extremen Einsatz-
bedingungen sicher funktioniert. So können Komponenten von Pumpen und
Kompressoren für Erdgas gesichert werden, die praktisch schutzlos in Eis
und Schnee, Wüsten oder den Tropen betrieben werden. Eine konstruktive
Veränderung der zu sichernden Baugruppen ist nicht erforderlich.
Zerstören der Plombe gelangt er an die
geschützten Baugruppen, führt die erfor-
derlichen Arbeiten durch und versiegelt die
Komponenten abschließend erneut durch
Einschlagen einer mitgebrachten Plombe.
Montagesituation und Plombe
Ihr Ansprechpartner
Werner Schönewolf
Telefon: +49 30 39006-145
E-Mail: [email protected]
FUTUR 1/2013 19
Leise Laster für die NachtErstes Nutzfahrzeugprojekt startet
Wenn die Kaufhäuser morgens öffnen,
finden die Kunden aufgefüllte Regale
und Kleiderständer vor – die tägliche
Hauptaufgabe der Logistikdienstleister ist
vollbracht. Leider geschieht die Lieferung
in der morgendlichen »Rush-Hour«. Die
Firma Meyer & Meyer als Projektpartner
will das ändern: Sie beliefert täglich die
Geschäfte der Berliner Innenstadt mit Tex-
tilwaren und will dies künftig in die Nacht-
stunden verlagern. Das entlastet die Haupt-
verkehrszeiten und reduziert die Fahrzeiten
bei der Belieferung – Problem ist bloß der
nächtliche Verkehrslärm. Im Schaufenster-
projekt werden daher rein elektrisch ange-
triebene LKW eingesetzt, deren Lärmemis-
sionen lediglich von den Rollgeräuschen der
Reifen kommen. Damit die Fahrzeuge ihren
Tourenplan im elektrischen Betrieb schaf-
fen, ohne ihre Nutzlast durch zu große und
damit schwere Batterien aufzubrauchen,
entwickelt das Fraunhofer IPK ein Batte-
riewechselsystem für mittelschwere Nutz-
fahrzeuge, das den einfachen Wechsel der
Antriebsbatterie nach jeder Tour im Depot
von Meyer & Meyer ermöglicht. Die erfor-
derlichen Umbauten an den Versuchsfahr-
zeugen werden vom brandenburgischen
LKW-Spezialisten Hüffermann ausgeführt.
Das Projekt »Nachtbelieferung mit elektri-
schen Nutzfahrzeugen« wird vom Bundes-
ministerium für Verkehr, Bau und Stadtent-
wicklung im Rahmen des Förderprogramms
Nachtruhe sichern oder Verkehr in die Nachtstunden verlagern und damit am
Tag die Straßen entlasten? Der Konflikt ist vorgezeichnet. Eine Lösung können
elektrisch angetriebene LKW sein, die sich nahezu lautlos bewegen. Dies zu
erproben und zu bewerten ist die Aufgabe des Projekts »Nachtbelieferung
mit elektrischen Nutzfahrzeugen – NaNu«, das durch die Initiative des Fraun-
hofer IPK ins Leben gerufen wurde. Umgesetzt wird es mit Unterstützung der
Bundesregierung in Berlin und Brandenburg im Rahmen des Pilotvorhabens
»Schaufenster Elektromobilität in Berlin und Brandenburg«.
»Schaufenster Elektromobilität« gefördert
und durch das Fraunhofer IPK koordiniert.
Es ist eines der Kernprojekte im »Internatio-
nalen Schaufenster Elektromobilität Berlin-
Brandenburg«, das durch die Berliner Agen-
tur für Elektromobilität eMO koordiniert
wird.
Der elektrisch angetriebene LKW von Meyer&Meyer im Einsatz in Berlin (© Meyer & Meyer)
Forschung und Entwicklung
Verkehrstechnik
20
Verkehrstechnik
Forschung und Entwicklung
Die »BentoBox« ist eine neuartige Lösung für urbane Sammel- und Verteilsysteme,
die vor allem in dicht besiedelten Stadtteilen eine verkehrsreduzierte und emis-
sionsarme Sendungsverteilung ermöglicht. Mit ihr können Kurier-Express-Paket
(KEP)-Dienstleister ihre Zustelleffizienz, Servicequalität und die Nachhaltigkeit
der eingesetzten Transportsysteme verbessern.
beweglichen Rollcontainern zusammen-
gefasst, die sich komplett aus der BentoBox
herausnehmen lassen. Damit können sie im
Depot bestückt und ins Zielgebiet gebracht
werden, ohne dass die Einzelsendungen
»angefasst« werden müssen. Dies gilt auch
für die Zustellung im fußläufigen Bereich.
Direkten Kontakt zur Ware hat der Zustel-
ler nur bei der Übergabe an den Endkun-
den. Um die depotseitige Bestückung der
Rollcontainer zu erleichtern und gegeben-
falls sogar zu automatisieren, ist die Bento-
Box rückseitig mit einer großen Tür zu öff-
nen, die Zugang zur gesamten Ausfachung
erlaubt.
Während Mitarbeiter der KEP-Dienste
die BentoBox als Konsolidierungslager
benutzen, greifen die Empfänger direkt
auf Einzelfächer zu. Eine besondere Her-
ausforderung stellt dabei die lückenlose
Sendungsverfolgung dar, die den eindeu-
tigen Verantwortungsübergang bei der
► Der Prototyp
Die BentoBox ist der Prototyp einer gemein-
samen Entwicklung von Fraunhofer IPK und
Logistic Network Consultants (LNC) im Rah-
men des EU-Projekts »Citylog«. Bereits in
drei Feldversuchen in den Städten Berlin,
Lyon und Turin wurde sie getestet. In Ber-
lin diente sie als Konsolidierungslager des
lokalen Kurierdienstes Messenger Trans-
port und Logistik GmbH. In Lyon und Turin
wurde sie durch TNT für Sendungen inner-
halb von Einkaufszentren getestet.
► Das Ausfachungssystem
Das Besonderes an der BentoBox ist ihre
Ausfachung für verschiedene Sendungs-
größen: Sie werden zu gleich großen,
Zustellung gewährleisten muß. Künftig ist
daher die RFID-basierte Sendungsidentifi-
kation vorgesehen.
► Die BentoBox im Einkaufscenter
In Lyon und Turin befüllte TNT die beweg-
lichen Container bereits im Depot und
transportierte sie zum Standort der Ben-
toBox in einem Einkaufszentrum. Der zeit-
aufwändige Gang des Zustellers durch das
Einkaufszentrum direkt zu jedem Adressa-
ten wurde damit durch einen einzelnen Pro-
zess – das Austauschen entleerter Container
mit den Befüllten – ersetzt.
► Nutzen auf allen Seiten
In erster Linie gilt es die Handlingkosten
zu reduzieren, also den Aufenthalt des
Zustellers im Einkaufszentrum zu verkür-
zen. Von Vorteil für Dienstleister und Kun-
den ist außerdem die zeitliche Entkopplung
des Zustellprozesses: Die Container können
außerhalb der Ladenöffnungszeiten aus-
getauscht werden. Das geringe Verkehrs-
aufkommen reduziert die Fahrtzeiten,
wodurch auch der Treibstoffverbrauch und
damit verbundene CO2-Emissionen sinken –
mithin ein wichtiges Ziel auch der kommu-
nalen Verkehrspolitik.
Künftig soll die BentoBox als anbieter-
offenes, multi-mandatenfähiges System
etabliert werden. Dann könnten verschie-
dene KEP-Dienstleister eigene Rollcontainer
und die BentoBox als gemeinsames Treff-
und Verteilsystem nutzen, anstatt das
Stadtbild mit einer Vielzahl anbieter-
spezifischer Behältersysteme zu überziehen.
Der Nutzen der BentoBox liegt also auf allen
Seiten: den kommunalen Einrichtungen, den
Empfängern und den KEP-Dienstleistern.
Kosten senken auf der Letzten MeileDie BentoBox beweist sich im Einsatz
Sowohl Mitarbeiter der KEP-Dienstleister als auch Endkunden können die BentoBox bedienen. (© CityLog)
Ihr Ansprechpartner
Werner Schönewolf
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Telefon: +49 30 39006-245
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Neuer Roboter-Komplex im PTZ
Nach Abschluss des Projekts »Reparatur-
baukasten für Triebwerks- und Turbinen-
komponenten« im Rahmen des Fraunhofer-
Innovationsclusters MRO wurde im Ver-
suchsfeld des PTZ ein neuer Komplex für
die am PTZ vorhandenen Bearbeitungsrobo-
ter aufgebaut. Seit Ende 2012 stehen hier
vier 6-Achs-Industrieroboter verschiedener
Baugrößen der Hersteller KUKA und COMAU.
Die Roboterstationen sind mit verschiedenen
Werkzeugantrieben bzw. Werkzeug- und
Werkstückaufnahmen ausgestattet. Hier
können Werkstücke gefräst, geschliffen,
poliert und optisch vermessen werden. Je
nach Bauteilgröße, Anforderungen und
Technologie wird werkzeug- oder werk-
stückgeführt gearbeitet.
Die Roboter der Firma Comau bieten eine
offene Steuerungsschnittstelle, die die
Integration von am PTZ entwickelten
Steuerungs- und Regelungsalgorithmen
ermöglicht. Neu am Standort ist ein weite-
rer Roboter aus dem Hause Kuka mit einem
Applikationspaket zum Fräsen. Neben
der Bearbeitungsspindel und der zuge-
hörigen Energieführung beinhaltet dieses
auch zwei externe Achsen in Form eines
Dreh-Kipp-Tisches sowie ein Werkzeug-
magazin mit zehn Plätzen. Darüber hinaus
wurde eine aktive Kraft-Momenten-Rege-
lung für Handhabungs- und Bearbeitungs-
aufgaben in die Steuerung integriert. Mit
diesem System lassen sich Strategien für die
Bearbeitung mit Industrierobotern an einem
kommerziell verfügbaren Versuchsaufbau
validieren, neue Ansätze testen und indus-
trielle Machbarkeitsstudien durchführen.
Blick auf den neuen Roboter-Komplex im Versuchsfeld des PTZ
Station Roboter Werkzeuge/Technologien Eigenschaften
1 Kuka KR 60 HA
HSD Frässpindel, 8 kW, HSK E40, Bandschleifen aktuell in Vorbereitung
Kuka ForceTorqueControl, 2 Zusatzachsen (Dreh-Kipp-Tisch), Werkzeugwechsler mit 10 Plätzen
2 Comau NJ 130-2.6
IMT Spindel, 15 kW, HSK F-63 aktive Kraft-Momenten-Regelung
3 Kuka KR 30
pneumatische Spindeln zum Entgraten
passive Kraftregelung über nach-giebige Spindel
4 Comau NJ 370-2.7
Bandschleifen, Bürsten, Polie-ren, Gleitschleifanlage
aktive Kraft-Momenten-Rege-lung, optische 3D Erfassung
Technische Daten des Roboter-Komplex
Maschinenporträt FUTUR 1/2013 21
2
3
1
4
CAD-Modell des neuen Roboter-Komplex im Versuchsfeld des PTZ
1
2
3
4
22
Von Science Fiction zu Science Reality
Seit 2012 verstärkt Klaus-Peter Willsch das Kuratorium des Fraunhofer IPK.
Der CDU-Politiker ist seit 1998 Mitglied des Deutschen Bundestages und
begleitet seitdem das »Stasi-Schnipsel-Projekt« des Instituts »mit großer
Sympathie«, wie er selbst sagt. Seine Affinität zu Wissenschaft und Forschung
ist groß: 2002 wurde Willsch für seine Fraktion Berichterstatter im Haushalts-
ausschuss für den Etat des Bundesministeriums für Bildung und Forschung.
Von Januar 2005 bis Dezember 2010 gehörte er dem Senat der Fraunhofer-
Gesellschaft an. FUTUR sprach mit ihm über aktuelle Trends in der Forschungs-
politik und sein Engagement für internationale Zusammenarbeit.
FUTUR: Herr Abgeordneter, was motiviert
Sie, sich als Politiker für ein produktionstech-
nisches Forschungsinstitut zu engagieren?
Willsch: Erst durch meine Tätigkeit im
For schungsbereich habe ich einen profunden
Überblick über unsere deutsche Forschungs-
landschaft gewinnen können. Es ist eine
ständige Erfahrung bei Auslandsreisen,
welchen Schatz wir hier in Deutschland
haben. In allen Winkeln der Erde wird unser
Vorbild geschätzt und nach Zusammen-
arbeit gefragt. Hier versuche ich, die Inter-
nationalisierung unserer Forschungspoli-
tik zu unterstützen und voranzutreiben.
Als Haushaltspolitiker wird man generell
mit vielen Zahlen konfrontiert. Alle Förder-
programme laufen letztendlich über den
Haushaltsausschuss, weil wir die Gelder
dafür bewilligen müssen. Vieles, was zunächst
sehr abstrakt erscheint, wird erst begreiflich
und anschaulich, wenn man es aus mehre-
ren Blickwinkeln kennt.
Aber auch für meine Arbeit im Wahlkreis ist
der Blick durch die »Wissenschaftsbrille« hilf-
reich. Bei zahlreichen Besuchen bei kleinen
Mittelständlern mit herausragender Spitzen-
technologie habe ich schon erfolg reich eine
Zusammenarbeit mit Fraunhofer-Instituten
angeregt. Gerade die starke Anwendungsbe-
zogenheit der Fraunhofer-Forschung senkt
die Schwellenangst, die kleinere Firmen in
Sachen Forschungsförderung gelegentlich
aufweisen.
FUTUR: Ein wichtiges Schlagwort der ver-
gangenen Monate ist »Industrie 4.0«. Vor
welchen Herausforderungen steht aus Ihrer
Sicht unser Institut?
Willsch: Die Industrie 4.0 wird für unser
Land ein wichtiger Standortfaktor werden.
Hier ist es wichtig, dass wir von Anfang
an einen großen Know-how-Vorsprung
haben. Fraunhofer-Institute sind traditionell
ein gewaltiger Innovationstreiber. Ich erin-
nere nur z. B. an die Erfolgsgeschichte von
MP3, aus deren Erlösen wir heute über die
Fraunhofer-Stiftung einen wichtigen Beitrag
leisten, eine Lücke in unserer Forschungsun-
terstützung zu schließen.
Smartphones und Tablets haben die Kom-
munikation revolutioniert, nun geschieht
ähnliches im Bereich der industriellen Fer-
tigung. Das Internet wird nicht nur die
Kommunikation revolutionieren, sondern
auch die Produktionstechnologie. Dinge,
die früher gar nicht vorstellbar waren,
rücken in den Bereich des Möglichen. Der
Arbeitskreis Industrie 4.0 hat erst kürzlich
seinen Abschlussbericht mit Umsetzungs-
empfehlungen vorgelegt. Die Experten
haben darin festgestellt, dass es noch
Forschungsbedarf zur horizontalen und
vertikalen Integration von Produktionssys-
temen sowie zur Durchgängigkeit des Engi-
neerings gibt.
FUTUR: Technischer Fortschritt ist die
eine Seite. Welche Verantwortung haben
Forschung und Wissenschaft für die
Gesellschaft?
Willsch: Forschung und Wissenschaft
müssen immer auch das Wohl von Wirt-
schaft und Gesellschaft im Blick haben. Der
Konkurrenzdruck wächst weltweit. Das ist
nichts Schlechtes, denn Konkurrenz belebt
bekanntlich das Geschäft. Deutsch land ist
einer der weltweit bedeu tendsten Industrie-
standorte; bei der Produktionstechnik hat
Deutschland die Führungsposition inne.
Der Arbeitskreis Industrie 4.0 betont in
seinen Empfehlungen, dass Politik, Wissen-
schaft, Wirtschaft, Gewerkschaften und
Zivilgesellschaft alle ihren Teil dazu bei-
tragen müssen, damit Deutschland die
Herausforderungen, die die Industrie 4.0
mit sich bringt, meistern kann. Hier dürfen
wir nicht ins Hintertreffen geraten,
denn die Konkurrenz schläft nicht. Für das
Zukunftsprojekt Industrie 4.0 haben wir
eine staatliche Unterstützung von bis zu
200 Mio. Euro vorgesehen. Wir werden
Interview
Kontakt
Klaus-Peter Willsch MdB
Platz der Republik, 11011 Berlin
Telefon: +49 30 22 77 20 95
www.klaus-peter-willsch.de
Zur Person
Klaus-Peter Willsch, Jahrgang 1961, trat mit
17 Jahren der Jungen Union bei und ist seit
1979 Mitglied der CDU. Der Diplom-Volks-
wirt vertritt mit einem Direktmandat seit
1998 den Wahlkreis Rheingau-Taunus/Lim-
burg im Bundestag. Seit 2002 gehört er dem
Haushaltsausschuss an, wo er 2009 zum
Obmann für die CDU/CSU-Bundestagsfrak-
tion ernannt wurde. Seit 2002 ist Willsch
Beisitzer im Vorstand des Parlamentskreises
Mittelstand der CDU/CSU-Fraktion und seit
2003 stellvertretender Vorsitzender der hessi-
schen Landesgruppe der CDU/CSU-Fraktion.
Von 2006 bis 2010 war er außerdem Vorsit-
zender der Deutsch-Kroatischen Parlamenta-
riergruppe. Anschließend übernahm er 2010
den Vorsitz des Freundeskreises Berlin-Taipei.
Seit 2009 ist er ebenfalls Vorsitzender der
Parlamentsgruppe Luft- und Raumfahrt.
Klaus-Peter Willsch ist verheiratet und hat
drei Söhne und zwei Töchter. Mit seiner Fa-
milie lebt er in Hohenstein-Holzhausen.
FUTUR 1/2013 23
angesichts der Herausforderung, die sich
aus dem drastischen Rückgang der Jahr-
gangsbreiten in unserem Land ergibt,
nur mit deutlichem und kontinuierlichem
Produktivitätsfortschritt unsere Spitzen-
position in der Welt und damit unseren
Wohlstand erhalten können.
FUTUR: Wie sehen Sie dabei die Rolle der
Fraunhofer-Gesellschaft?
Willsch: Die Fraunhofer-Gesellschaft war
und ist mit ihren Instituten immer Innovations-
treiber. Es ist naturgemäß schwer zu bezif-
fern, welcher Förder-Euro zu welcher
Erfindung geführt hat oder aus welchen
Gründen es nicht gelingt. Man ist bei solchen
Spekulationen sehr schnell im Bereich von
Science Fiction. Die Aufgabe von Fraunhofer
ist sozusagen, dass aus Science Fiction Science
Reality wird. Und ich habe großes Vertrauen
in die Fraunhofer-Gesellschaft, dass wir im
Bereich der Forschung weiter an der Welt-
spitze segeln, aber das Ende der Fahnen-
stange nie erreichen werden, da das Potential
von Erkenntnisfortschritt ebenso uner-
schöpflich ist wie die Fülle innovativer
Implementierungsmöglichkeiten.
FUTUR: Das Fraunhofer IPK arbeitet in
jüngster Zeit verstärkt mit Partnern in Süd-
amerika und Asien zusammen. Sie sind der-
zeit u. a. auch Sprecher für die parlamen-
tarische Zusammenarbeit mit Taiwan. Wo
sehen Sie künftig Potential für eine interna-
tionale Zusammenarbeit?
Willsch: Taiwan ist ähnlich wie Deutsch-
land ein Hochtechnologiestandort. Mit dem
Industrial Technology Research Institute, kurz
ITRI, gibt es in Taiwan ein Pendant zu Fraun-
hofer. Ich habe es bereits selbst besucht.
Ich halte einen Know-how-Transfer für sehr
wichtig. Die internationale Arbeitsteilung
erfordert auch eine Internationalisierung
der Wissenschaft, gerade im anwendungs-
orientierten Bereich. Unsere Wirtschaft,
vor allem auch die erfolgreiche mittel-
ständische, muss dabei von unserer Wis-
senschaft begleitet werden. Die deutsche
Forschungslandschaft besitzt in Taiwan hohes
Ansehen. Als Vorsitzender des Freundes-
kreises Berlin-Taipei im Deutschen Bun-
destag freut es mich natürlich, wenn ich aus
meiner Position heraus Kontakte vermitteln
kann. Taiwan orientiert sich in manchen
Dingen sehr stark an Deutschland. Die
Energiewende stößt z.B. in Taiwan auf
großes Interesse.
24 Partnerunternehmen
Kern des Unternehmens ist die Eisenbahn in
Deutschland mit täglich rund 5,6 Millionen
Kunden im Personenverkehr und rund 230
Millionen Tonnen auf der Schiene beförder-
ter Güter jährlich. Mehr als zwei Millionen
Kunden sind täglich mit den Bussen der DB
unterwegs. Im Rahmen der neuen Strategie
»DB2020« soll der Umsatz der DB binnen
acht Jahren auf 70 Milliarden Euro gestei-
gert werden. Um nachhaltig erfolgreich zu
sein, setzt die DB auf zufriedene Kunden,
eine exzellente Qualität, qualifizierte und
hoch motivierte Mitarbeiter sowie umwelt-
schonende Produkte. Mit der Strategie
»DB2020« will die DB profitabler Markt-
führer werden, in Deutschland zu den zehn
Top-Arbeitgebern zählen und in Sachen
Umwelt absoluter Vorreiter sein.
Die DB steht zu ihrer Verantwortung als
weltweit agierendes Verkehrsunternehmen,
zukunftsorientierte und klimafreundliche
Mobilitäts- und Logistikkonzepte zu entwi-
ckeln. Mit dem Ziel, die Verfügbarkeit und
Zuverlässigkeit ihrer Züge und Infrastruktu-
ren für ihre Kunden noch weiter zu verbes-
sern, beteiligte sich die DB Fernverkehr im
Rahmen gemeinsamer Forschungs- und Ent-
wicklungsprojekte am Fraunhofer-Innovati-
onscluster »Maintenance, Repair and Over-
haul in Energie und Verkehr«.
Die Deutsche Bahn AG wurde 1994 gegründet. Heute gehört sie zu den welt-
weit führenden Mobilitäts- und Logistikunternehmen und betreibt in über
130 Ländern 2 000 Niederlassungen. Über 300 000 Mitarbeiter, davon ca.
194 000 in Deutschland, setzen sich täglich dafür ein, Mobilität und Logistik
für die Kunden sicherzustellen und die dazugehörigen Verkehrsnetze auf der
Schiene, im Landverkehr sowie in der See- und Luftfracht effizient zu steuern
und zu betreiben.
Deutsche Bahn
Ihr Ansprechpartner
DB Mobility Logistics AG
Potsdamer Platz 2
10785 Berlin
www.deutschebahn.com
Im Geschäftsjahr 2012 betrug der berei-
nigte Umsatz rund 39,3 Milliarden Euro und
das operative Ergebnis (EBIT bereinigt) 2,7
Milliarden Euro. Die Mobilitäts-, Logistik-
und Dienstleistungsaktivitäten sind unter
der Konzerntochter DB Mobility Logistics
AG im Teilkonzern DB Mobility Logistics
gebündelt.
Fit für den nächsten Einsatz: ICE T und ICE 2 Baureihe 402 auf aufgeständerten Gleis zur Wartung im ICE-Betriebswerk Berlin Rummelsburg (© Deutsche Bahn AG)
Partnerunternehmen
Ihre Ansprechpartnerin
Meyer & Meyer Holding GmbH & Co. KG
Julia Lehrmann
Hettlicher Masch 15/17
49084 Osnabrück
Telefon: +49 541 9585-108
E-Mail: [email protected]
www.meyermeyer.de
FUTUR 1/2013 25
»From sheep to shop« Meyer & Meyer sorgt für volle Regale in der Fashionwelt
Als inhabergeführtes Familienunterneh-
men mit Hauptsitz in Osnabrück blickt der
Logistikdienstleister auf über 100 Jahre
Erfahrung zurück. Die Spezialisierung auf
die so genannte Fashionlogistik begann
dabei bereits in den 50er Jahren. Heute
übernimmt das Unternehmen für namhafte
nationale und internationale Textilhersteller
und -händler umfangreiche Transport- und
Logistikdienstleistungen. Diese reichen von
der Rohwaren- und Produktionslogistik über
die Lagerung, Aufbereitung und Qualitäts-
sicherung bis zur verkaufsfertigen Distribu-
tion der textilen Waren in den Einzelhandel.
Meyer & Meyer sorgt neben vielfältigen
Transport-Services beispielsweise für die Auf-
bereitung hochwertiger Textilien durch auf-
wändiges Handbügeln, bringt Sicherungs-
und Preisetiketten an, nimmt Maß- und
Meyer & Meyer Hängewarenzentrum in Peine (© Meyer&Meyer)
Passformkontrollen vor und stellt die Ware
passend für den Handel zusammen. Aus der
Firmenzentrale in Osnabrück sowie einem
Netz von Niederlassungen und Partner-
gesellschaften im In- und Ausland steuert
Meyer & Meyer mit 2 000 Mitarbeitern logis-
tische Aktivitäten in Europa, Asien und
Nord afrika.
► Mehr Effizienz durch Automati-
sierung
Seit einigen Jahren befasst sich der
Fashionspezialist zudem intensiv mit dem
Automatisierungspotenzial der arbeits-
und zeitintensiven logistischen Dienst-
leistungen. Am Standort Peine nahm das
Unternehmen erst 2007 ein hochmodernes
Logistikzentrum mit automatisierter Förder-
anlage für hängende Textilien in Betrieb.
Am Hauptstandort Osnabrück inves-
tierte Meyer & Meyer 2008 in ein weiteres
automatisiertes Logistikzentrum für liegende
Textilien.
► Meyer & Meyer setzt auf »Green
Logistics«
Neben der Wirtschaftlichkeit ist auch
der Umweltschutz in der Philosophie des
Unternehmens fest verankert. Meyer & Meyer
ist einer der größten Betreiber von Photo-
voltaikanlagen in der Region Osnabrück
und macht damit einen wichtigen Schritt
in Richtung Klimaneutralität. Vier Anlagen
erzeugen ausreichend Energie, um 145 Ein-
familienhäuser mit »grünem« Strom zu ver-
sorgen. So spart das Unternehmen jedes
Jahr 330 Tonnen klimaschädliches CO2 ein.
Mit Hilfe modernster Telematiksysteme und
aktueller Fahrzeugtechnik betreibt Meyer
& Meyer auch seine Flotte so umwelt-
freundlich wie möglich und ist dabei immer
auf der Suche nach alternativen und effi-
zienten Antriebstechnologien. Deshalb hat
sich Meyer & Meyer z. B. an Pilotprojekten
zum Einsatz überlanger LKW beteiligt und
testet den Einsatz vollelektrischer LKW in der
City-Logistik. So entstehen in vielen Unter-
nehmensbereichen innovative Lösungen,
die Transportwege verkürzen, Prozesse und
Bewegungen schneller und effektiver gestal-
ten und natürliche Ressourcen nachhaltig
schützen.
Gut gefüllte Regale, abwechslungsreiche Kollektionen, modische Accessoires
– all das lässt Kundenherzen beim Shopping höher schlagen. Die Auswahl
im Textilhandel ist nahezu unbegrenzt. Jacken, Hosen, Shirts und Hemden
scheinen aus einer unerschöpflichen Quelle in die Kaufhäuser zu strömen.
Beim Blick hinter die Kulissen wird jedoch schnell klar: Die vollen Regale
sind Ergebnis eines aufwendigen Systems logistischer Dienstleistungen. Der
Fashionlogistikspezialist Meyer & Meyer beherrscht dieses System perfekt.
26 Ereignisse und Termine
Mit dem Kohlendioxid-Pinsel reinigen
Mobiles Werkzeug für CO2-Schneestrahlen
Empfindliche medizintechnische Geräte, aber auch Uhrwerke,
Linsen, Lichtleiter, IT- und Serverkomponenten müssen regelmäßig
gereinigt werden. Mit dem CO2-Pinsel haben Forscher am Fraun-
hofer IPK gemeinsam mit der CryoSnow GmbH ein mobiles,
reinraumgeeignetes Handwerkzeug entwickelt, das feinste Ver-
unreinigungen mit Kohlendioxid von Oberflächen entfernt. Das
Gerät nutzt das CO2-Schneestrahlen. Hierbei wird die zu säu-
bernde Oberfläche mit einem CO2-Schnee-/ Gas-Gemisch bestrahlt.
Da das Strahlmedium nicht abrasiv ist, lassen sich empfindliche
Materialien schonend säubern, ohne die Oberfläche zu beschä-
digen. Auf diese Weise wird aktuell auch die Reinigung emp-
findlicher Kulturgüter von Staub, Schimmelbefall oder Biozid-
ausblühungen untersucht. Die Besonderheit des bereits als Prototyp
vorliegenden CO2-Pinsels: Die Reinigungsleistung kann gezielt über
die werkzeugführende Hand eingestellt werden. Das Werkzeug
funktioniert ohne Druckluft, es muss lediglich an eine CO2-Steig-
rohrflasche angeschlossen werden, die das flüssige Kohlendioxid
bereithält.
Ihr Ansprechpartner
Johannes Mankiewicz
Telefon: +49 30 39006-154
Laser können keine Berge versetzen, aber sonst können sie fast
alles: Metalle schneiden, schweißen und härten; physikalische
Größen messen; Nachrichten übermitteln; Krankheiten diagnos-
tizieren und heilen. Davon sind die Mitglieder des Laserverbundes
Berlin Brandenburg überzeugt. Sie waren am 10. Januar 2013
zu Gast im AMP. Gastgeber Prof. Michael Rethmeier nutzte die
Gelegenheit und stellte den Gästen die Forschungskoopera-
tion seines Geschäftsfeldes Füge- und Beschichtungstechnik am
Fraunhofer IPK mit dem Fachbereich Schweißtechnische Ferti-
gungsverfahren der Bundesanstalt für Materialforschung und
-prüfung (BAM) vor. Vorträge u. a. zum Laserstrahl-Hybrid-
schweißen von Pipelinestahl und zu Anwendungen des Laser-
Pulver-Auftragschweißens gewährten zudem einen Einblick in
aktuelle FuE-Projekte beider Einrichtungen. Der Laserverbund
Berlin Brandenburg fördert als gemeinnützige Institution die
Verbreitung der Lasertechnologie vorrangig in der Region sowie die
Zusammenarbeit von Industrie und Wissenschaft auf den Gebieten
Laserforschung, -entwicklung und -anwendung.
Laser können fast alles
Laserverbund Berlin Brandenburg besucht AMP
Ihr Ansprechpartner
Andrey Gumenyuk
Telefon: +49 30 39006-220
Mitgliederversammlung des Laserverbundes Berlin Brandenburg im »Oval Office« des AMP
Der CO2-Pinsel in laufenden Anwenderversuchen
FUTUR 1/2013 27
Ungewohnter Besuch zu ungewohnter Zeit: Am Samstag,
9. Februar 2013, besuchte die Bundesministerin für Unterricht,
Kunst und Kultur aus Österreich, Dr. Claudia Schmied das IPK.
Ihr besonderes Interesse galt der »Virtuellen Rekonstruktion«,
hier insbesondere den Möglichkeiten der Anwendung im Bereich
der Kultur. Ministerin Dr. Schmied weilte zur Berlinale in der
Stadt. Sie wurde von Frau Dr. Sirikit Amann, Mitglied des
Kabinetts der Bundesministerin und Dr. Georg Locher, Leiter des
Österreichischen Kulturforums Berlin begleitet. Die Delegation
nutzte die Gelegenheit, sich im Secure Verification Lab über die
Möglichkeiten der Virtuellen Rekonstruktion – bekannt aus dem
Stasi-Schnipsel-Projekt – zu informieren.
Kulturministerin Österreichs besucht Secure Verification Lab
Ihr Ansprechpartner
Dr.-Ing. Bertram Nickolay
Telefon: +49 30 39006-201
[email protected] Abteilungsleiter Dr. Bertram Nickolay erklärt die Stasi-Puzzle-Technologie
Äthiopischer Wissenschaftsminister zu Gast im Fraunhofer IPK
Hohen Besuch aus Afrika empfing das IPK am 29. Januar 2013.
Zu Gast war eine Delegation aus Äthiopien, angeführt vom Wissen-
schaftsminister Dessie Dalkie Dukamo, Ministry of Science and
Technology seines Landes. Empfangen wurden die Gäste von Prof.
Jörg Krüger, Leiter des Geschäftsfelds Automatisierungstechnik,
der in seinem Vortrag das Fraunhofer IPK sowie die Arbeit
seines Geschäftsfelds vorstellte. Aktuelle Forschungsprojekte aus
dem Qualitätsmanagement stießen auf ebensolches Interesse
wie ein Rundgang durch das AMP, bei dem die Gäste einen Ein-
blick in die Mikroproduktionstechnik erhielten. Den Abschluss des
Besuches bildete eine Führung durch das Versuchsfeld des PTZ. Der
Besuch kam auf Initiative der GIZ Deutsche Gesellschaft für Interna-
tionale Zusammenarbeit GmbH zustande.
Wissenschaftsminister Dessie Dalkie Dukamo (re.) und seine Delegation im Anwendungszentrum Mikroproduktionstechnik AMP Ihr Ansprechpartner
Steffen Pospischil
Telefon: +49 30 39006-140
28 Ereignisse und Termine
Qualitätsmanagement nachhaltig gestalten und umsetzen
16. Tagung der Gesellschaft für Qualitätswissenschaft (GQW) im PTZ
Prof. Roland Jochem, Leiter des Geschäftsfeldes Qualitätsmanage-
ment am Fraunhofer IPK und des Fachgebiets Qualitätswissenschaft
am IWF der TU Berlin, war Gastgeber der 16. GQW-Tagung vom 26.
bis 27. Februar 2013 im PTZ. Rund 60 Expertinnen und Experten
aus FuE-Einrichtungen, Unternehmen und Organisationen gingen
unter dem Thema »Qualitätsmanagement nachhaltig gestalten
und umsetzen« folgenden Fragen nach: Wie muss sich ein Unter-
nehmen ausrichten, um nachhaltig Qualität zu erzeugen und zu
gewährleisten? Welche Fähigkeiten und Lösungsansätze werden
dazu benötigt? Wie müssen Strukturen, Ressourcen, Methoden und
Bewertungs- und Controllingansätze darauf abgestimmt werden?
Ziel der 16. GQW-Tagung war es, die nachhaltige Gestaltung
und Umsetzung von Qualitätsmanagement aus diesen drei
Perspektiven zu betrachten, ihr Zusammenspiel zu analysieren und
Spannungsfelder herauszuarbeiten. Diese Fragen zu diskutieren,
war ebenfalls Inhalt des Aufrufs zu Konferenzbeiträgen. Unter den
elf Einreichungen entschieden sich die Professoren für den Beitrag
von Dipl.-Ing. Philipp Tursch von der BTU Cottbus.
Von links nach rechts: Prof. Dr.-Ing. Roland Jochem und die Gewinner des Best Paper Award: Dipl.-Ing. Philipp Tursch (TU Cottbus), Dipl.-Ing. Andreas Loderer (Uni Erlangen), Dipl.-Ing. Florian Pasch (TU Berlin)
Ihr Ansprechpartner
Prof. Roland Jochem
Telefon: +49 30 39006-118
Wie kann man Pflanzen schneller wachsen lassen? Lässt sich mit
Düften Stress verringern? Ist es möglich, Frachtschiffe mit Segeln
zu betreiben? Dies waren nur einige der Fragestellungen, mit
denen sich die über 70 Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wis-
senschaftler im Rahmen der Regionalausscheidung Berlin-Mitte des
»Jugend forscht«-Wettbewerbs am 26. und 27. Februar beschäftigten.
Unter dem Motto »Wissensexplosion – Jungforscher präsentieren«
fanden der Wettbewerb und die zugehörige Ausstellung der Projekte
bereits zum sechsten Mal im Versuchsfeld des PTZ statt. Hier durften
die Jungforscher nicht nur präsentieren sondern auch entdecken.
In Forscherecken konnten sie Elektromotoren bauen und mit Pho-
tovoltaik experimentieren. Mehr als 300 Schülerinnen und Schüler
aus der Umgebung stürmten die öffentliche Ausstellung am zwei-
ten Wettbewerbstag. Passend zum Veranstaltungsort ergänzte der
Sonderforschungsbereich »Sustainable Manufacturing« die 36 prä-
sentierten Schülerprojekte um Life-Demonstrationen zu nachhalti-
ger Produktionstechnik. Krönender Abschluss der Ausstellung: Eine
Akrobatikaufführung des Erlebniszirkus Neukölln mit Schülerinnen
und Schülern der Hermann-Nohl-Schule.
Wissensexplosion
»Jugend forscht« im PTZ
Ihre Ansprechpartnerin
Ina Roeder
Telefon: +49 30 314-26865
FUTUR 1/2013 29
Ihr Ansprechpartner
Prof. Dr.-Ing. Kai Mertins
Telefon: +49 30 39006-233
Was sind die Treiber erfolgreicher Unternehmen? Welche Faktoren
beeinflussen das ganzheitliche Management einer Organisation?
Welche Megatrends verändern die Geschäftsmodelle? Diese Fragen
beantwortete das Kolloquium am 22. März 2013 anhand von Bei-
spielen der letzten 20 Jahre anwendungsorientierter Forschung und
zeigte Trends für die Zukunft auf. Anlass war die feierliche Verab-
schiedung von Prof. Kai Mertins in den Ruhestand. Mertins war bis
zum 31. Dezember 2012 stellvertretender Institutsleiter und Leiter
des Geschäftsfelds Unternehmensmanagement am Fraunhofer IPK.
Er wird sich als Vorstandsvorsitzender weiter für den noch jungen
Bundesverband Wissensbilanzierung (BVBW) engagieren und auch
künftig im Bereich Innovationsmanagement, Wissensmanagement
und Intellectual Capital aktiv sein. »Am Fraunhofer IPK habe ich
mich ja intensiv mit der Entwicklung von Forschungs- und Inno-
vationsstrategien für internationale Unternehmen und Organi-
sationen beschäftigt. Wie sich Regionen oder Staaten mit Hilfe
anwendungsorientierter Forschung und Kooperation mit der
Industrie erfolgreich auf den globalen Wettbewerb einstellen –
dieser Frage werde ich mich auch weiter widmen,« so Mertins.
Corporate Management Methods – the Human-driven Approaches
Kolloquium anlässlich der feierlichen Verabschiedung von Prof. Kai Mertins
ANTRIEB ZUKUNFT macht Elektromobilität mit allen Sinnen erFahrbar.
Elektromobilität auf der Spur
Sonderausstellung »Antrieb Zukunft« von März bis Juni im PTZ
Nach dem Start im Fraunhofer-Forum Berlin und Stationen im Elektro-
mobilitätszentrum Karlsruhe (eMoKa) und phaeno in Wolfsburg
kommt die in ter ak tive Er leb nis aus stellung rund um die Zu kunft der
Mo bi li tät ins PTZ. Die Grund lage von ANTRIEB ZUKUNFT bil den
die in ter dis zi pli när ver netz ten For schungs pro jekte der Fraun hofer-
Gesell schaft unter dem Dach der System for schung Elektro mo bi li tät.
Vor dem Hinter grund der immer knapper wer den den fossilen
Res sour cen und dem voran schrei ten den Klima wandel müssen
dringend neue Mo bi li täts kon zepte for mu liert und um ge setzt werden.
Die Fraunhofer-Gesell schaft forscht im Rah men der System -
for schung Elek tro mo bi li tät mit der ge ballten Kom pe tenz von 34
In sti tu ten an nahezu allen As pek ten künftiger Mo bi li tät. Diese
um fassende For schungs ar beit, ihre Be weg grün de, Ziele und Er geb-
nisse wer den im Rah men von ANTRIEB ZUKUNFT im wahr sten Sinne
des Wor tes er fahr bar. Die Ausstellung führt durch Geschichte,
Gegenwart und Zukunft der elektrischen Mobilität und bietet
einen ganz heit lichen Blick auf die not wendigen Ent wick lungen in den
Be rei chen Fahr zeug kon zepte, Spei cher tech no lo gien, Energie netze
und Ver kehrs kon zepte. Darüber hin aus wer den die Ver än de rungen
für In dus trie und Wirt schaft auf ge zeigt. Weitere Informationen
unter www.antrieb-zukunft.fraunhofer.de
Ihr Ansprechpartner
Steffen Pospischil
Telefon: +49 30 39006-140
30 Ereignisse und Termine
Besser geht immer
Fraunhofer IPK erzielt Rekordergebnis für Wirtschaftserträge
Ihr Ansprechpartner
Steffen Pospischil
Tel. +49 30 39006-140
2012 war ein sehr gutes Jahr für Fraunhofer IPK und IWF. Beide
Institute konnten ihren Gesamthaushalt im Vergleich zum Vorjahr
um jeweils rund eine Million Euro steigern. Das Fraunhofer IPK
erzielte dabei mit einer Industriequote von 56,6 Prozent – auch im
fraunhoferweiten Vergleich – ein rekordverdächtiges Ergebnis. Die
Hauptrolle bei diesem Erfolg spielten unsere Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler. Neun von ihnen stellen wir stellvertretend für
alle in unserem Jahresbericht vor. Sie sind Elektrotechniker, Infor-
matiker, Maschinenbauer, Wirtschaftsingenieure oder Telematiker
und prägen mit ihrem Forschergeist und ihrem Expertenwissen
ganz entscheidend unser Arbeitsergebnis. Aber auch unsere Mit-
arbeiterinnen und Mitarbeiter in der Verwaltung sowie unsere stu-
dentischen Beschäftigten machen es möglich, dass wir unseren
Kundinnen und Kunden seit mehr als 25 Jahren erfolgreich anwen-
dungsorientierte Systemlösungen für die ganze Bandbreite indus-
Wo die Vollautomatisierung an ihre Grenzen stößt, entfaltet die
humanzentrierte Automatisierung ihr Potenzial. Kooperative
Roboter (KOBOTs) bilden menschliche Fähigkeiten nicht nach, son-
dern unterstützen sie: Sie übernehmen die Kraftarbeit, überlassen
dem Werker jedoch die volle Bewegungskontrolle. Das Ergebnis
sind Systeme geringerer Komplexität, die eine schnelle Einarbei-
tung und kostengünstige Gesamtlösungen ermöglichen. Auf der
Hannover Messe 2013 zeigen wir gemeinsam mit der eepos GmbH
einen Manipulator für industrielle Handling-Aufgaben. Erleben Sie
kooperative Robotik nicht nur live und lebensgroß – wir laden Sie
ein, selbst Hand an unseren KOBOT zu legen.
Kobots in der Industrie
Hannover Messe 8. – 12. April 2013
Ihre Ansprechpartnerin
Katharina Strohmeier
Telefon: +49 30 39006-140
Wir stellen aus: Halle 17, stand F14
trieller Aufgaben anbieten. Lernen Sie sie kennen und erfahren
Sie mehr über unsere FuE-Projekte und -Themen. Ihr Druck-
exemplar des Jahresberichts können Sie im Internet unter
www.ipk.fraunhofer.de bestellen.
FUTUR 1/2013 31
TermineMehr Können – Veranstaltungen 2013
08. - 12. April 2013 Hannover Messe
18. April 2013 Industriearbeitskreis: Werkzeugbeschichtungen und Schneidstoffe
18. April 2013 Industriearbeitskreis: Keramikbearbeitung
24. - 26. April 2013 Grundlagenseminar Reinigungstechnik – Reinigung in der Produktion
25. - 26. April 2013 Workshop: Praxis der Mikrofertigung
06. Mai 2013 Seminar: Requirements Engineering für ein besseres Innovationsmanagement
14. - 15. Mai 2013 Workshop: Bearbeitung von Hochleistungskeramik
23. - 24. Mai 2013 2. Internationale Konferenz Maintenance, Repair and Overhaul MRO
27. - 31. Mai 2013 13th International EUSPEN Conference
06. Juni 2013 Workshop: Mikrofluidische Systeme
06. - 07. Juni 2013 Workshop: 3D-Messtechnik und Software für Reverse Engineering und Inspektion
10. Juni 2013 Seminar: Best Practice Manager
12. Juni 2013 Seminar: Geschäftsprozessmanagement für Fortgeschrittene
13. - 14. Juni 2013 Industriearbeitskreis: Strahlverfahren
13. - 14. Juni 2013 Seminar: Wissensbilanz Made in Germany
Weitere Informationen zu den Veranstaltungen und Möglichkeiten zur Anmeldung finden Sie unter
www.ipk.fraunhofer.de/weiterbildung
»MRO – Maintenance, Repair and Overhaul« verursacht bei Produk-
ten und Gütern mit hohen Investitionskosten und langer Lebens-
dauer einen wesentlichen Teil der Unternehmenskosten. Im Laufe
des Produktlebens fallen neben ständiger und planbarer Wartung
auch unvorhersehbare Reparaturen an. Bei einer Überholung kann
das Produkt nicht nur in einen neuwertigen Zustand versetzt, son-
dern über den ursprünglichen Auslieferungszustand hinaus auf
ein zeitgemäßes technisches und wirtschaftliches Niveau gehoben
werden. MRO-Prozesse leisten damit einen erheblichen Beitrag zur
Ressourcenschonung und Energieeffizienz und bringen gleichzeitig
ökonomische Vorteile.
Die Konferenz ist ein internationaler, branchenweiter Treffpunkt
für Unternehmen, Zulieferer und Kunden im Bereich MRO. Ziel ist
TIPP
2. Internationale Konferenz MRO
Ihr Ansprechpartner
Dipl.-Ing. (FH) Martin Bilz M.Sc.
Telefon: +49 30 39006-147
E-Mail: [email protected]
es, aktuelle Entwicklungen umfassend zu reflektieren und bislang
unerschlossene Potenziale sowie Wege in eine erfolgreiche Zukunft
aufzuzeigen. Namhafte Referentinnen und Referenten aus Wissen-
schaft und Praxis präsentieren neue Konzepte und Strategien in
folgenden Themenbereichen:
– Produkte: MRO-gerechte Konstruktion
– Konzepte: MRO-Prozesse und IT
– Technologien: Adaptive und flexible MRO-Lösungen
– Condition Monitoring: Intelligente MRO-Lösungen
Kurzprofil
Produktionstechnisches
Zentrum (PTZ) Berlin
Ihre Ansprechpartner im PTZ Berlin
UnternehmensmanagementProf. Dr.-Ing. Kai MertinsTelefon +49 30 39006-233, [email protected]
Virtuelle Produktentstehung,Industrielle InformationstechnikProf. Dr.-Ing. Rainer StarkTelefon +49 30 [email protected]
Produktionssysteme, Werkzeugmaschinen undFertigungstechnik Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart UhlmannTelefon +49 30 [email protected]
Füge- und Beschichtungstechnik (IPK)Prof. Dr.-Ing. Michael RethmeierTelefon +49 30 [email protected]
Füge- und Beschichtungstechnik (IWF)Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark (komm.) Telefon +49 30 314-25415 [email protected]
Automatisierungstechnik,Industrielle AutomatisierungstechnikProf. Dr.-Ing. Jörg KrügerTelefon +49 30 [email protected]
Montagetechnik und FabrikbetriebProf. Dr.-Ing. Günther SeligerTelefon +49 30 [email protected]
Qualitätsmanagement, QualitätswissenschaftProf. Dr.-Ing. Roland JochemTelefon +49 30 [email protected]
MedizintechnikProf. Dr.-Ing. Erwin KeeveTelefon +49 30 [email protected]
Fraunhofer-Innovationscluster
Maintenance, Repair and Overhaul (MRO) in Energie und VerkehrDipl.-Ing. (FH) Martin Bilz M.Sc.Telefon +49 30 [email protected]
Sichere IdentitätDipl.-Phys. Thorsten SyTelefon +49 30 [email protected]
Fraunhofer-Allianzen
AdvanCer HochleistungskeramikTiago Borsoi Klein M.Sc. Telefon +49 30 [email protected]
ReinigungstechnikDipl.-Ing. Martin BilzTelefon +49 30 [email protected]
VerkehrDipl.-Ing. Werner SchönewolfTelefon +49 30 [email protected]
Arbeitskreise
Werkzeugbeschichtungenund SchneidstoffeFiona Sammler, M.Eng.Sc.Telefon +49 30 [email protected]
KeramikbearbeitungDipl.-Ing. Florian HeitmüllerTelefon +49 30 [email protected]
TrockeneisstrahlenDipl.-Ing. Martin BilzTelefon +49 30 [email protected]
MikroproduktionstechnikDr.-Ing. Dirk OberschmidtTelefon +49 30 [email protected]
Berliner Runde (Werkzeugmaschinen)Dipl.-Ing. Christoph KönigTelefon +49 30 [email protected]
Kompetenzzentren
AnwendungszentrumMikroproduktionstechnik (AMP)Dr.-Ing. Dirk OberschmidtTelefon +49 30 [email protected]
BenchmarkingDipl.-Wirt.-Ing. Oliver RiebartschTel.: +49 30 [email protected]
ElektromobilitätDipl.-Ing. Werner SchönewolfTelefon +49 30 [email protected]
Mehr Können – Veranstaltungen 2013Claudia EngelTelefon +49 30 [email protected]
Methods-Time MeasurementDipl.-Ing. Aleksandra PostawaTelefon +49 30 [email protected]
PDM/PLMDr.-Ing. Haygazun HaykaTelefon +49 30 [email protected]
ProzessmanagementDr.-Ing. Thomas KnotheTel.: +49 30 [email protected]
Rapid PrototypingDipl.-Ing. (FH) Kamilla König-UrbanTelefon +49 30 [email protected]
Simulation und FabrikplanungDr.-Ing. Sven GlinitzkiTel.: +49 30 [email protected]
Self-Organising Production (SOPRO)Dipl.-Ing. Eckhard HohwielerTelefon +49 30 [email protected]
Virtual Reality Solution Center (VRSC)Dr.-Ing. Johann Habakuk IsraelTelefon +49 30 [email protected]
WissensmanagementDr.-Ing. Dipl.-Psych. Ina KohlTelefon +49 30 [email protected]
Dr.-Ing. Markus WillTelefon +49 30 [email protected]
Zentrum für Innovative Produktentstehung (ZIP)Dr.-Ing. Haygazun Hayka Telefon +49 30 [email protected]
Das Produktionstechnische Zentrum
PTZ Berlin umfasst das Institut für
Werkzeugmaschinen und Fabrik-
betrieb IWF der Technischen Univer-
sität Berlin und das Fraunhofer-Insti-
tut für Produktionsanlagen und Kons-
truktionstechnik IPK.
Im PTZ werden Methoden und Techno-
logien für das Management, die Pro-
duktentwicklung, den Produktions-
prozess und die Gestaltung indus-
trieller Fabrikbetriebe erarbeitet. Zu-
dem erschließen wir auf Grundlage
unseres fundierten Know-hows neue
Anwendungen in zukunftsträchtigen
Gebieten wie der Sicherheits-, Ver-
kehrs- und Medizin technik.
Besonderes Ziel des PTZ ist es, neben eige-
nen Beiträgen zur anwendungs orientierten
Grundlagenforschung neue Technologien
in enger Zusammenarbeit mit der Wirt-
schaft zu entwickeln. Das PTZ überführt
die im Rahmen von Forschungsprojek-
ten erzielten Basisinnova tionen gemein-
sam mit Industriepartnern in funktions-
fähige Anwendungen.
Wir unterstützen unsere Partner von der
Produktidee über die Produktentwicklung
und die Fertigung bis hin zur Wiederver-
wertung mit von uns entwickelten oder
verbesserten Methoden und Verfahren.
Hierzu gehört auch die Konzipierung von
Produktionsmitteln, deren Integration in
komplexe Produktionsanlagen sowie die
Innovation aller planenden und steuernden
Prozesse im Unternehmen.