pzh2015 Das Magazin des Produktionstechnischen Zentrums der Leibniz Universität Hannover / Jahresbericht 2014 Schon zehn – und jetzt? Ein Geburtstagsheft fürs PZH Editorial kooperation stärkt innovation – von der Idee zum fertigen Produkt Liebe Leser, 21,5" multi-touchbildschirm app menu für einfache und schnelle Bedienung. wie auf einem SmartPhone hat der Bediener über das „APP MENU” direkten Zugriff auf alle verfügbaren Applikationen. Die APPs unterteilen sich in 5 Gruppen. multi-touchbedienfeld CELOS® mit Siemens bei CELOS® mit MAPPS auf MITSUBISHI, für zukunftsweisenden Bedienkomfort mit einzigartiger Funktionalität. CELOS® mit MAPPS 4 neue APPs ab 01. 04. 2015 verfügbar – die neueste CELOS® Version mit nunmehr 16 APPs JOB SCHEDULER Produktions- und Fertigungsplanung für alle Maschinen. MESSENGER So wissen Sie jederzeit, was in Ihrer Fertigung läuft. SERVICE AGENT Steigerung der Maschinenverfügbarkeit durch intelligentes Wartungssystem. TOOL HANDLING Kürzere Rüstzeiten durch Soll-Ist-Vergleich der Magazinbelegung für Folgeaufträge. Technische Informationen und Broschüren unter: www.dmgmori.com oder über Ihre DMG MORI Deutschland NEU ! Vereinfachte Maschinenbedienung. Die ganzheitliche Integration der Maschine in die Betriebsorganisation. PC-Version von CELOS® – Ermöglicht die Planung und Steuerung Ihrer Produktionsund Fertigungsprozesse direkt in Ihrer Arbeitsvorbereitung. Zusätzlich können Sie mit der CELOS® PC-Version beliebige Maschinen oder Betriebsmittel in eine ganzheitliche CELOS® Peripherie integrieren. zehn Jahre Forschung am PZH: Es ist erstaunlich, wie schnell – in der Rückschau – diese zehn Jahre vergangen sind! Andererseits scheint die Zeit davor, als wir in zu klein gewordenen Gebäuden in Hannovers Nordstadt ansässig waren, bereits extrem weit zurückzuliegen. Dieses erste runde Jubiläum ist ein guter Anlass, zurückzublicken und auch uns selbst die PZH-„Geschichte“ ins Gedächtnis zu rufen. Nur vier von uns sieben Professoren, die im PZH heute ein Institut leiten, haben den Umzug miterlebt, die anderen sind im Laufe der zehn Jahre dazugekommen. Bei den Wissenschaftlichen Mitarbeitern ist es nur eine kleine Minderheit, die selbst mit umgezogen ist. Es ist gut, sich bewusst zu machen, welche Erleichterungen bei der täglichen Arbeit und welche Möglichkeiten ein Zentrum wie das PZH bietet. Prof. Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens Das beste Beispiel dafür ist der Sonderforschungsbereich „Gentelligente Bauteile“, der parallel zum PZH vorbereitet wurde und nun ebenfalls zehn Jahre alt ist. Aus diesem SFB heraus wird ein Netzwerk mit der Industrie gegründet, um die interdisziplinären Forschungsergebnisse im Sinne der Industrie-4.0-Entwicklung in die Praxis zu bringen. Die Reportage vom großen Kick-off im Januar dieses Jahres erzählt davon (Seite 38). Auch die Geschichte des neuen Leichtbaustahls, die ebenfalls maßgeblich im PZH geschrieben wird, beleuchtet das Zusammenwirken unterschiedlicher Disziplinen, um eine neue Prozesskette nicht in ihren Einzelschritten, sondern als Ganzes optimal zu entwickeln (Seite 48). Natürlich hoffen wir, dass dieser Blick auf unsere Geschichte und unser aktuelles Wirken auch für externe Leser unterhaltsam und gewinnbringend ist. Für unsere Kollegen aus der Fakultät für Maschinenbau, die noch in der Nordstadt arbeiten und in wenigen Jahren im Neubau vis-à-vis des PZH ebenfalls auf kurze Wege setzen können, mag es Trost und Ansporn sein: So ein Umzug ist kein Spaß, aber Tür an Tür zu forschen ist es dafür umso mehr. Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena Viel Spaß beim Lesen wünschen Bernd-Arno Behrens Vorstandssprecher 2014 Berend Denkena Vorstandssprecher 2015 3 Panorama 8 6 Die Nacht, die Wissen schafft 8 Mädchen-und-Technik-Kongress 22 10 Kurz & gut 13 Konferenz & Co. 16 Fokus Forschung 28 Zehn Jahre PZH 34 342004 bis 2014: Menschen & Geschichten Meriem Akin ist aus Berkeley zurückgekommen – nach Hannover, nicht nach Tunis. Peter Nyhuis nimmt eine Auszeit als Institutsleiter – um mal wieder richtig forschen zu können. 48 28Am Anfang war... ... nicht Rohbau mit Blasmusik, sondern die Idee des gemeinsamen Forschungszentrums. Ein kleiner Bilderbogen vom ersten Spatenstich hin zu einigen Glanzlichtern aus zehn Jahren. 38Jetzt zusammen – Kickoff zum Industrie-4.0-Netzwerk Er begleitet das PZH von Anfang an: Der Sonderforschungsbereich „Gentelligente Bauteile“ ist quasi mitgewachsen. Jetzt weist er mit seinen Industrie-4.0-relevanten Ergebnissen weit in die Zukunft. 442004 bis 2014: Menschen & Geschichten Tim Wolfer wählt auch mal längere Wege – beim Laufen und bei der Bildungslaufbahn. Thomas Hassel fühlt sich am UWTH ver wurzelt. Angefangen hatte er als LKW-Fahrer. 48Stahl, ganz leicht Leichtbaustahl für den Motor: Ein Team am PZH entwickelt gemeinsam die Prozesskette, die aus einem vielversprechenden Werkstoff einen erfolgreichen Werkstoff macht. 52 4 PZH 2015 52And Action, Please! Einen Roboter bauen, programmieren, das ganze im Team und auf Englisch – das ist ein neues Lehrangebot, das viele gute I. Und das viel Spaß macht. Titelillustration: Dorota Gorski Jahresbericht 2014 58 60 62 64 ZH – Fakten und Zahlen P PZH – Angebote für die Industrie PZH – Vorlesungen PZH – Promotionen, Auszeichnungen, Gastdozenten, Veranstaltungen Geschichte, Aktuelle Themen, Lehre, Forschungsprojekte, Veröffentlichungen, Anschaffungen: 66IFA – Institut für Fabrikanlagen und Logistik 70IFUM – Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen 78IFW – Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen 88IMPT – Institut für Mikroproduktionstechnik 94ITA – Institut für Transport- und Automatisierungstechnik 98 match – Institut für Montagetechnik 102IW – Institut für Werkstoffkunde 112TEWISS Technik und Wissen GmbH 114Unternehmen am PZH 117Anreise 122Impressum Redaktioneller Hinweis: Wir verwenden den personenbezogenen Plural („die Mitarbeiter“, „die Forscher“) in seiner geschlechtsneutralen Bedeutung, um die Lesbarkeit der Texte zu bewahren. 5 Panorama – PZH 2014 / 2015 Mon Dieu! Herr Leibniz hat sich ausgiebig umgeschaut – jetzt hilft er den „Universal-Gelehrten“-Anwärtern, den Schatz zu entsperren. Großer Andrang im Spine – an den einzelnen Stationen dagegen gab es Fotos: Bettina Fischer (3), Illustration: Türk viele Gelegenheiten, sich die Exponate in Ruhe zeigen zu lassen. 6 PZH 2015 Die Nacht, die Wissen schafft ... hat im Jahr 2014 gut 2000 Besucher und einen Zeitreisenden namens Leibniz besonders glücklich gemacht. Eigentlich hatte Leibniz dem kleinen Roboter Peezah versprochen, den Aktivierungscode für dessen Zeitreisemaschine zu reparieren. Und dann das: Leibniz war so beeindruckt von all den spannenden Exponaten, die die gesamte Fakultät für Maschinenbau genau an diesem 15. November 2014 im PZH zusammengetragen hatte, dass er guckte, probierte, mit den „jungen Gelehrten“ diskutierte ... und nicht mehr an den Code dachte. Das übernahmen erfreulicherweise viele Kinder und andere der über 2000 Besucher: Auf Leibniz’ Spuren staunten sie über wachsende Schokoküsse unter Glas; sie besiegten Roboter, erlebten eine Turbine, montierten Hubschrauber, entdeckten die Gesetze von Leibniz’ altem Kollegen Newton ganz neu und vervollständigten mit etwas Geschick auch noch den defekten QR-Code, der nicht nur die Zeitreisemaschine wieder in Gang setzte – sondern natürlich auch den Schatz des Maschinenbaus entsperrte. 7 Mädchen-und-Technik-Kongress MuT 2014 Panorama – PZH 2014 / 2015 oben: Professor Lutz Rissing vom IMPT begrüßt die Mädchen im Hörsaal des PZH. links: Diese Kälte erfordert Schutzkleidung – und was geschieht bei diesen Temperaturen auf der Bahn? rechts: Ein Lötkolben ist gar kein so exotisches Gerät mehr, wenn man ihn denn erst mal in der Hand hält. großes Bild rechte Seite: Auch Schweißen lässt sich nicht jeden Tag einfach ausprobieren, so wie hier . Fotos (4): sliwonik.com MuT!! Mehr als 100 Mädchen und junge Frauen konnten am 12. November 2014 einen Tag lang Technik erleben – beim MuT-Kongress, den das Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT) bereits zum 6. Mal organisiert hat. Während die Mädchen nach der Begrüßung bereits in ihren Workshops verschwunden waren, um dort zu gießen oder zu schweißen, zu löten oder zu kältekonservieren, Herzklappen zu untersuchen oder ein Handymikroskop zu basteln .... währenddessen also tauschten sich einige der Sponsoren und Aktiven mit Vertretern der Presse darüber aus, warum diese Veranstaltung so wichtig ist. „Wir engagieren uns in der Fachkräfteallianz der Region Hannover“, sagt etwa Holger Habenicht, Sprecher der Agentur für Arbeit. „Und natürlich sehen wir den engen Zusammenhang von fehlenden Fachkräften auf der einen Seite und den vielen Mädchen, die einen großen 8 PZH 2015 Bogen um die MINT-Fächer machen, auf der anderen Seite.“ Deshalb sei die Agentur für Arbeit beim Kongress dabei – und deshalb freue sie sich immer über entsprechende neue Ideen. Auch Barbara Schneider, Bildungsreferentin der Stiftung NiedersachsenMetall, sieht noch immer viele Berührungsängste von Mädchen im Umgang mit Technik. Ihre Stiftung bietet eigene Nachwuchsförderprogramme. Martina Behne vom Team Beschäftigungsförderung der Region Hannover, die ebenfalls als Sponsor dabei ist, betont, wie wichtig es sei, junge Frauen für einen technisch-naturwissenschaftlichen Werdegang zu begeistern. Zu den Aktiven des Kongresses gehört Thomas Biedermann vom Christian-Gymnasium Hermannsburg. Er ist Landesbeauftragter von Jugend forscht in Niedersachsen und findet, dass auch der Wettbewerb ,Jugend forscht‘ mit einem Mädchenanteil von über 38 Prozent eine gute Grundlage bietet, Mädchen zu einem Einstieg in die Welt der Forschung zu motivieren. „Frauen machen im Schnitt die Hälfte der Konsumenten und Kunden aus“, sagt Professor Lutz Rissing zur Motivation seines Instituts, diesen Kongress zu organisieren, „aber in der Planung und Umsetzung neuer technischer Produkte sind sie eher selten vertreten. Das ist für die Frauen und die Unternehmen ein großer Nachteil.“ Die Gastgeber aus dem IMPT – neben Professor Rissing die Ingenieure Rahel Kruppe, Lisa Jogschies und Mathias Rechel – konnten wieder ein tolles Angebot auf die Beine stellen. Sie wurden dabei auch von den SFBs „Gentelligente Bauteile“, „Produkt-Regeneration“ und „PlanOS“, dem Gleichstellungsbüro der Leibniz Universität und der üstra unterstützt. Für die Mädchen war es ein bunter Tag mit viel Spaß – und vielleicht ihr Einstieg in die MINT-Welt. Heiß und kalt, laut und still, grob und ganz fein – beim MuT-Kongress erlebten rund 100 Mädchen wieder die große Vielfalt, die hinter MINT steckt. 9 Kurz & gut Panorama – PZH 2014 / 2015 Triple-E Award StartUp-Impuls Kolloquium mit Ehrengast Ausgezeichnet: Der Prototyp Ihr Konzept einer mobilen Werk- Professor em. Hans Kurt Tönshoff wird für sein Lebenswerk geehrt. einer engergieeffizienten Werk- zeugmaschine beschert zwei zeugmaschine braucht rund ein Gründern aus dem IFW den Drittel weniger Energie. ersten Preis und 20.000 Euro. Große Ehre; von links: Lars Hülsemeyer und Dominik Dahlmann vom Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen. Foto: enercity Lars Hülsemeyer und Dominik Dahlmann vom Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen sind im April 2014 für ihren Prototypen einer energieeffizienten Werkzeugmaschine ausgezeichnet worden. Der Energie-Effizienz-Preis von enercity, dem regionalen Energieversorger aus Hannover, ist mit 10.000 Euro dotiert und wurde im Rahmen des „enercity dialogs“ im Schloss Herrenhausen verliehen. Dahlmann und Hülsemeyer entwickelten in ihrem Forschungsprojekt NCplus (www.ncplus.de) einen Prototyp, der den Energiebedarf um 36 Prozent senkt. Möglich wird dies durch die bedarfsgerechte An- und Abschaltung einzelner Aggregate sowie die Umgestaltung und Neuentwicklung einiger Schlüsselkomponenten. Die Jury lobte insbesondere die vorbildliche Verknüpfung von Forschung und Praxis: Die Kooperation mit acht Partnern aus der Industrie stelle sicher, dass die Ergebnisse ihre praktische Umsetzung erfahren. Prof. Dr. Friedbert Pflüger, Direktor European Centre for Energy and Resource Security (EUCERS) am King’s College London und Vorsitzender der Jury, betonte, ein Beitrag zur Senkung des Energieverbrauches wie vom IFW könne Einfluss auf die weltweite Produktion nehmen. Dominik Brouwer und Thomas Krawczyk überzeugten die Jury in der Kategorie Hochschul- und Wissenschaftspreis mit ihrer Idee: eine mobile Werkzeugmaschine, die zum Bauteil kommt. Die beiden wissenschaftlichen Mitarbeiter des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) freuen sich über den mit 20.000 Euro dotierten Preis. Auch der Präsident der Leibniz Universität, Professor Volker Epping, der den beiden ihren Preis übergab, zeigte sich von ihrer Idee beeindruckt. Verliehen wurden die Preise, für die sich 145 Neu-Unternehmer in insgesamt fünf Kategorien beworben hatten, am 25. Februar 2015 in Hannover. „Für Produkte wie Flugzeuge, Schiffe, Maschinen oder Windkraftanlagen werden große und teure Bauelemente benötigt. Heute werden sie nach dem Prinzip „Bauteil zur Maschine“ bearbeitet, so dass auch die Maschinen entsprechend groß und teuer sind und die Bearbeitung sehr unflexibel und kostspielig ist“, schildert Krawczyk die Situation. Maschinenexperte Brouwer will, dass ihre Maschine zum Bauteil kommt und sich auf diesem Bauteil auch bewegen kann. Das Interesse aus der Industrie ist ihnen sicher: Ein halbes Dutzend großer Unternehmen steht als Anwendungspartner bereit. Weitere Partner können sich noch beteiligen.Die erste Maschine soll in rund 30 Monaten auf dem Markt sein. Strahlende Sieger: links Thomas Krawczyk, rechts Dominik Brouwer, in der Mitte der Präsident der Leibniz Universität, Professor Volker Epping. 10 PZH 2015 Foto: hannoverimpuls Mehr als 300 Gäste waren am 24. Mai 2014 zum „Internationalen Kolloquium der Fertigungstechnik“ ins Schloss Herrenhausen nach Hannover gekommen. Neben dem fachlichen Austausch galt es, einem herausragenden Wissenschafler zu gratulieren: Hans Kurt Tönshoff feierte seinen 80. Geburtstag. Er war von 1970 bis 2002 Leiter des IFW und ist einer der Initiatoren des PZH. Fotos (2): Janto Trappe „Einen wirklich großen Mann erkennt man an drei Dingen: Großzügigkeit im Entwurf, Menschlichkeit in der Ausführung und Mäßigkeit beim Erfolg.“ Mit den Worten von Otto von Bismarck charakterisierte Professor Berend Denkena seinen Vorgänger und Doktorvater, Ehrengast Professor Hans Kurt Tönshoff. Von 1970 bis 2002 leitete Tönshoff das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Leibniz Universität Hannover. Er hat in dieser Zeit 257 Mitarbeiter zum Doktor geführt. Beeindruckende 20 von ihnen sind heute selbst Professoren. Am Nachmittag stand der wissenschaftliche Austausch im Mittelpunkt. Professor Manfred Weck und Professor Fritz Klocke von der RWTH Aachen, Professor Ekkard Brinksmeier von der Universität Bremen und Professor HansPeter Wiendahl von der Leibniz Universität Hannover zeichneten Entwicklungen aus den vergangenen Jahrzehnten in den Bereichen Fertigungstechnologie, Werkzeugmaschinen und Fertigungsplanung nach und blickten dabei auch in die Zukunft. Ganz nebenbei konnte man lernen, dass sich Kontinuität in mehr als 30 Jahren Forschung und Lehre in der Krawattenwahl widerspiegelt: Professor Tönshoff trug seine blau-rot-gestreifte Krawatte auch zum Kolloquium. Grußworte gab es vom damaligen Präsidenten der Leibniz Universität Hannover, Professor Erich Barke, und vom Generalsekretär der VolkswagenStiftung, Dr. Wilhelm Krull. Die VolkswagenStiftung hatte für die Veranstaltung die Räumlichkeiten im Schloss zur Verfügung gestellt. Präsident Barke ließ es sich trotz eines vollen Terminkalenders nicht nehmen, dem Ko-Referenten seiner Dissertation persönlich seine Grußworte zu übermitteln: „Sie sind als Nachfolger von Otto Kienzle und Werner Osenberg in große Fußstapfen getreten. Aber für Sie waren die Fußstapfen keineswegs zu groß“. Krönender Abschluss am Abend: herrliches Wetter, eine Schlossterrasse mit Blick auf die illuminierten Gärten und drinnen launig-liebevolle Show-Darbietungen der ehemaligen Doktoranden. Unter den Gästen waren auch viele der 257 Doktoranden, die Professor Tönshoff als Doktorvater betreut hat. 20 von ihnen lehren heute selbst als Professoren. 11 Kurz & gut Panorama – PZH 2014 / 2015 Sommer mit Montagetechnik Gaststudentinnen aus den USA Austausch mit der Ukraine Das IW organisiert einen Praktikumsaustausch Metallurgie. match mit Sommergästen. Ganz vorn links, sitzend: Lauren Kershner. Foto: match Für RISE-Studentin Lauren Kershner aus Arizona jagten sich die neuen Erfahrungen geradezu: Am Institut für Montagetechnik (match) waren es nicht-holonome Roboter-Arme, in Hannover war es Skate by Night, in ganz Deutschland die Architektur. Und unterwegs: viel Gelassenheit. „Bei uns springt man in sein Auto, springt wieder raus – und hier wartet man eben, wenn der Zug noch nicht kommt. Man kann es sowieso nicht ändern, also kann man auch entspannen.“ Die Leidenschaft für ihr Studienfach, die Lauren während der Sommermonate 2014 wiederentdeckt hat, hängt mit dem match zusammen, bei dem sie wie zwei andere Studentinnen aus den USA drei Monate lang mitarbeitete. Sie kehrte mit einer klaren Vision nach Hause zurück: An der Northern Arizona University mehr Regelungs-Kurse belegen, mehr Deutsch lernen, den Bachelor machen. Und dann, vielleicht, für den Master zurückkommen ans match. Neu im Wissenschaftsrat Der studentische Praktikantenaustausch des Instituts für Werkstoffkunde wird vom Deutschen Akademischen Austauschdienst mit 390.000 Euro vier Jahre lang aus Mitteln des Bundesministeriums für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung als „Strategische Partnerschaft“ gefördert. Sie deckt die Reiseund Aufenthaltskosten für Studierende und Betreuer ab, die ein MetallurgiePraktikum im jeweils anderen Land absolvieren. Kooperationspartner sind der Lehrstuhl für Werkstoffkunde der Universität Paderborn und die Nationale Metallurgische Akademie der Ukraine. Ukrainische Wissenschaftler von der Nationalen Metallurgischen Akademie der Ukraine und Mitarbeiter vom Institut für Werkstoffkunde (IW) der Leibniz Universität Hannover pflegen seit mehr als zehn Jahren einen wissenschaftlichen Austausch und forschen an gemeinsamen Projektideen. Professor Peter Nyhuis wird berufen Der Leiter des Instituts für Fabrikanlagen und Logistik (IFA) ist zum 1. Februar 2015 in die Wissenschaftliche Kommission des Wissenschaftsrates berufen worden. Professor Nyhuis ist damit einer von 24 Wissenschaftlern aller Disziplinen, die, vom Bundespräsidenten berufen, in der Wissenschaftlichen Kommission vertreten sind. Der Wissenschaftsrat berät die Bundesregierung und die Regierungen der Länder in Fragen der inhaltlichen und strukturellen 12 PZH 2015 Entwicklung der Hochschulen, der Wissenschaft und der Forschung. Er tritt viermal im Jahr zusammen. Nyhuis sieht seine neue Aufgabe insbesondere darin, die Ingenieurwissenschaften angemessen zu vertreten und entsprechende Sichtweisen in die Diskussionen mit einzubringen. Als ebenfalls neu berufenes Mitglied der acatech und als Mitglied der WGP ist er innerhalb der Technikwissenschaften und der Produktionstechnik gut vernetzt.(Professor Nyhuis im Portrait: S. 36) Offizieller Start der „Strategischen Partnerschaft“ Ende Januar 2015 im PZH. Foto: Helge Bauer Professsor Berend Denkena (Mitte, rechts) begrüßt Experten aus 20 Nationen im PZH. Fotos: Bayölken Neues aus der Fertigungstechnologie für die Luft- und Raumfahrt Machining Innovations Conference Rund 200 Besucher aus 20 Ländern kamen am 19. und 20. November 2014 im Produktionstechnischen Zentrum Hannover (PZH) zur „ Machining Innovations Conference – Neue Fertigungstechnologien in der Luft- und Raumfahrt“ zusammen, um sich über Entwicklungen und Herausforderungen auszutauschen. Organisiert wird das renommierte, internationale Treffen vom Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) am PZH und dem Machining Innovations Network (MIN). Der Umgang mit Komplexität und Größe der Bauteile, die hohen Anforderungen an die Sicherheit und die Vorgaben zur Reduktion des Energieverbrauchs waren einige der aktuellen Themen, die die Konferenz in insgesamt fast 40 simultan übersetzten Vorträgen aufgriff. Auch die Forschungssession, die im Vorjahr zum ersten Mal angeboten wurde, hat sich bewährt und stand nun wieder auf dem Tagungsprogramm. Erstmals wurden die zum Teil parallel laufenden Vortragssessions ergänzt um eine Industrie-4.0-Live-Vorführung im Versuchsfeld des IFW. Einen Überblick über die aktuellen Themen boten die vier Plenarredner von Airbus Operations, Rolls-Royce Deutschland, den Chiron-Werken und Boeing. Die Organisatoren freuen sich über außerordentlich positive Rückmeldungen. Fazit ist ein klares „Go ahead!“ Der Termin steht bereits fest: Die 15th Machining Innovation Conference findet am 18. und 19. November 2015 wieder im Produktionstechnischen Zentrum Hannover statt. Am Abend dürfen einige KonferenzTeilnehmer selbst fliegen – wenn auch nur im Simulator während der Abendveranstaltung im Skylight / Hannover Airport. 13 Konferenz & Co. Panorama – PZH 2014 / 2015 Tagen und lernen Schulungen, Foren, Arbeitskreise. Messen und Konferenzen: Wissen aus dem PZH wird auf vielen Wegen weitergegeben. Mit Exponaten aus vier Sonderforschungsbereichen war die Fakultät für Maschinenbau der Leibniz Universität auf der Hannover Messe 2014 vertreten, das PZH ist an allen beteiligt. Der SFB 653 etwa präsentierte seine Vision smarter Produkte und einer „denkenden Fabrik“, in der Werkstücke und Maschinen miteinander kommunizieren, mithilfe des entsprechend umgebauten Formula Student Rennwagens. Der interdisziplinäre Sonderforschungsbereich/Transregio 123 PlanOS verdeutlichte sein Ziel, optische Sensoren großflächig in eine nur 100 Mikrometer starke Polymerfolie zu integrieren. Der Sonderforschungsbereich 871 zeigte am Beispiel eines Flugzeugtriebwerks die wissenschaftlichen Grundlagen einer effizienten Instandsetzung komplexer Investitionsgüter und der SFB 599 einen Korrosionsprüfstand mit „In-vitro-Degradationstester“. 14 PZH 2015 Wissensforum: Energietechnik CAx-Kreis: Fertigungsqualität Energietechnik ist ein spannender Markt – und ein Markt voller Herausforderungen für Hersteller von Energietechnik-Bauteilen sowie für Werkzeug- und WerkzeugmaschinenHersteller. Die VDI Fachkonferenz zeigte in Kooperation mit dem Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen aktuelle Lösungen und Entwicklungen. Bauteile von Windenergieanlagen müssen etwa im XL-Format gefertigt werden und dabei trotzdem sehr genau sein. Die Anforderungen an die Werkzeugmaschinen sind entsprechend hoch: Die Maschinen müssen sehr steif, aber auch genau sein, und dennoch wirtschaftlich fertigen. Verschiedene Lösungskonzepte, Trends und ein Ausblick, wohin die Reise geht, wurden auf der Fachtagung Energietechnik am PZH erarbeitet. Ein Fachbeirat mit Experten aus der Industrie flankierte die Veranstaltung. Im Arbeitskreis CAx treffen sich Mitglieder und Experten des Machining Innovations Network, um sich über Themen aus dem Bereich CAD/CAM und NC-Simulation auszutauschen. Der Arbeitskreis CAx 2014 widmete sich der Fertigungsqualität. Zeit, Kosten und Qualität sind die drei klassischen Zielgrößen in der Produktion und damit auch der Fertigungsplanung. Während die Kosten und die Zeit bei der Prozessauslegung meist ein wesentliches Optimierungskriterium bilden, das heißt, je kürzer/günstiger desto besser, werden die Qualitätskenngrößen im Allgemeinen eher als gegeben betrachtet. Eine möglichst präzise Prognose des Werkstückzustandes nach der Bearbeitung ist jedoch der Schlüssel für eine bestmögliche Kombination aller Zielgrößen. Ein wichtiges Mittel hierfür sind leistungsfähige CAx-Tools und Simulationen. IFA-Lernfabrik: Lernen in „echter“ Umgebung Fotos/Illustrationen: Horsepower, IFW (3), Bettina Fischer, com&on GmbH Hannover Messe: vier SFB-Hits Mit der IFA Lernfabrik hat das Institut für Fabrikanlagen und Logistik 2014 eine Schulungsumgebung geschaffen, die Studenten als auch Fach- und Führungskräften aus der Industrie ein realitätsnahes und innovatives Lernen ermöglicht. Auf dem Stundenplan stehen wissenschaftliche und praxisrelevante Themen zur Gestaltung und Steuerung effizienter Produktionssysteme. In einem modernen Schulungskonzept werden die Teilnehmer in eine reale Betriebssituation mit echten Fertigungsund Montageprozessen sowie exzellenter Infrastruktur versetzt und bekommen individuell abgestimmte Inhalte aus den Forschungsgebieten des IFA praxisnah vermittelt. Der Fokus liegt insbesondere auf der betrieblichen Organisation von Fertigungs- und Montageprozessen, um eine effiziente und kundenorientierte Auftragsabwicklung zu erreichen. Das Schulungsangebot umfasst verschiedene Module, die sich beispielsweise mit der Anwendung von Methoden des Lean Managements, den unterschiedlichen Verfahren der Fertigungssteuerung oder Methoden des Produktionscon trollings beschäftigen. Die Teilnehmer können aber auch Kompetenzen zur Bewertung ergonomischer und alternsgerechter Arbeitsplätze oder zum Umgang mit Werkzeugen für die Fabrikplanung erwerben. www.ifa-lernfabrik.de 2nd Sysint: Erfolgskurs Mehr als 120 Wissenschaftler aus zwölf Ländern waren vom 2. bis 4. Juli 2014 nach Bremen gekommen zur „2nd International Conference on Systemintegrated Intelligence: New Challenges for Product and Production Engineering“, kurz: SysInt. Sie diskutierten über die Entwicklung intelligenter Systeme für die denkende Fabrik und smarte Produkte. Conference-Chair Professor Berend Denkena, Leiter des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen, freute sich über die gestiegene Teilnehmerahl der Konferenz, die 2012 am PZH gestartet war. Für das Jahr 2016 planen die Organisatoren – der SFB Gentelligente Bauteile der Leibniz Universität Hannover, das Spitzencluster „it’s OWL“ an der Universität Paderborn und die zentrale wissenschaftliche Einrichtung „Inte grated Solutions in Sensorial Structure Engineering“ (ISIS) der Universität Bremen, ihre Fortsetzung an der Universität Paderborn. 15 Fokus Forschung Panorama – PZH 2014 / 2015 Lichtwellenleiter Gedruckt. Und messbar. Kühlschmierstoffe Energiesparparadies Neuartige Lichtwellenleiter können mit Kanülen appliziert oder auf „Viel hilft viel“ hat als Motto ausgedient. Allein über die Folien gedruckt werden. Aber wie misst man deren Eigenschaften? Dosierung von KSS haben Wissenschaftler am PZH die Energie- Antworten hat eine einzigartige Mess-Station am PZH. aufnahme einer Werkzeugmaschine um 37 Prozent reduziert. Beim klassischen Glasfaserkabel ist es ganz einfach, die Dämpfung – den Lichtverlust pro Strecke – zu messen: An beiden Enden des Kabels wird ein Messadapter aufgeschraubt, um an einer Standardstation zu messen, wie viel des hineingeschickten Lichts unterwegs verlorengeht. Die Lichtwellenleiter, die am Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) entwickelt werden, lassen sich aber nirgends aufschrauben und auch nicht wie ein Kabel aufwickeln. Sie werden vielmehr als Polymerstrang per Kanüle auf beliebig geformte Flächen appliziert oder mit einer umgerüsteten Offset-Druckmaschine auf große Folien gedruckt. Das Spektrum möglicher Anwendungen der neuen Lichtwellenleiter ist riesig. Voraussetzung ist aber, dass ihre Eigenschaften verlässlich messbar sind. Daher haben die ITA-Wissenschaftler Michael Dumke und Tim Wolfer eine Messstation mitentwickelt, die der ganzen Bandbreite der am Institut erforschten Lichtwellenleiter gerecht wird. Basierend auf ihrer Konstruktion hat der Industriepartner „TSO Thalheim Spezialoptik“ eine Station „Wie viel Kühlschmierstoff braucht ein Zerspanprozess wirklich, damit die Werkzeuge nicht unnötig verschleißen?“ und „Wie viel Energie lässt sich einsparen, wenn weniger Kühlschmierstoff zugeführt wird?“ Das waren die beiden Fragen, mit denen sich Lars Hülsemeyer und Patrick Helmecke, beide Ingenieurwissenschaftler am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW), im Projekt ECOcut gemeinsam mit vier Industriepartnern beschäftig haben. Mit dabei waren der Werkzeugmaschinenhersteller DMG MORI SEIKI, der Werkzeughersteller Sandvik Coromant, der Pumpenhersteller Grundfos sowie Bosch Rexroth Interlit als Anlagenbauer für Kühlschmiertechnik. Das Ergebnis liest sich spektakulär: Einzig über eine kontinuierlich am Bedarf ausgerichtete Zuführung von Kühlschmierstoffen lässt sich bei einer typischen Bearbeitung an einem typischen Fünf-Achs-Bearbeitungszentrum die Energieaufnahme um 37 Prozent, also um mehr als ein Drittel, reduzieren. Wie kann das sein? Hülsemeyer kennt die Antwort: „Bisher galt: Viel hilft viel. Energie war einfach zu günstig, um sich intensiv mit dem Einsparpotenzial von Kühlschmierstoffen zu beschäftigen.“ Und das, obwohl bei Bearbeitungszentren etwa die Hälfte des gesamten Energiebedarfs auf die Kühlschmierstoffpumpen entfällt – zumindest dann, wenn es sich um Hochdruckpumpen mit etwa 80 bar handelt. Je höher der Druck, desto gebaut, die in dieser Form einzigartig sein dürfte. „Ein Hexapod sorgt dafür, dass der Lichtwellenleiter, egal ob er auf einer Folie oder einer dreidimensionalen Fläche verläuft, mikrometergenau platziert wird“, erklärt Wolfer begeistert, „und wir können, während wir Licht in den Wellenleiter einkoppeln, gleichzeitig dessen Querschnitt über ein Mikroskop perfekt justieren“. Finanziert wurde die Messstation aus den Mitteln des SFB/ TRR PlanOS – Planare Optronische Systeme, der am ITA angesiedelt ist und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft in der ersten Förderphase mit zehn Millionen Euro finanziert wird. Für die sensitive Folie mit ihren aufgedruckten Lichtwellenleitern, die im Sonderforschungsbereich entwickelt wird, gibt es ein anschauliches Bild: Sie ist wie eine künstliche Haut, die von optischen Nervenbahnen durchzogen wird. Optische Systeme erzeugen keine Funken, werden nicht durch elektromagnetische Wellen gestört und sind außerdem leichter als elektromagnetische Systeme. Tim Wolfer nutzt bereits den neuen Messplatz. „Wir sind noch bei den Grundlagen, aber man kann sich zum Beispiel vorstellen, dass diese Folien, die Druck, Dehnung, Temperatur oder auch Feuchtigkeit auf optischem Wege registrieren, später genutzt werden, um die Temperatur von Batterien in Elektroautos oder den Zustand von Flugzeugtragflächen zu überwachen. Der Messplatz ist sozusagen unser Auge in diese Welt der künftigen Lichtwellenleiter. Einzigartige Messstation: Während Licht in den Um mehr als ein Drittel lässt sich die Wellenleiter eingekoppelt wird, lässt sich dessen Energieaufnahme eines typischen 5-Achs- Position genau justieren. Foto: ITA 16 PZH 2015 höher der Energieverbrauch, desto höher natürlich auch das Einsparpotenzial. Hülsemeyer, Helmecke und die Forschungspartner aus der Industrie haben nun begonnen, systematisch zu erforschen, wie viel Kühlschmierstoff wirklich gebraucht wird – abhängig von den zahllosen Parametern, die einen Zerspanprozess und seine Werkzeuge charakterisieren. „Da steckt noch viel Wissenschaft drin“, wie Hülsemeyer sagt. Mit Abschluss des Projekts ECOcut haben sie nun erste Ergebnisse auf den Tisch gelegt. Sie zeigen, dass viele Werkzeuge mit sehr viel weniger Kühlschmierstoff auskommen, ohne an Standzeit einzubüßen, und dass es sich wirtschaftlich tatsächlich rentiert, eine komplexe Einsparstrategie in Angriff zu nehmen. Dabei macht es unter anderem eine Simulation des Zerspanprozesses möglich, die Zufuhr des Kühlschmierstoffs während des Prozesses kontinuierlich dem Bedarf anzupassen. So erreicht man eine Reduzierung des Energiebedarfs um eben jene 37 Prozent. Bearbeitungszentrums reduzieren. Foto: IFW 17 Fokus Forschung Panorama – PZH 2014 / 2015 MBL-Schweißen Verbindung am Bohrloch Fabrikplanung Raus aus der Stadt Gewindeverbindungen zwischen den Rohrelementen sind die Ein Traditionsunternehmen kann im alten Werk seine Wett- Schwachstelle jeder Bohrlochauskleidung. Die Rohre stattdessen bewerbsposition auf lange Sicht nicht halten. Im PZH gibt es zu schweißen ist bislang nicht möglich. Das soll sich ändern. Unterstützung, von der Planung bis zur Umzugslogistik. Spektakulär ist bereits der aktuelle Stand der Technik der Varahram und sein IW-Kollege Dragan Aldag sind Experten Monobohrloch-Konstruktion. Monobohrloch bedeutet, dass für das Schweißen mit magnetisch bewegtem Lichtbogen, der Durchmesser des Bohrlochs ab einer gewissen Tiefe gleich kurz: MBL-Schweißen oder auch Magnetarc. Dabei sorgt bleibt und sich nicht weiter verringert wie bei konventioneleine geschickte Manipulation des Schweißlichtbogens durch lem Aufbau. Je etwa zehn Meter lange Rohrelemente werden externe Magnetfelder für seine optimale Rotation entlang der – oberhalb des Bohrlochs mit dem bereits versenkten Rohr in diesem Fall – gegenüberliegenden Rohrenden. Die Stirnzusammengeschraubt. Dafür gibt es spezielle Gewindeverflächen werden gleichmäßig aufgeschmolzen, im Anschluss bindungen. Wenn die Rohre im Bohrloch an der richtigen mit entsprechender Kraft aufeinander gepresst und somit fest Position angekommen sind, wird der Rohrabschnitt auf den verschweißt. erforderlichen Durchmesser mit einem Konus aufgeweitet – Das Verfahren ist etabliert – für Wandstärken von bis zu um bis zu 20 Prozent! sechs Millimetern. Zehn Millimeter Sobald ein Abschnitt des Bohrlochs gelten als Verfahrensgrenze. Die verrohrt wurde, werden die Rohre Rohre, die die Bohrlöcher auskleieinzementiert – und der nächste Abden, haben eine Wandstärke von schnitt kann mit dem ursprünglichen mindestens zwölf Millimetern. Durchmesser durch die aufgeweiteten Aldag und Varahram konnten aber Rohre verlegt werden – übrigens auch in zeigen, wie zusätzliche Magnetfelhorizontaler Streckenführung. Problemader sich so einsetzen lassen, dass tisch an diesem Verfahren sind die Gedurch eine erweiterte Lichtbogenwindeverbindungen. Sie halten deutlich bewegung auch diese Wandstärken weniger aus als die Rohrelemente selbst. schweißbar sind. „Die Gewindeverbindungen machen drei Den Nachweis soll ein impoProzent der Auskleidung aus, verursasanter Prototyp im Maßstab 1:1 chen aber 90 Prozent der Fehlstellen“, liefern, der mittlerweile im Unsagt Aret Varahram vom Institut für terwassertechnikum des IW steht, Werkstoffkunde (IW). bereit für erste Funktionstests. Die Bei dem anspruchsvollen Vorhaben, ersten Patente sind angemeldet, die eine Alternative für diese GewindeErwartungen hoch: „Bis zu 50 Proverbindungen zu entwickeln, ist Baker zent Einsparungen könnte das neue Hughes, eine der großen Erdöl-ServiceSystem bei der Bohrlocherstellung Imposant: Allein ein Meter Rohrsegment wiegt 80 Kilogramm. Der Prototyp fürs MBL-Schweißen im Gesellschaften der Welt mit deutscher bringen“, schätzt Aldag. „Wenn alles Unterwassertechnikum. Foto: Helge Bauer Niederlassung in Celle, Projektpartner. wie geplant funktioniert.“ Florenz Sartorius gründete vor 145 Jahren in Göttingen eine feinmechanische Werkstatt, um präzise Waagen herzustellen. Heute hat das Unternehmen über 5000 Mitarbeiter, die in mehreren Sparten und auch in außereuropäischen Werken arbeiten. Die Wägetechnik ist ein wichtiges Standbein geblieben, und der Standort dieser „Lab Products & Services“ hat Tradition: Seit über 100 Jahren werden die HighTech-Waagen am innerstädtischen Standort in der Weender Straße in Göttingen produziert. „Es ist ein Gebäude voller verwinkelter Gänge, Treppenhäuser und kleiner Aufzüge, die Vorfertigung ist bereits ausgegliedert, aber in der 4. Etage findet die Montage statt“, beschreibt Matthias Schmidt vom Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA) die Situation, die ihrem langjährigen Forschungspartner Sartorius mehr und mehr zu schaffen machte. Sartorius war klar: Die Prozesse mussten schlanker werden, um auf dem weltweiten Markt langfristig erfolgreich anbieten zu können. Aber ließen sich die notwendigen Schritte in den bestehenden Gebäuden realisieren? Gemeinsam mit dem IFA und dem IFA-Spin-Off GREAN ermittelte und bewertete Sartorius die Alternativen. „Das Ergebnis war eine Grundsatzentscheidung für die Investition in die Wägetechnologie und für einen entsprechenden Neubau“, fasst Volker Große-Heitmeyer, Leiter der Produktionssystemgestaltung bei Sartorius, das Ergebnis zusammen. Es 18 PZH 2015 war deutlich geworden, dass das alte Gebäude, das „Logistikern die Haare zu Berge stehen ließ“, sich nicht sinnvoll hätte umbauen lassen, und dass ein bestehender Standort am Stadtrand die wirtschaftlichere Lösung ist. Aktuell wird das neue Werk gebaut – an diesem Standort, der nun bis 2020 zu einer attraktiven, modernen Konzernzentrale mit Campus-Charakter ausgebaut wird. Mitarbeiter vom IFA und von GREAN sind als forschende beziehungsweite beratende Layout- und Logistikplaner dabei. Sie arbeiten eng mit dem Architekten und dem Verantwortlichen für die Technische Gebäudeplanung und natürlich mit Sartorius zusammen. „Unsere Aufgabe ist es“, erläutert Schmidt, „mit dem neuen Bau die Transparenz zu erhöhen und das Logistik-Konzept so zu überarbeiten, dass sich die Prozesse verschlanken und Verschwendung eliminiert wird.“ Geplant ist auch ein Gebäuderiegel, der als Schulungs- und Showroom genutzt werden kann und etwa Prototypen ausstellt. Die Fertigstellung des Baus ist nicht das Ende des Projekts. „Es ziehen 800 Mitarbeiter samt Arbeitsplatz um“, sagt Schmidt. „Und schließlich soll ja die Produktion nicht zwei Wochen ruhen.“ Braucht man doppelte Bestände? Wer zieht zuerst um? Die Fabrikplaner wollen den Umzug so planen, dass er nicht nur für Sartorius möglichst reibungslos funktioniert, sondern dass die zugrunde liegende Methodik universell gilt. In den Entwurf des neuen Sartorius-Werks des Architekten Christian Rathmann aus Hannover sind auch die Ergebnisse aus dem IFA mit eingeflossen. Entwurf: Bünemann & Collegen GmbH 19 Fokus Forschung Panorama – PZH 2014 / 2015 Formhärten Sensoren im Werkzeug Hologramme Schöner Plagiatschutz Wie heiß ist das Bauteil wirklich? Beim Formhärten ist der Ob edle Handtasche oder teure Maschine: Ein Hologramm, direkt Abkühlverlauf entscheidend, er lässt sich bisher aber nicht ins Blech geprägt, lässt potenzielle Nachahmer alt aussehen. präzise messen. Neue Sensoren sollen das ändern. Am PZH entstehen Hologramme auch auf gekrümmten Flächen. Von diesem Sensor wird wirklich abgeführt, und das Werkstück was verlangt: Anwendungen wird dort fehlerhaft.“ Außerbei mehr als 950° Celsius mit dem entspricht die gemessene Abkühlgeschwindigkeiten von Temperatur nicht der Temperamehr als 27°C pro Sekunde. tur neben der Messstelle. Wenn Wärmeleitfähigkeit. Widerman aber nicht präzise messen standsfähigkeit gegen die enorme kann, ist das Abkühlen wie mechanische Belastung beim eine Black Box – angesichts der Einsatz im Umformwerkzeug. Bedeutung, die es für die QuaFolke Dencker vom Institut lität und die Eigenschaften der für Mikroproduktionstechnik Bauteile im Automobilsektor Die Wärmeableitung beim Formhärten noch ohne neuen Sensor: An (IMPT) hat die Herausforderung hat, kein schöner Zustand. der Bohrung wird die Wärme schlechter abgeführt. Simulation: IMPT angenommen. Er arbeitet in dem Die Lösung entwickelt Folke seit November 2014 von der AiF und über die ForschungsvereiDencker: einen verschleißfesten mikrotechnischen Sensor, der nigung Stahlanwendung e. V. geförderten Projekt mit Henning ins Werkzeug integriert wird und alle Anforderungen erfüllt. Niemeier zusammen. Niemeier kommt quasi von der „anderen“ Zurzeit laufen die Vorversuche mit einer einige hundert NanoSeite. Er gehört zum Institut für Umformtechnik und Ummeter dünnen Verschleißschutzschicht, die die Oberfläche des formmaschinen (IFUM), und damit auf die Seite derer, die die Sensors hart macht – und ihn gleichzeitig schützt. Der Sensor Anforderungen stellen. Warum diese Anforderungen? ist klein genug, um die homogene Wärmeableitung aus dem Beim Formhärten verbleibt ein soeben umgeformtes, noch Werkstück nicht zu behindern. Dass er die schnellen zyklischen heißes Bauteil im Umformwerkzeug, bis die gewünschte, vom Temperaturwechsel unbeschadet übersteht, ist eine der größten Abkühlvorgang abhängige Gefügeveränderung stattgefunden Herausforderungen. Und die hohen Prozesstemperaturen selbst? hat. So wird das Werkstück gehärtet. Bei vorangegangenen Dencker zuckt nur mit den Schultern: „Wir haben Sensoren, die Forschungsprojekten zum Thema – beispielsweise zur Prozessman eingießen kann.“ verkürzung mit Hilfe des Spraykühlens (siehe Seite 51) – hatten Interessant ist auch die enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftler am PZH die Grenzen der Temperaturmessung den beiden Instituten. „Da prallen Welten aufeinander“, sagt direkt am Bauteil beklagt. Sie initiierten damit das aktuelle ProDencker gut gelaunt, „wir fassen, wenn wir die Sensoren im jekt. Niemeier fasst die unbefriedigende Ausgangslage zusamReinraum herstellen, alles nur mit Handschuhen an ...“ „Und bei men: „Man kann zurzeit nicht gleichzeitig messen und härten. uns im IFUM“, ergänzt Niemeier wie aufs Stichwort, „schmeiWenn man mit Infrarotthermometern misst, die in Bohrungen ßen wir es in der Werkstatt in die Kiste“. Beide sind sich einig: des Werkzeugs stecken und keinen direkten Kontakt zum Werk„Die Zusammenarbeit ist vielversprechend. Und mit den kurzen stück haben, wird die Wärme an dieser Stelle nicht schnell genug Wegen am PZH funktioniert das noch besser.“ Hologramme sind erstaunlich, selbst wenn man versteht, warum man etwas sieht, das so gar nicht da ist. Noch größer ist das Erstaunen, wenn ein Blech je nach Blickwinkel in unterschiedlichen Farben schillert, Schrift mit 3D-Effekt in ihm zu liegen scheint, und klar ist: Das ist allein durch einen Umformprozess entstanden. Normalerweise werden Hologramme mit Prägestempeln aus Nickel in Kunststofffolien geprägt; die Hologrammfolien können dann als schwer zu fälschende Produktkennzeichnung etwa auf Kreditkarten geklebt werden. Am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) werden die Hologramme direkt in die Oberfläche von Blechen geprägt. „Hologramme in Blech zu prägen bedeutet, in einer Oberflächenschicht von nur 200 bis 300 Nanometer ein Miniaturgebirge zu erzeugen. Einfallendes Licht wird an den Bergen und Tälern des Gebirges gebeugt. Das heißt, dass Licht in unterschiedlichen Farben in verschiedenen Winkeln reflektiert wird.“ Das erklärt Jan Jocker, der das von der AiF geförderte Projekt der Europäischen Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e. V. am IFUM bearbeitet. Um die Struktur des Miniaturgebirges braucht er sich dabei nicht so sehr zu sorgen – die Prägestempel werden derzeit von einem Projektpartner aus der Industrie zur Verfügung gestellt. Ein weiterer Projektpartner, das Hannoversche Zentrum für Optische Technologien, 20 PZH 2015 HOT, arbeitet an einem eigenen Verfahren zur Herstellung von Hologrammen und Prägestempeln. Jocker beschäfigt sich eher mit der Frage: Wie lassen sich die Nanostrukturen bei den enormen Kräften, die beim Umformen von Blechen auftreten, möglichst unversehrt und in großer Stückzahl reproduzieren – beziehungsweise: wie lassen sich die Umformkräfte so fein einstellen, dass die Struktur auf den Prägewerkzeugen nicht leidet. Und wie lässt sich das Hologramm-Prägen so weiterentwickeln, dass es auch für KMU nutzbar wird für den Schutz eigener Produkte vor Fälschern? Im aktuellen Forschungsprojekt, das bis Ende 2015 läuft, arbeitet Jocker bereits daran, die Hologramme auch auf gekrümmte Flächen zu bekommen. Denn davon gibt es viele, und die Nachfrage ist groß. Ob Lippenstiftdeckel, Flacon-Verschluss oder Blech-Emblem an teurer Tasche: Viele Anbieter sehen eine große Chance darin, einen Plagiatschutz in ihr Sortiment zu integrieren, der gleichzeitig als hochwertiges Design-Element wirkt. Bleche, die in einer Achse gekrümmt sind, kann Jocker bereits mit einem Hologramm versehen, bei zwei-achsigen Krümmungen ermittelt er derzeit die Grenzen des Möglichen. Fast zu schade, aber denkbar: die geprägten Hologramme lassen sich auch unter einer Lackschicht sicher verstecken. Erst wenn Zweifel an der Echtheit des Produktes bestehen, wird das Hologramm enttarnt. Blech, Blech mit geprägtem Hologramm ... und daraus wird in mehreren Tiefziehschritten ein Lippenstiftdeckel mit Hologramm. Serie: Jocker, IFUM 21 Fokus Forschung Panorama – PZH 2014 / 2015 Hybrider Leichtbau Gut aufgelegt Serienreife Öffnen ohne Keimkontakt In der Open Hybrid LabFactory in Wolfsburg entsteht die Prozess- Nicht anfassen! Meistens muss man aber doch: An der Türklinke technologie für Funktionsbauteile aus Organo- und herkömmli- führt oft kein Weg vorbei. Das ändert sich mit dem neuen chen Blechen. Aus dem PZH kommt die Robotertechnik. Fußtüröffner, den TEWISS zur Serienreife gebracht hat. Alle 90 Sekunden fällt aus der Umformpresse ein hybrider Batterietrog, der ein Fünftel leichter ist als herkömmliche Modelle und rund ein Fünftel günstiger in der Herstellung. Er umgibt die Batterien im Elektromobil und sorgt dafür, dass im Falle eines Unfalls Crashenergie absorbiert wird und die Autoinsassen vor Stromschlägen sicher sind. Das ist Zukunftsmusik. Aber sie soll schon 2018 Realität werden. Das ambitionierte Forschungsprojekt heißt „Funktionsintegrierte Prozesstechnologie zur Vorkonfektionierung und Bauteilherstellung von FVK-Metall-Hybriden.“ Kurz: ProVorplus. Es ist im Forschungscampus Open Hybrid LabFactory in Wolfbsurg angesiedelt, einer öffentlich-privaten Partnerschaft, es wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und von etwa einem Dutzend Partner vorangetrieben: Industriepartner wie Volkswagen und Siempelkamp sind ebenso beteiligt wie die Universitäten in Hannover, Braunschweig und Clausthal. Vom PZH ist neben dem Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen das Institut für Montagetechnik (match) beteiligt – es übernimmt alle Aufgaben auf der Ebene „Automatisierung / Steuerung“. Die Idee erläutert Christopher Bruns, der ProVorplus am match betreut: „Wir wollen den richtigen Werkstoff an der richtigen Stelle haben – je nach Funktion im späteren Bauteil. Deshalb kombinieren wir Metalle – Stahl- und Aluminiumbleche – mit faserverstärkten Kunststoffen, die hier als sogenannte OrganoBleche verwendet werden. Unsere Partner geben vor, welche dieser Halbzeuge in verschiedenen Größen, Dichten und Formen in welcher Schichtung in die Presse oder auch in eine Spritzgussvorrichtung eingelegt werden müssen, um das gewünschte Ergebnis zu bekommen, und wir legen unsere Roboterprozesse so aus, dass einer oder mehrere Roboter die entsprechenden Bleche greifen und auf einer Ablagestation vorkonfektionieren.“ Wenn der Roboter am anderen Ende dieser Station diese zusammengelegten Schichten, die hinterher eine Wanne mit Maßen von etwa 1 mal 0,8 mal 0,2 Meter ergeben, zum Umformen weiterreicht, müssen sie handhabungsfest sein, dürfen also nicht auseinanderfallen. Der erste Roboterprozess muss daher entsprechende Fügeschritte berücksichtigen. Was dabei entsteht, nennen die Wissenschaftler Multi-Material-Vorformlinge. Der große Vorteil dieses Vorgehens: Die Vorfomlinge können in einem einzigen Takt in der Presse gefertigt werden und sind dennoch ideal auf die Anforderungen im Einsatz optimiert. Türklinken, die man wirklich nicht anfassen will, gibt es auf jeder öffentlichen Toilette. Als Sascha Klein mal wieder eine sehr unappetitliche Begegnung mit einer solchen Türklinke hat, entschließt er sich zu handeln: Der Handwerksmeister aus Garbsen erfindet den Fußtüröffner, der die Türklinke mit dem Fuß bedient. Er holt sich bei der Fertigung seines Prototypen am nahen PZH Hilfe. Dann gewinnt er einen Start-upWettbewerb und mehrere Preise, mit Dieter Bartels einen sehr Das Prinzip der Vorkonfektionierung: Der erste Roboter nimmt die benötigten Bleche vom Magazin ganz links und fügt sie auf der Ablagestation so zusammen, dass sie vom zweiten Roboter in die Umformpresse gelegt werden können, ohne auseinanderzufallen. Tatsächlich liegen im Magazin links natürlich 22 PZH 2015 deutlich mehr als drei Blechvarianten. Ob ziehen oder drücken: Mit dem Fußtüröffner kommt man durch jede Vision: match Tür, ohne die Klinke zu berühren. Foto: Metiba engagierten Investor und auch die ersten Kunden. Klein und Bartels gründen die Metiba Vertriebs GmbH. Jetzt wird es Zeit für die Serienreife des Fußtüröffners: Im Oktober 2013 beauftragen die beiden die TEWISS Technik und Wissen GmbH am PZH mit dieser Aufgabe. „Es waren zu viele Teile“, erinnert sich Leif-Erik Lorenzen, der TEWISS-Geschäftsführer. „Wir mussten ja auch die Funktionsfähigkeit und Robustheit des Fußtüröffners über einen längeren Zeitraum sicherstellen.“ Als erstes tauschte Edgar Ulbrich, der das Projekt als Konstrukteur für TEWISS betreute, deshalb das Innenleben aus. Bowdenzüge raus, Zahnräder rein. Alle Teile mussten konstruiert und designt werden, es mussten Zulieferer für alle Teile gefunden und angeleitet und Kosten verglichen werden ... Dann kam der Tag, an dem Ulbrich eigentlich in Rente gegangen wäre, aber da er „seinen“ Fußtüröffner nicht mittendrin verlassen wollte, hat er weitergemacht. „Da ist eine wirklich tolle Geschäftsbeziehung gewachsen,“ sagt Lorenzen. Mittlerweile ist Ulbrich zwar noch in Kontakt mit dem Fußtüröffner-Team, aber nun wirklich als Rentner. Denn der Fußtüröffner ist serienreif – inklusive Abreißfunktion: „Wenn das Kind die Tür zuhält und Papi auf den Öffner tritt, dann reißt der Kontakt ab, verbindet sich aber bei der nächsten Klinkenbewegung wieder, das ist magnetisch gelöst.“ Auch ein Montagekit gehört dazu, das jeden Tischler in die Lage versetzt, den Öffner in eine Tür einzubauen. Metiba bietet allerdings auch einen entsprechenden Service an. Das Potenzial des Öffners schätzen Bartels und Klein als sehr hoch ein. Nicht nur im Sanitärbereich und in Krankenhäusern sehen sie Fußtüröffner als hygienische Alternative, sie können sie sich auch im Gastrobereich vorstellen. Schließlich kann man die Türen damit weiterhin mit der Hand öffnen – man muss es aber nicht. 23 Panorama – PZH 2014 / 2015 Nachruf Professor Friedrich-Wilhelm Bach † 18. August 2014 Nach langer schwerer Krankheit ist Professor Friedrich-Wilhelm Bach am 18. August 2014 verstorben. Er war eine herausragende Persönlichkeit nicht nur fürs PZH. Über viele Jahre prägte er auch die Fakultät für Maschinenbau der Leibniz Universität Hannover. Als Direktor des Instituts für Werkstoffkunde und auch als Dekan der Fakultät für Maschinenbau (2005-2010) zeigte Professor Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E. h. Dr. h.c. Friedrich-Wilhelm Bach großes Verantwortungsbewusstsein. Er lebte seinen Beruf. Als Hochschullehrer hat Professor Bach viele seiner wissenschaftlichen Mitarbeiter zur Promotion geführt und durch sein offenes und interessiertes Engagement etliche interdisziplinäre Kooperationen entwickelt, die heute zur Normalität in den Ingenieurswissenschaften an unserer Universität zählen. Ob Rückbau Kerntechnischer Anlagen oder Biomedizintechnik: alle diese Disziplinen führte er aus dem Blickwinkel der Werkstofftechnik zusammen und prägte damit nachhaltig die Forschungslandschaft der Ingenieure. Mit ihm verlieren wir nicht nur einen exzellenten Hochschullehrer, sondern auch einen technikbegeisterten Vor- und Querdenker und einen besonderen Menschen. Professor Bach wirkte über viele Jahrzehnte an den Erfolgen des Institutes für Werkstoffkunde mit: Bereits 1972, nach dem Studium der Werkstofftechnik an der Technischen Universität Hannover, begann er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkstoffkunde (IW) zu arbeiten. Die Promotion auf dem Gebiet der Plasmametallurgie erfolgte 1978. Anschließend leitete er den Bereich „Technologie der Werkstoffe“ und habilitierte sich 1983 mit einer Arbeit zum Thermischen Schneiden dickwandiger Werkstücke. 1983 wurde er Oberingenieur des IW, 1987 zum außerplanmäßigen Professor an der Universität Hannover ernannt. Im Jahr 1997 wurde er an den Lehrstuhl für Werkstofftechnologie der Universität Dortmund berufen. Bereits 2001 kehrte er als Professor und geschäftsführender Leiter an das Institut für Werkstoffkunde zurück und übernahm zudem die kommissarische Leitung des Institutes für Kerntechnik und Zerstörungsfreie Prüfverfahren. Er hat das Institut für Werkstoffkunde elf Jahre lang, von 2001 bis 2012, als geschäftsführender Direktor geleitet. Als Vorstandsmitglied wirkte er maßgeblich an der Entwicklung des PZH, aber auch des Niedersächsischen Zentrums 24 PZH 2015 für Produktionstechnik NFP und des Clausthaler Zentrums für Materialtechnik CZM mit. Als Zeichen der besonderen Wertschätzung seiner erfolgreichen wissenschaftlichen Arbeit wurde er im Jahr 2006 Mitglied der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech) und im Jahr 2012 zum Niedersachsenprofessor berufen. Er war Sprecher zahlreicher koordinierter Programme wie etwa des Sonderforschungsbereiches „Prozesskette zur Herstellung präzisionsgeschmiedeter Hochleistungsbauteile“, des Graduiertenkollegs „Herstellung, Bearbeitung und Qualifizierung hybrider Werkstoffsysteme“ und der Forschergruppe „Hochleistungsfügetechnik für Hybridstrukturen“. Professor Bach hat sich in herausragender Weise um die Materialwissenschaft und Werkstofftechnik verdient gemacht. Viele Jahre war er als Gutachter für die Deutsche Forschungsgemeinschaft und die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ tätig. 2004 wurde er in das DFGFachkollegium „Werkstofftechnik“ gewählt. Darüber hinaus war er Vorsitzender des Wissenschaftlichen Arbeitskreises Werkstofftechnik e.V. WAW, der Fachgruppe „Stilllegung“ der Kerntechnischen Gesellschaft (KTG), des DVS-Fachausschusses „Sonderschweiß- und Schneidverfahren“ und des Kuratoriums des Heinz-Piest-Instituts für Handwerkstechnik. Für seinen Einsatz und sein Engagement wurde ihm 2006 das Verdienstkreuz am Bande verliehen. 2007 wurde er Ehrenmitglied der Akademie der Wissenschaften der Hochschulen der Ukraine; im April 2009 wurde ihm die Ehrendoktorwürde (Dr. h.c.) durch den Fachbereich der Produktionstechnik der Universität Bremen und im Mai 2009 die Ehrendoktorwürde (Dr.-Ing. E.h.) durch die Fakultät Mathematik/Informatik und Maschinenbau der Technischen Universität Clausthal verliehen. Wir werden unseren Professor Bach als Mensch, Kollegen, Mentor und Freund sehr vermissen und behalten ihn stets in guter Erinnerung. Professor Hans Jürgen Maier, Institut für Werkstoffkunde, mit allen IW-Mitarbeitern und den Kollegen aus dem PZH 25 ... noch ein Jubiläum: Das halbe Dutzend ist voll! Schon zehn – und jetzt? Z Unsere Magazine finden Sie zum Download unter www.pzh-hannover.de/pzh-publikationen Restexemplare auf Anfrage unter [email protected] ehn Jahre sind eindeutig zu wenig für eine Timeline, und auch eine Gala mit Abendgarderobe ist für das ja doch junge PZH ein eher unpassender Rahmen. Was ihm dagegen gefällt: Es gewährt gern einen Bick in sein Fotoalbum. Und es lädt ein, einige der vielen spannenden Menschen kennenzulernen, die es täglich prägen. Stolz ist es auch auf „seinen“ Sonderforschungsbereich: Wie es mit „Gentelligenten Bauteilen“ die Industrie-4.0-Entwicklung entscheidend mitprägen will, präsentiert es daher ebenso gern wie jene Wissenschaftler, die einen ganz neuen Leichtbaustahl nutzbar machen. Empfehlen möchte es außerdem ein zukunftsweisendes Lehrangebot. „Und jetzt?“ – Das also ist die Antwort: Ein paar schöne Erinnerungen an die vergangenen zehn Jahre teilen. Und dann auf in die Zukunft! Foto: PZH 27 Magazin – Zehn Jahre PZH Am Anfang war ... ... eine Vision: die produktionstechnischen Institute der Leibniz war es zu eng geworden. Eine öffentlich-private Partnerschaft Universität wollten kurze Wege, intensive Zusammenarbeit, ermöglichte den Bau in Garbsen. Bevor das PZH im Sommer 2004 Synergien – und natürlich einen Ort, der ihrer Forschung Zukunft starten konnte, gab es einiges zu tun. geben kann. In den einzelnen Institutsgebäuden in der Nordstadt Eine Bildergeschichte. 2 1 3 1 13. September 2002 – der erste Spatenstich Es legen Hand an: Prof. Friedrich-Wilhelm Bach, IW; Prof. Günter Merker, Dekan der Fakultät für Maschinenbau; Bürgermeister Wolfgang Galler; Dr. Henning Ahlers, Geschäftsführer der PZH GmbH; Regionspräsident Dr. Michael Arndt; Wissenschaftsminister Thomas Oppermann; Architekt Prof. Gunter Henn, Universitätspräsident Prof. Ludwig Schätzl und Prof. Heinz Haferkamp (v. l.). 2 Die Vision hat längst Form angenommen. So soll es werden: Dank einer 3D-Simulation aus dem IFA, basierend auf Daten des Architekten, kann man bereits durchs PZH „fliegen“. 3 Die Mensa im Rohbau. Fotos: Daniel Junker, Pressestelle LUH, Henn/IFA, PZH 28 PZH 2015 29 Magazin – Zehn Jahre PZH Es geht voran 1 1 1 12 Juli 2004 – feierliche Einweihung: Jetzt geht es richtig los – und der Spine bewährt sich zum ersten Mal als Ort der Begegnung und des Austausches. Den besten Überblick hat man natürlich von oben. 2 Die Produktionstechnik der Universität bekommt nicht nur ein neues Gebäude, sondern auch einen eigenen Straßennamen. Das PZH liegt nun „An der Universität“. Prof. Berend Denkena, Universitätspräsident Prof. Ludwig Schätzl, Wissenschaftsminister Lutz 1 4. Juli 2003 – Richtfest: 2 Das Gröbste ist geschafft, die Spaten werden Bürgermeister Wolfgang Galler, Dr. Henning Ahlers, Geschäftsführer der nicht mehr gebraucht. Bürgermeister PZH GmbH (v. l.) Wolfgang Galler, Wissenschaftsminister Lutz Stratmann, Prof. Heinz Haferkamp, Uni- 3 versitätspräsident Prof. Ludwig Schätzl und Eingeweiht wird auch der Hörsaal. Ausnahemsweise geht es weder um Werk- Professor Hans Kurt Tönshoff (v. l.). 2 Stratmann, Architekt Prof. Gunter Henn, stoffe noch um Werkzeugmaschinen ... Viele Professoren nutzen die Gelegenheit, den Baufortschritt ihrer künftigen gemeinsamen Forschungsheimat zu inspizieren. Unter anderem: Prof. HansHeinrich Gatzen, Institutsleiter des damaligen imt, heute IMPT (ganz links), Prof. Berend Denkena, IFW (2. v.l.), Prof. 3 Ludger Overmeyer, ITA, (1. Reihe, 5. v.l.) 2 und Prof. Hans Kurt Tönshoff (ganz rechts) 3 ... und die Musi spielt dazu! 3 Fotos: PZH (6) 30 PZH 2015 31 Magazin – Zehn Jahre PZH Hightech & hoher Besuch 2 1 1 1 Prof. Johanna Wanka besucht als Niedersächsische Wissenschaftsministerin 2010 das PZH. Hier mit Prof. Berend Denkena, Matthias Kammler und Biomedizintechnik. 2 3 Nach einem langen Kongresstag mit dutzenden Fachvorträgen bietet sich ein stimmungsvoll hergerichtetes Versuchsfeld für den abendlichen Ausklang an, wie hier 2008 beim „Steinkolloquium“ am IFW. 1 3 Maschine am Haken: Eine neue Presse ist 2 auf dem Weg ins IFUM. Shari Reeves kommt als Schirmherrin zum Mädchen-Technik-Kongress 2013. Wissen macht Ah und sehr viel Spaß mit ihr! 2 Nicht nur sauber, sondern rein: 350 m2 4 Reinraum Klasse ISO 5 am IMPT Die deutsche Meisterschaft „Formel 1 in der Schule“ wird 2009 im PZH ausgefahren. 3 Mit Hilfe der Strangpresse am IW fand Hier fachsimpeln die Experten über die man heraus, dass manche elekrische Leitung Modelle mit der besten Aerodynamik. am PZH gerne etwas größer hätte dimensioniert sein dürfen. 4 „Ich bin der Neue!“ Roboter am match 4 reichen sich die Hände. 3 4 Fotos: sliwonik.com (5), Bauer, LUH, 32 PZH 2015 33 2004 bis 2014: Menschen & Geschichten Magazin – Zehn Jahre PZH Zurück „Ich habe oft den erstaunten Ausruf gehört: Du gehst von Berkeley zurück nach Hannover?!“ Als ihr Sohn Ziko im Herbst 2011 in Kalifornien zur Welt kam, Studium „computational engineering“, das sie 2008 mit einem stellte Meriem Akin fest, dass auf all das, was sie in Berkeley Master abschließen wird. Sie ist damals, wie sie sagt, „ein und in Kalifornien so schätzte, ein Schatten fiel: Sie empfand schüchternes Mädchen, ganz aufs Studium fokussiert“. das US-Gesundheitssystem plötzlich als Risiko für das WohlerIn Richtung USA bricht sie 2007 auf, jetzt mit einem Stigehen ihres Neugeborenen. „Ich will niemals auch nur darüber pendium der Leibniz Universität, auch wenn es ihr schwerfällt, nachdenken müssen, ob ich mir den Arztbesuch für mein schon wieder ein Land zu verlassen. Ein „Wooh“ entfährt ihr Kind leisten kann“, erzählt sie heute, in ihrem Büro im Institut heute beim Gedanken daran, „Kulturschock! Der Übergang für Mikroproduktionstechnik. Damals überzeugte sie ihren von Tunis nach Dresden war nichts gegen den Wechsel von türkischen Mann, den sie in den USA kennengelernt hatte, Hannover nach Lincoln, Nebraska. Ich war alleine. Mitten im und in einem unglaublichen, für sie anscheinend typischen Nirgendwo, fast ohne öffentlichen Nahverkehr.“ Und dann Zusammenspiel von Wille, Organisationstalent und Glück war wird es plötzlich eiskalt, Winter im Mittleren Westen. Das Gute sie kaum drei Monate später „zurück“ – mit Familie. Ihr Mann an Nebraska sind Menschen wie die Oma einer Mitbewohneforschte und lehrte auf Englisch an der Fakultät für Elektrorin, die „dem armen Mädchen“ spontan nach der Ankunft in technik der Leibniz Universität. Meriem Akin arbeitete bei Nebraska ein Bett kauft. Baker Hughes in Celle, dort hatte sie auch eine Wohnung und Eine anschließende Reise durch Kalifornien und New York einen Krippenplatz gefunden. lässt in Meriem den Wunsch reifen, weiter in den USA zu leben Oft wartete ihr Mann schon, wenn sie mit dem Rad nach und zu forschen. Auf ihre Bewerbungen bekommt sie Zusagen: Hause kam, um dann selbst schnell in den Zug zu springen und Purdue, UIUC, Northwestern, University of Texas A&M. Caltech. zur Uni zu fahren. Im Sommer sprengte dann eine kleinere Und Berkeley. „Ich habe meinen Master in Hannover bei ProOperation von Ziko den ohnehin engen Zeittakt, und sie entfessor Wriggers gemacht – und da, wo ich mich beworben habe, schied, zu pausieren. Als Ziko ein Jahr alt war, stieg sie wieder kannte man seine Forschung. Das hat sicher auch geholfen“, sagt ein: als wissenschaftliche Mitarbeiterin in Vollzeit am Institut sie. In Berkeley hat sie sich in den Campus verliebt. „Da waren für Mikroproduktionstechnik im PZH. Die Familie zog nach alle vertreten, von Erstsemestlern bis Post-Docs, von Musik- bis Hannover. „Ich war zurück“, sagt sie, und es klingt wie „wieder Physikstudenten. Da war wirklich Leben auf dem Campus.“ Sie zuhause“. Dabei ist ihr „Zurück“ etwas komplizierter: bleibt vier Jahre, in denen sie noch einen Master in MaschinenIm Jahr 2002 kommt sie, die 18-jährige Tunesierin, die „auf bau macht und einen in Informatik. Dann kommt Ziko. jeden Fall Ingenieurin“ werden will, mit einem Stipendium des Was bringen die nächsten Jahre? „Ich habe heute viel Mut, Goethe-Instituts nach Dresden, ausgerechnet!, um Deutsch viel zu machen“, sagt die Frau, die mittlerweile viereinhalb zu lernen. „Sprachlich war Sprachen spricht, Arabisch, das eine Herausforderung“, Französisch, Deutsch, Englisch, Meriem Akin ist wissenschaftliche Mitarbei erinnert sie sich amüsiert, recht gut Türkisch. „Ich möchte terin am Institut für Mikroproduktionstechnik. „weil auf der Straße etwas hier Spitzenforschung liefern, Sie arbeitet im SFB/TRR „Planare Optronische anderes gesprochen wurde und mein Traum ist es, weiter zu Systeme“ und ist zuständig für die Aufbauals im Goethe-Institut.“ Sie forschen und zu lehren. Und erst und Verbindungstechnik von opto-elektro- bleibt in Deutschland. 2003 mal sieht es so aus, dass wir hier nischen Sensoren und für Heißpräge-Tools von beginnt sie an der Leibniz bleiben. optischer Qualität. Universität Hannover ihr Aber wer weiß …“ 34 PZH 2015 Morgens um acht ist Meriem Akin mit ihrem Sohn auf dem Weg zur KiTa, anschließend fährt sie mit der U-Bahn weiter zum PZH. Foto: Helge Bauer 35 2004 bis 2014: Menschen & Geschichten Auszeit auf dem Berg Magazin – Zehn Jahre PZH „Noch einmal tief in die Forschung einsteigen – das ist ein lang gehegter Wunsch, der jetzt in Erfüllung geht.“ Peter Nyhuis hat gerade „Bergfest seiner Professur“, wie er es Dass es für einen Institutsleiter überhaupt möglich ist, ein nennt: Vor zwölf Jahren, 2003, wurde er berufen, und ähnlich Jahr organisatorisch „draußen“ zu sein, liegt auch an der viele Jahre als Professor liegen noch vor ihm. Man ist versucht, Struktur seines Instituts. Die vier Forschungsbereiche mit sich diesen „Berg“ in einem Schaubild vorzustellen. Schließlich insgesamt gut 20 wissenschaftlichen Mitarbeitern arbeiten leitet Nyhuis das Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA). in großer Eigenverantwortung; sie organisieren sich weitHier sind die Planer, Strukturierer und Logistiker zu Hause, von gehend selbst. Dazu kommt ein Leitungsduo im IFA: „Das maschinenaffinen Kollegen hin und wieder frozzelig Kästchenist ideal: Mit Matthias Schmidt übernimmt ein Habilitant schieber genannt. Was an dem Bergbild stimmt: Es gibt einen meine Vertretung, der auch die Lehre in meinem Sinne Gipfel. Was sicher nicht stimmt: Dass es jetzt wieder runter geht. weiterführen wird, und Jan Schlegel deckt die technischen Deshalb ist der Gipfel doch eher ein Hochplateau. und personalbezogenen Themen perfekt ab.“ Eine seiner Die Berufung in den Wissenschaftsrat, dem er als einer von Vorlesungen, Arbeitswissenschaften, behält Nyhuis, und er 24 Wissenschaftlern aus Deutschland seit Februar 2015 angebetreut weiterhin seine Doktoranden. Alles andere will er hört, ist nur das sichtbare Resultat vieler Jahre erfolgreicher Forfür ein Jahr loslassen. schung und großen Engagements in den Organen der WissenDarin, also im Institut-Loslassen, hat er ein Vorbild: Sein schaftsförderung. Fast zeitgleich wurde er auch in die Deutsche Vorgänger Professor Hans-Peter Wiendahl hatte ihm damals Akademie der Technikwissenschaften, acatech, berufen. Und es das Institut übergeben, und „schon am nächsten Tag hat er gab ein drittes offizielles Schreiben in den vergangenen Wochen. konsequent nicht mehr von ‚meinem‘ Institut gesprochen“, erDas hat ihn wirklich von innert sich Nyhuis voller Respekt. Herzen gefreut – die BegeisWiendahl habe seine Kompetenz Peter Nyhuis ist seit 2003 Leiter des terung darüber ist unverzur Verfügung gestellt, sie aber Instituts für Fabrikanlagen und Logistik. kennbar: „Ich habe kein nie aufgedrängt. Sein Forschungsinteresse gilt insbesondere Sabbatical, kein ForschungsZurück zum Bergfest: Nyhuis einer Theorie der Produktionslogistik, die es Unterwegs. Morgens Professor umPeter viertel Nyhuis nach acht–isthier Meriem erklärt Akiner aufAnsätze dem Wegzu von der KiTa ihresTheorie Sohnes zur zum–PZH. seiner derU-Bahn Logistik zitiert gern Kurt Lewin: Foto: Helge Bauer 36 PZH 2015 „Nichts ist praktischer als eine gute Theorie“. Foto: Helge Bauer semester, ich habe ein ganzes bislang noch nicht gibt. Forschungsjahr beantragt, und das beginnt tatsächlich – vorbehaltlich einer finalen Finanzierungszusage – am 1. Oktober 2015.“ Wer bei „Forschungsjahr“ an Reisen durch die Welt mit gelegentlichen Besuchen bei renommierten Forscherkollegen denkt, liegt allerdings mächtig daneben. „Ich bleibe hier. Also möglichst wenig am Institut, aber ich habe zuhause die Räumlichkeiten, mit einem weiteren Mitarbeiter mein Forschungsvorhaben zu verfolgen.“ Nyhuis nennt es „seine Vision“. Sie begleitet ihn schon sein ganzes Forscherleben. Er will eine Theorie der Logistik erarbeiten. Seit Jahren schon verfolgt der IFA-Bereich „Produktionsmanagement“ diese Idee und erarbeitet Grundlagen. Gerade jetzt seien gute Ergebnisse entstanden. Der Zeitpunkt sei daher perfekt, um „richtig tief “ in das Zusammenwirken sämtlicher Kennzahlen und Parameter logistischer Abläufe einzusteigen und eine geschlossene Theorie zu entwickeln. ist fest davon überzeugt, dass eine Theorie der Produktionslogistik genug Ansätze liefern wird für ein gutes Dutzend weiterer Forschungsjahre – die zweite produktive Flanke des Berges sozusagen. Aber kann eine solche Theorie wirklich bei ganz praktischen Problemen in den Unternehmen helfen? „Ja!“, heißt die klare Antwort. „Die Dinge, die wir vor zehn Jahren theoretisch entwickelt haben, sind heute Standard in der Umsetzung“. Er nennt als Beispiel das am IFA entwickelte Verfahren zur Produktionsplanung und -steuerung und zum Produktionscontrolling, die heute in der Industrie weit verbreitet sind. Gleiches gilt für die „Wandlungsfähige Fabrik“. Nyhuis ist sicher, dass es auch mit den neuen Theorien so sein wird. Aber: „Das ist in der Tat eine Aufgabe für uns: Deutlich zu machen, dass wir bei aller Theorie immer die Umsetzbarkeit im Blick haben. Mit einer Wissenschaft – das ist unser Motto –, die Wissen schafft.“ 37 Panorama – PZH 2014 / 2015 Jetzt zusammen Fotos: Dorota Sliwonik Der Sonderforschungsbereich „Gentelligente Bauteile“ schafft seit zehn Jahren Voraussetzungen für Industrie 4.0. Jetzt soll ein Industrie-Netzwerk die Ergebnisse in die Wirtschaft tragen und Dr. Stefan Braun, Leiter Product Lifecycle and Digital Transformation Solution Consulting, T-Systems International die Zusammenarbeit zwischen den Unternehmen stärken. Sind Sie unterwegs zur Industrie 4.0? Ja, wir sind ganz offiziell unterwegs und haben es quasi im Namen. Wir sind von der Telekom damit beauftragt, das voranzutreiben. Industrie 4.0 ist für mich allerdings keine Revolution, sie geschieht schleichend und wird zunehmend Einzug halten. Warum sind Sie beim Kick-off dabei? Um das Netzwerk mit aufzubauen und über den Horizont zu gucken: Was können wir von der Industrie 4.0 nutzen? Was ist für unsere Angebote interessant? Wir haben die Technologien für die Daten und für die Übertragung, aber mit Spänen kennen wir uns nicht aus ... D as Herz dieser Kick-off-Veranstaltung ist die Vorführung im Versuchsfeld: So geht Industrie 4.0! Das hier sind die konkreten neuen Möglichkeiten! So lassen sich Arbeitsschritte vernetzen, so tauschen Planung, Steuerung und Prozessüberwachung ihre Informationen aus. Gut 100 Teilnehmer aus rund 70 Unternehmen – neben Global Playern wie Continental, Volkswagen, Airbus oder TSystems auch viele kleinere Unternehmen – sind der Einladung aus dem Produktionstechnischen Zentrum gefolgt, um sich Industrie 4.0 einmal wirklich anzusehen und sich mit der Idee eines gemeinsamen „Production Innovations Network“ vertraut zu machen. Am frühen Nachmittag dieses 15. Januars 2015 wandern die Teilnehmer in ihrer Gruppe nun jeweils von einer Station zur nächsten. An insgesamt fünf Standorten stehen Wissenschaftliche Mitarbeiter bereit. Sie erklären, wo in der Maschine, im Prozess oder im Sensor neue Forschungsergebnisse zur Industrie 4.0 stecken. Karl Doreth beispielsweise zeigt und erklärt die „fühlende Maschine“, eine Werkzeugmaschine, die sich selbst optimiert und in der gerade eine Fläche in ein zylindrisches Werkstück gefräst wird. „Unser Modell sagt, welche Parameter – also etwa beim Vorschub – die Maschine fahren muss, um die 38 PZH 2015 Bauteiltoleranz, die wir vorgeben, nicht zu überschreiten. Dazu muss es die Werkzeugabdrängung entsprechend begrenzen.“ Was neu daran ist? „Die Sensoren, die zu diesem Zweck hier entwickelt wurden, sind neu; dass ich mit ihnen die Abdrängung des Werkzeugs überhaupt messen kann, ist neu, und dass ich dieses neue Wissen nutzen kann, damit die Maschine auf der Basis unseres Modells lernen kann, ist auch neu.“ Konkreter als immer nur „das Werkstück, das die Produktion steuert“. Was in den Versuchsfeldern gezeigt wird, ist die Quintessenz aus gut zehn Jahren Sonderforschungsbereich 653 – Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus (Siehe Kasten auf Seite 41). Als der SFB im Jahr 2005 bewilligt wurde, gab es das Schlagwort Industrie 4.0 noch nicht – es wurde erst 2011 aus der Politik heraus geprägt. Die Grundidee hat der SFB, in dem rund 40 Wissenschaftler forschen, mit seinen Zielen aber bereits vorweggenommen: Der SFB will Bauteile, Werkzeuge und Maschinen kommunikationsfähig machen – eine zentrale Voraussetzung für die Industrie-4.0-Entwicklung. Sie sollen Informationen tragen – möglichst inhärent, also in sich 39 Panorama – PZH 2014 / 2015 Das Netzwerken beginnt immer in der Pause: Teilnehmer des Kick-off begegnen sich im PZH und tauschen Erfahrungen und Interessen aus. selbst – und weitergeben können. Unter anderem auch an die nächste Generation. Daher kommt das „gen“ in gentelligent: Daten aus der Nutzungsphase eines Bauteils tragen dazu bei, die „Gene“ in der nächsten Generation gemäß der tatsächlich aufgetretenen Belastung zu optimieren. Diese implementierte Fähigkeit der Bauteile, sich über die eigene Generation hinaus zu optimieren, hat zu dem Schlagwort geführt, der SFB 653 sei „Mehr als Industrie 4.0“. Beliebtes Anwendungsbeispiel aus dem SFB ist der von den Wissenschaftlern umgebaute Formula-Student-Rennwagen, der Belastungen aus Rennen etwa im Radträger speichert und sehr einfach nutzbar macht; unter anderem für die Instandhaltungsplanung. An der fühlenden Maschine diskutieren, wie an den anderen Stationen, viele Teilnehmer nach der Präsentation mit den Wissenschaftlern. „Das waren keine allgemeinen politisch-philosophischen Fragen“, resümiert Doreth, „die Teilnehmer haben sehr genau verstanden, was wir hier gezeigt haben.“ Es sei klar, dass man mehr und gezielter fragen könne, wenn man etwas Konkretes vorgestellt bekommt, als wenn es immer nur vage um das Werkstück geht, das „die Produktion steuert und sich selbständig durch die Fertigung bewegt“. Es gab Teilnehmer, die wissen wollten, ob man die eine oder andere Maschine samt ihrer Fähigkeiten kaufen kann – „Nein, es handelt sich um Forschungsprototypen“ –, andere diskutierten, wie sich die Maschinen für ihre eigenen Belange anpassen und einsetzen ließen. Jemand wollte gezielt wissen, ob der Verschleiß des Fräskopfes in den Modellen berücksichtigt wird – „bisher nur im Rahmen der Ergebnisstreuung“,– und ein anderer interessierte sich dafür, welche Algorithmen in den Modellen stecken. Die Antwort von Doreth ist ein Sowohl-alsauch: „Es sind zum Teil selbst entwickelte Algorithmen, das ist Teil unserer Forschung. Aber sie basieren vielfach auf neuen Methoden, die aus der Informatik stammen; die hat mittlerweile beeindruckende Sachen hervorgebrach. Da braucht man das Rad nicht neu zu erfinden.“ Hans-Georg Conrady, Geschäftsführer, Artis Marposs Sind Sie unterwegs zur Industrie 4.0? Industrie 4.0 ist für uns, als Unternehmen aus der Prozessüberwachung, sehr wichtig, weil wir die Infos aus den Maschinen brauchen. Warum sind Sie beim Kick-off dabei? Wenn man mit Leuten aus der Praxis spricht, wissen viele nicht, worum es geht. Nun gibt es ja bereits einige Dinge, die unter Industrie 4.0 laufen, es kommt aber darauf an, dass sie jetzt gebündelt werden. Und weil man viele Forschungsergebnisse nicht ohne Partner umsetzen kann, unterstütze ich dieses Netzwerk; wir haben gute Erfahrungen mit Netzwerken. Deshalb bin ich gern gekommen, als ich aufs Podium eingeladen wurde. Auch an anderen Stationen und außerhalb des Versuchsfeldrundgangs ist diese Überschneidung von IT und Technik und das Zusammenwirken verschiedener Kompetenzen ein Thema. Eine Forderung hört man in verschiedenen Runden: Die Zeit ist reif, dass IT-Dienstleister und Produktionsunternehmen zusammenfinden. Dass aus einzelnen Industrie-4.0-Anwendungen durchdachte Strategien werden, und vor allem, dass eine Zusammenarbeit initiiert wird, die es auch kleinen und mittleren Unternehmen erlaubt, im Sinne von Industrie 4.0 zukunftsfähig zu werden. Das Angebot, das dazu aus dem Sonderforschungsbereich „Gentelligente Bauteile“ gemacht wird, ist das Production Innovations Network, PIN. Mit ihren Kick-off-Unterlagen bekommen alle Teilnehmer ein Beitrittsformular zum „PIN“-Netzwerk; die erste Sitzung findet am 29. April im Produktionstechnischen Zentrum statt. Dort konstituiert sich das Netzwerk – und will bereits die ersten beiden Projekte starten. „Wir erleben, dass dieser Begriff „Industrie 4.0“ zwar viel verwendet wird, sich aber häufig wenig Konkretes dahinter finden lässt. Außerdem verbindet jeder etwas anderes damit. Das wollen wir ändern“, erläutert Professor Berend Denkena, Sprecher des SFB und Leiter des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen, eins der Ziele des Kick-offs. Ein neues Schlagworte: De-Hierarchisierung Reka Szegedi, Continental Reifen, Manufacturing IT Sind Sie unterwegs zur Industrie 4.0? Ja, auf jeden Fall! Wir hatten vor einiger Zeit angefangen, wenn auch nicht unter diesem Begriff. Es gibt verschiedene Entwicklungen, und da geht es jetzt vor allem um die Bündelung. Warum sind Sie beim Kick-off dabei? Wir in der IT wollen sehen, was bei den Ingenieuren interessant ist, um in den interdisziplinären Teams die richtigen Themen bedienen zu können. Für den großen Überblick sorgen bereits am Morgen die Vorträge einiger der Professoren, die im Sonderforschungsbereich aktiv sind. Professor Denkena betont gleich zu Anfang den großen Unterschied der bisherigen, klar hierarchischen Geschäftsstrukturen, in denen etwa die Produktion selbst, die Qualitätssicherung und die Planung klar positioniert sind, mit den Strukturen, Der SFB und das PZH: Gemeinsame Geschichte „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus – Nutzung vererbbarer, bauteilinhärenter Informationen in der Produktionstechnik“. Unter diesem Titel begleitete der Sonderforschungsbereich 653 die ersten sechs PZH-Institute von Anfang an. „Als wir absehen konnten, dass wir bald gemeinsam unter einem Dach forschen würden, lag es nahe, ein anspruchsvolles gemeinsames Forschungsfeld abzustecken“, erinnert sich SFB-Sprecher Professor Berend Denkena, Leiter des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen. Der gemeinsame SFB sollte die neue räumliche Nähe von Anfang an mit einer intensiven inhaltlichen Zusammenarbeit verbinden. Im PZH-Einzugsjahr 2004 lief die Antragsphase, im Juni 2005 gab die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) grünes Licht, und mit knapp zehn Millionen Euro Fördergeld ging der SFB 653 in seine ersten vier Jahre. Bei den Folge-Begehungen in den Jahren 2009 und 2013 zeigten sich die Gutachter von den Zwischenergebnissen überzeugt, so dass, wenn der SFB nach maximaler Laufzeit 2017 enden wird, er mit knapp 30 Millionen Euro von der DFG gefördert wurde und weit über einhundert Wissenschaftler über den gesamten Zeitraum daran beteiligt waren. „Das Production Innovations Network“, sagt Denkena, „soll sicherstellen, dass unsere Ergebnisse, gerade weil sie so wichtig für die aktuellen Industrie-4.0-Entwicklugen sind, so wirksam wie möglich in die Anwendung und damit der Wirtschaft zugute kommen“. 41 Panorama Magazin – PZH 2014 – Thema / 2015 Im Gespräch über die Herausforderungen von Industrie 4.0, von links: Prof. Peter Nyhuis (IFA), Prof. Berend Denkena (IFW), Hans-Georg Conrady (Artis Marposs), Prof. Ludger Overmeyer (ITA), Dr. Armin Walter, Dr. -Ing. Daniel Wendler, Wissenschaftlicher Referent für Ingenieur- und Naturwissenschaften, Wissenschaftliche Kommission Niedersachsen Warum sind Sie beim Kick-off dabei? Die Veranstaltung ist für mich eine gute Gelegenheit zu sehen, wie wichtig das PZH für die Niedersächsische Industrie ist. Und dass Gelder, die hier zur Verfügung gestellt werden, wirklich genutzt wurden, um etwas anzustoßen. Es ist das, was immer gefordert wird: Gelebter Transfer. (Lenze Automation) Dr. Jens Reiche (Inside M2M) Existenzbedrohung, Zukunftsversprechen oder Hype? Dass auch nach vielen Stunden Industrie-4.0-Theorie und -Praxis im Produktionstechnischen Zentrum viele Fragen kaum angedeutet werden konnten, zeigte die Podiumsdiskussion, die den Kickoff-Tag sehr lebhaft abschloss. So wies Professor Peter Nyhuis, Institut für Fabrikanlagen und Logistik, mit dem Blick auf die Belegschaften darauf hin, dass Industrie 4.0 natürlich Chancen, aber auch Risiken berge: „Und wenn es nicht gelingt, die Mitarbeiter mitzunehmen, ihnen die Vorteile deutlich zu machen, wird ein Unternehmen den Übergang nicht hinbekommen.“ Dr. Armin Walter, Prokurist der Lenze Automation, sah angesichts der zugespitzten Frage des Moderators „Existenzangst, Zukunftsversprechen oder Hype?“ vor allem kleine und mittlere Unternehmen vor sich, viele im Anlagenbau. Sie hätten „die größte Bürde“ zu tragen, sie müsse man unterstützen. Auf die Frage, was mit einem Unternehmen geschieht, das Industrie 4.0 verweigert, traute sich Hans-Georg Conrady, Geschäftsführer des Prozessüberwachungsanbieters Artis Marposs, eine Antwort zu geben. „Ob man es Industrie 4.0 nennt oder anders: Unternehmer, die 42 PZH 2015 ihre Kommunikationsstrukturen nicht verändern, denen wird über kurz oder lang ihr Unternehmen über dem Kopf zusammenbrechen.“ Menschen, Standards – und der Geist der Stunde Dr. Jens Reiche von Inside M2M, Experte für mobile Datenkommunikation im Machine-to-Machine Umfeld, brachte ein ganz anderes Problem auf den Punkt und erntete deutliche Zustimmung. Er verwies auf die große Bandbreite, die man zurzeit allein bei den Mobilfunkstandards findet: „Die fehlenden Standards sind das größte Problem“. Bei den Fragen der Sicherheit und der notwendigen Softwarekompetenz gab es unterschiedliche Ansichten sowohl im Auditorium als auch auf dem Podium. Reichen Verschlüsselung, Redundanzen und vernetzte Systeme, um einen sicheren, lückenlosen Betrieb zu garantieren, fragte ein Teilnehmer mit Verweis auf den Roman „Blackout,“ in dem es Terroristen gelingt, über eine Schwachstelle der vernetzten Stromversorgung ganz Europa lahmzulegen? Ein anderer fragt: Haben wir in Deutschland genug „Softwarekompetenz“, um die neuen Geschäftsfelder, die sich mit Industrie 4.0 ergeben, auch wirklich selbst zu besetzen – oder wird man demnächst ungläubig nach Kalifornien oder Indien schauen müssen, wo sich oberhalb der eigentlichen Technologien viel größere, davon nahezu unabhängige „Softwareschichten“ für neuartige Geschäftsfelder ausbilden? Auch wenn hier seitens des Podiums widersprochen wurde und auf die Relevanz der Technologien und des entsprechenden Wissens hingewiesen wurde, ohne die alle Daten nicht weiterhelfen würden: Deutlich wurde an diesen Diskussionen, dass Industrie 4.0 nicht als kleiner Trend oder aufgeblasener Hype wahrgenommen wird, sondern als eine Entwicklung, die in der Tat für viele Unternehmen und deren Mitarbeiter, vielleicht auch darüber hinaus, existenzielle Auswirkungen hat. Den Geist der Stunde brachte Professor Ludger Overmeyer – Institut für Transport- und Automatisierungstechnik – zum Schluss auf den Punkt. „Wir sind jetzt an der Stelle, an der wirkliche Innovation entsteht.“ Das neue Netzwerk kommt zur richtigen Zeit. wie sie in der Industrie 4.0 erforderlich sein werden: Es geht da um ganz neue Geschäftsmodelle, um „De-Hierarchisierung“, „App-isierung“ und „offene Standardisierung“. Professor Lutz Rissing aus dem Institut für Mikroproduktionstechnik stellt insbesondere Ergebnisse aus der Sensorik vor – unter anderem jenen flexiblen Sensor, der die fühlende Maschine so sensibel macht. Professor Roland Lachmeyer vom Institut für Produktentwicklung und Gerätebau präsentiert das Vorgehen und die Algorithmen seines Teams, das die „Evolution der Bauteile“ möglich macht. Und Professor Ludger Overmeyer vom Institut für Transport- und Automatisierungstechnik nennt konkrete Möglichkeiten der Zusammenarbeit zwischen Unternehmen und SFB, wie sie das neue Netzwerk bieten kann. Dass solche Kooperationen sinnvoll und erfolgreich für beide Seiten sind, kann er eindrucksvoll an den Beispielen bisheriger Transferprojekte aus dem SFB demonstrieren, etwa mit dem Projekt „Oberflächen mit Strukturen“, bei dem das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen mit der Sauer GmbH Ultrasonic gemeinsam an einer marktreifen Oberflächenstrukturierung per Ultraschallwerkzeug arbeitet. Auch die Perspekive der Projektpartner aus der Industrie fehlt nicht: Dr- Jens Ketelaer von DMG Sauer und Dr. Dirk Lange von Artis Marposs berichten aus ihrer Sicht von ihren Projekterfahrungen. Das Netzwerk wird den Know-how-Transfer auf eine breitere Basis stellen. Es wird das Thema Industrie 4.0 und auch die beteiligten Unternehmen nach vorn bringen. Davon ist SFB-Sprecher und Netzwerk-Initiator Berend Denkena überzeugt: „Wir forschen immerhin seit gut zehn Jahren an vorderster Front zum Thema – und zwar im Zusammenspiel von zehn verschiedenen Instituten mit ihrer jeweiligen Expertise. Wenn wir es jetzt schaffen, ein starkes Netzwerk mit Unternehmen aufzubauen, in dem nicht nur ein bilateraler Erfahrungs-, Wissens- und Forschungsaustausch stattfindet, sondern sich die Unternehmen auch gegenseitig befruchten, wird das ein ganz starker Zukunfts impuls für alle Beteiligten sein.“ Kontakt zum Netzwerk: [email protected] Rolf Börnert, Technischer Vertrieb, Telemetry Services GmbH Sind Sie unterwegs zur Industrie 4.0? Nein, definitiv nein. Wir bieten unseren Kunden ähnliche Lösungen – Telemetrie, funkbasierte Messsignalübertragung im Nahfeldbereich – und über einen Kunden sind wir hier auf die Industrie-4.0-Veranstaltung gestoßen. Warum sind Sie beim Kick-off dabei? Es geht darum, über den Tellerrand zu gucken und die Trends für die nächste Dekade ableiten zu können, an denen wir partizipieren können. 43 2004 bis 2014: Menschen & Geschichten Magazin – Zehn Jahre PZH Die lange Strecke Drei Tage liegen zwischen diesen Bildern vom Januar „Auch wenn alles die gleiche Priorität zu haben scheint – 2015: Laufpause am PZH, Selfie am MIT, kurz vorm Blizzard Juno. Großes Foto: Helge Bauer beim Laufen sortieren sich die Dinge wie von selbst.“ Als Tim Wolfer 2004 sein Abi machte, hätte wohl niemand mit Glück zu tun – und mit der Unterstützung meiner Profesdarauf gewettet, dass er gut zehn Jahre später Ingenieurwissoren hier am PZH.“ Am Institut für Transport- und Automatisenschaftler ist, Gruppenleiter am Institut für Transportsierungstechnik (ITA) beschäftigt er sich mit dem Drucken von und Automatisierungstechnik, und auf dem Weg zu einem Lichtwellenleitern, also lichtleitenden Strukturen. „Das Tolle Forschungsaufenthalt am MIT, dem Massachusetts Institute of daran ist: Man macht einmal das Werkzeug, und dann kann Technology, dem Mekka für Ingenieure: Seine Leistungskurse man sehr günstig, sehr leicht und in großer Stückzahl produwaren Deutsch und Geschichte. Englisch und Bio hatte er im zieren.“ In der Gruppe am MIT, bei der er zu Gast ist, wird in dritten und vierten Fach, Physik längst abgewählt. sehr kleinen Dimensionen gedruckt, allerdings geht es dort „Ich hatte in der Schule die technischen Sachen nicht so bislang nicht um optische Strukturen. „Klein und optisch – das verfolgt“, erklärt er lakonisch, „aber parallel habe ich zu Hause wäre es!“, fasst Wolfer zusammen, was er sich von seinem Beumso mehr gebastelt und repariert, meine Eltern haben eine such erhofft. Die Zeiten, in denen er Theorien und Grundlagen kleine Werkstatt im Keller.“ Als für ihn klar war, dieses Hobby zunächst mied, sind lange vorbei. An seinen Bachelor an der seiner Berufswahl zugrunde zu legen, war auch klar: Erst mal Hochschule Hannover hatte er gleich einen Master „MaschiMaschinenbau an der Fachhochschule studieren, viel Anwennensysteme und Automatisierung in der Produktionstechnik“ dungsbezug, weniger Theorie. Ein an der Leibniz Universität anSpaziergang wurde es trotzdem Tim Wolfer ist wissenschaftlicher Mitgeschlossen, nun schreibt er am nicht: „Ich bin 2005 von Bremen arbeiter am Institut für Transport- und PZH seine Doktorarbeit. Den nach Hannover gekommen, habe Automatisierungstechnik. Er beschäftigt langen Weg über ein Deutschsich damit, Lichtwellenleiter zu drucken, im Studentenwohnheim gewohnt Geschichte-Abi bereut er nicht. und von morgens bis abends geunter anderem für den SFB/TRR „Planare Im Gegenteil: „Ich merke, dass lernt. Ich musste halt unglaublich Optronische Systeme“. mir das jetzt viel hilft. Am Ende viel nachholen.“ des Tage hantiert man eben doch In dieser Zeit fing er an, mit seiner Freundin, seiner jetzigen viel mit Text, auf Deutsch und auch auf Englisch“. Frau, zu laufen, um die Ricklinger Teiche, zuerst nur als Aus In den USA war er seit einem Schüleraustausch nicht mehr, gleich. Es folgten fünf-Kilometer-Läufe, dann waren es zehn Kilo- dafür in anderen Ländern, genau wie seine Frau. „Als ich im meter und mehrere Halbmarathons. „Meine Frau ist in Hannover Studium in China war, war sie in England, als sie in Australien mittlerweile ihren ersten Marathon gelaufen, für den Berlin-Mawar, war ich hier, es war bei uns immer klar, dass wir uns diese rathon im September haben wir uns beide angemeldet.“ Auslandsaufenthalte zugestehen.“ Dieses Mal wird sie ihn am Sein näheres Ziel ist aber, an diesem Januartag 2015, erst Ende seiner Zeit in Cambridge besuchen. Ein Programmpunkt mal die US-Ostküste: Forschen am MIT. „Ich hatte überlegt, steht schon fest: Laufen. „Vom MIT läuft man am Charles River was wäre das tollste vorstellbare Ziel, ich habe den Globus lang bis zur Harvard Universität. Und natürlich werden wir gedreht, und es ist und bleibt für mich ganz klar: das MIT. bei einem Ausflug nach New York auch eine Runde im Central Dass das wirklich, nach langer Vorbereitung, klappt, hat viel Park drehen.“ 44 PZH 2015 45 2004 bis 2014: Menschen & Geschichten Magazin – Zehn Jahre PZH Roadmovie und Endlager Der Blick, den Thomas Hassel gelegentlich in die Zukunft wirft, geht weit nach vorn. Manchmal sind es 200 Jahre, gelegentlich einige Millionen. Denn das Forschungsthema, das ihn am meisten umtreibt, heißt „Rückbau kerntechnischer Anlagen“, und als Experte für dieses Thema ist er Mitglied bei ENTRIA, einem Wissenschaftlerverbund, der sich mit der Endlagerfrage beschäftigt „Als ich das erste Mal in der ENTRIA-Runde saß“, erinnert sich Hassel, „hab ich mich so beschränkt gefühlt, unglaublich. Mir ist gar nicht klar gewesen, dass es Philosophen und Juristen und Experten für Technikfolgenabschätzung gibt, die sich etwa mit der Frage beschäftigen, welche Zeithorizonte man wie in der Gesellschaft vermittelt.“ Als Wissenschaftler will er, unabhängig von politischem und wirtschaftlichem Druck, an einer Lösung für die Endlagerfrage mitwirken, deren Thomas Hassel ist im UWTH Herr über Waser und Feuer. Foto: Helge Bauer 46 PZH 2015 „Es ist wichtig zu vermitteln, dass das Endlagerproblem gelöst werden muss. In unserer Generation noch.“ weitere Vertagung er für völlig inakzeptabel hält. „Man muss Kästchen drunter: genehmigt, nicht genehmigt.“ Auf diese über den Tellerrand blicken, um die Gesellschaft nach vorn zu Weise ist das komplette elektrochemische Labor entstanden, bringen“, sagt er. Er hat schon über einige Tellerränder geblickt. eine Voraussetzung für Korrosionsuntersuchungen in der Möglicherweise fing es mit einer Beschimpfung an. Als Biomedizintechnik. Ab Anfang 2003 förderte die Deutsche Thomas Hassel 1990 mit seinem LKW bei einem Kunden in Forschungsgemeinschaft schließlich, auf der neuen Basis, Niederbayern aufs Abladen wartete, kam er mit dem Chef den Sonderforschungsbereich. Ein echter Meilenstein, denn ins Gespräch und wurde in niederbayrischem Klartext als erstmalig und für letztlich zwölf Jahre arbeiteten in diesem SFB Vollidiot bezeichnet. „Dass ich trotz meiner Ausbildung als Ingenieure, Human- und Tiermediziner aus Hannover eng Maschinen- und Anlagenmonteur LKW fahre, das konnte er zusammen. nicht fassen“, erinnert sich Hassel. „In der DDR war LKWDann stand der Umzug ins PZH bevor und Hassel steckte Fahrer ein Traumberuf gewesen, aber nach einem dreiviertel „ein halbes Jahr im Blaumann“, weil die komplette Werkstatt, Jahr war es für mich eigentlich auch genug.“ Also kündigte der deren Leiter er nebenbei war, inklusive Gießerei mit umziehen gebürtige Merseburger und fing in Nürnberg als Schlosser im musste. Waggonbau an. Fünf Jahre blieb er dort insgesamt, „aber der In den zehn Jahren vom Start im PZH bis heute gab es ein Ton und die Themen vieler Kollegen waren schlimm, so dass weiteres „Schicksalsjahr“: 2008 hatte er gerade als Leiter des ich schnell wusste, dass ich das nicht bis zur Rente aushalten IW-Bereichs „Technologie der Werkstoffe“ im Bereich „Biomewürde“. Es folgten: Abitur per Abendschule, ein Studium der dizintechnik und Leichtbau“ promoviert, als der Leiter eines Werkstoffwissenschaften in Erlangen mit einem Schwerpunkt dritten Bereichs ausschied: Das Unterwassertechnikum war in Medizintechnik, dann: die Bekanntschaft einer Lehrerin aus „frei“, und Professor Bach sagte: Mach doch. „Es hat etwa drei Niedersachsen. Jahre gedauert, bis ich aus dem Gröbsten raus war und die HütAm Institut für Werkstoffkunde der Uni Hannover entte brummte. Mittlerweile haben wir immer zwischen 15 und 20 deckte er eine Stellenausschreibung als Wissenschaftlicher Wissenschaftliche Mitarbeiter, übernommen hatte ich acht.“ Mitarbeiter, die perfekt zu Ambitionen auf eine sein schien: Er hätte im neuen Professur? Hätte er. Aber: Thomas Hassel ist Leiter des UnterwasserSonderforschungsbereich „Die Schwerpunkte, die technikums Hannover (UWTH), das zum Institut Biomedizintechnik mitforich hier betreue, vor allem für Werkstoffkunde gehört. Seine Forschungsschen sollen. Aber als er der Rückbau kerntechnischwerpunkte sind Rückbau kerntechnischer 2001 im IW einstieg, „fand scher Anlagen, die findet Anlagen, Schneid-, Schweiß- und Abtragstechnik Biomedizintechnik erst mal man woanders nicht, und unter Wasser und an Atmosphäre, Korrosion und nicht statt“. Er begann in der die könnte ich auch nicht Wasserstrahlschneidtechnik. Schweißabteilung. „Anfang mitnehmen, deshalb bin ich 2002 wurde es unruhig bei hier sehr verwurzelt.“ Das uns auf den Fluren“, erinnert sich Hassel, „und eines Tages kam andere Aber: Er arbeitet zwar an seiner Habilitation. Theoder Bereichsleiter und schmiss einen riesigen Stapel Papier auf retisch. „Aber praktisch geht das nicht während der Arbeit, den Boden mit den Worten „Das muss jemand neu schreiben“. und außerhalb der Arbeit geht das mit den Kindern auch nur Es war der werkstoffkundliche Teil des SFB-Antrags. Das ließ mäßig.“ Das fehlt noch in dieser Bilanz. Neben der Lehrerin sich Thomas Hassel nicht zweimal sagen. Zumal: Alle anderen – seiner Frau Siggi – gibt es mittlerweile Franka, 11, Theo, 9, waren ohnehin in Deckung gegangen. und Anna, 7, in seinem Leben. In den zehn Jahren des PZH„In dieser Zeit habe ich mit Professor Bach, meinem Chef, Bestehens hat Thomas Hassel neben allem anderen auch ganz per Zettel kommuniziert, nie länger als eine halbe Seite, mit schön viele Windeln gewechselt. 47 Magazin – Zehn Jahre PZH Stahl, ganz leicht Wie wird aus einem vielversprechenden Werkstoff ein erfolgreicher Werkstoff – einer, der Leichtbau auch in den Motor bringt? Indem sich Branchenführer zusammentun und der Bund die Entwicklung von geeigneten Hochleistungsfertigungsverfahren fördert. Am Ende des Projekts wird am PZH eine komplette neue Prozesskette stehen. L eichtbaustähle oder, wie es im Patent heißt, „Dichtereduzierte UHC-Stähle“: Um sie geht es. Ihr großer Vorteil ist ihr Gewicht. Bei vergleichbarer Festigkeit sind sie etwa zehn Prozent leichter als herkömmliche Stahlwerkstoffe. Das liegt an ihrem vergleichsweise hohen Kohlenstoffanteil – daher der Name UHC, Ultra High Carbon – und am Legieren mit Aluminium. Sein Potenzial zeigt der Werkstoff im höchst anspruchsvollen Einsatz im Motor – wo jedes Gramm, das an den ständig bewegten Teilen eingespart wird, zählt. Dass er jetzt in industrie nahen Mengen hergestellt werden kann, ist dem hohen Forschungsaufwand der Deutschen Edelstahlwerke GmbH und der Daimler AG zu verdanken. Aber: Ein neuer Werkstoff ist immer erst die halbe Miete. Unterm Strich muss er auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten in Produkte gebracht werden können. Marc-André Dittrich, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW), erklärt, warum das meist nicht ganz einfach ist: „Die besonderen Eigenschaften eines neuen, leistungsfähigen Werkstoffs sind meistens auch die Eigenschaften, die seine Bearbeitung schwierig machen. Hochfest heißt eben auch: schwer in Form zu bringen.“ In diesem Fall machen der ungewöhnlich feinkörnige Gefügeaufbau und die geringe Wärmeleitfähigkeit die Bearbeitung zur Herausforderung. Bevor der Werkstoff daher seine Erfolgsgeschichte antreten kann und in Form von leichteren Kolbenbolzen oder Pleueln in den Autos der Zukunft verbaut wird, müssen fürs Richten, Trennen, Umformen, Wärmebehandeln, Zerspanen und Schleifen neue, entsprechend angepasste Fertigungsverfahren entwickelt werden. Ein neuer Werkstoff ist immer erst die halbe Miete. „Hier beginnt die Magie“ – Walzstraße im Siegener Werk der Deutschen Edelstahlwerke GmbH. Quelle: DEW 48 PZH 2015 Diese Aufgabe haben ein halbes Dutzend Wissenschaftliche Mitarbeiter aus dem Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) und dem Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) übernommen. Alle neuen Verfahren sollen in einer optimal aufeinander abgestimmten Prozesskette simuliert und auch realisiert werden. Am Ende des dreijährigen Forschungsprojekts, das seit Anfang 2015 unter dem Namen IPROM vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird, stehen zwei Prozessketten. Eine Prozesskette für Pleuel wird bei den Industriepartnern aufgebaut, eine zweite für Kolbenbolzen wird im PZH selbst entstehen. „Wir werden hier 500 Kolbenbolzen als Charge produzieren, so Dittrich, „um zu prüfen, ob der Prozess stabil und die Qualität in Ordnung ist.“ Im Januar 2015 hat sich das gesamte Team in Siegen bei den Deutschen Edelstahlwerken getroffen – ganz am Anfang der Prozesskette, sozusagen. Neben den PZH-Wissenschaftlern, der Daimler AG als Koordinator des Projekts und den Deutschen Edelstahlwerken als Gastgeber waren Vertreter des Werkzeugherstellers Walter, des Bearbeitungsspezialisten Mapal, der Hermes Schleifkörper GmbH und Die Stationen des Kolbenbolzens Gießen, Walzen, Umformen Im Siegener Werk der Deutschen Edelstahl– werke wird UHC-Stahl im Stranggussverfahren in lange Vierkantblöcke – Knüppel – gegossen. Im Walzwerk werden die Knüppel auf über 1000° Celsius aufgeheizt und in mehreren Schritten bei angepassten Temperaturen auf 42 Millimeter Durchmesser umgeformt. In Stücke trennen Mit Beteiligung des IFUM entsteht ein neues Werkzeugsystem zum Scheren der langen Stränge in kurze Stücke. Materialprüfung Die Deutschen Edelstahlwerke prüfen die Qualität der Zylinder und strahlen sie, um die Walzhaut zu entfernen. Erwärmen, Fließpressen und Wärmebehandeln Das IFUM verantwortet diese drei Schritte am PZH und bereitet die Halbzeuge damit auch für die spanende Bearbeitung vor. Anfasen, schleifen Im IFW findet die spanende Weichbearbeitung statt. Der Kolbenbolzen erhält hier seine Endkontur. Härten Gehärtet wird anschließend voraussichtlich bei der Daimer AG. Hartfeinbearbeitung Das Finale am IFW: Schleifen und Verzüge ausgleichen. ... demnächst aus Leichtbaustahl. Foto: Helge Bauer 49 Panorama Magazin – PZH 2014 – Thema / 2015 des Projektträgers Karlsruhe dabei. Im Stahlwerk wird der neue Stahl hergestellt, gewalzt und zu Halbzeugen gemacht. „Da beginnt die Magie“, beschreibt Dittrich, der das Projektteam am PZH leitet, die Atmosphäre: Im Stahlwerk treffen in Hallen, die mehrere hundert Meter lang sind, große Hitze, enorme Kräfte und alte Kulturtechniken auf modernste Technik, Experten-Know-how, zukunftsweisende Ideen und vorbildliches Recycling. Denn der neue Stahlwerkstoff, das am Rande, wird weitgehend aus Metallschrott hergestellt – und als solcher ist er nach seiner Nutzungsphase selbst wieder verwertbar. Ein Vorteil gegenüber neuen Verbundwerkstoffen oder hochlegierten Stählen. Bevor am IFW und am IFUM nun einzelne Verfahren entwickelt werden, heißt die erste Aufgabe, den Stahl zu verstehen. Im Team ist Mohammad Kazhai dafür zuständig. Er schätzt die Herausforderung, mit dem Material „komplett von vorne“ anfangen zu müssen. Das heißt, Fragen zu beantworten wie diese: Wie verändert die Temperatur das Gefüge und das Verhalten des Stahls beim Umformen? Welche Parameter sind entscheidend? Wie wirkt sich die anschließende spanende Bearbeitung auf die Oberfläche und die Spannungen im Bauteil aus? Welche Prozessgrenzen gibt es? „Wir optimieren die Schritte im Sinne des Gesamtprozesses.“ Der erste „richtige“ Prozessschritt, der am PZH realisiert wird, ist das Erwärmen und Fließpressen des gelieferten Halbzeugs zu etwas, das dann fast schon den Namen Kolbenbolzen verdient. „Das wurde für diesen Werkstoff natürlich noch nie gemacht“, sagt Delil Yarcu, der im Bereich „Umformen“ beim neuen Material die Forschungsschritte federführend betreut. Das Kritische ist die Wärmebehandlung, denn wenn Temperaturänderungen nicht homogen verlaufen, gibt es sehr schnell Risse. Und auch, wenn nach dem Umformen bereits etwas Kolbenbolzenartiges auf dem Tisch liegt: Es ist noch einiges zu tun, wie Dittrich aufzählt: „Bei der anschließenden Wärmebehandlung wird beim Abkühlen ein Gefügezustand eingestellt, der für die Folgeschritte möglichst gut passt“. Das heißt: Für das sich anschließende Drehen der Fasen und Schleifen der Kolbenbolzenflächen wird eine möglichst gute Ausgangslage geschaffen. „Das ist das, was uns als PZH für dieses Projekt wirklich auszeichnet: Wir haben hier unter einem Dach die Kompetenzen für die gesamte Prozesskette, und wir arbeiten im Team, legen also keinen Schritt egoistisch aus, sondern optimieren ihn im Sinne des Gesamtprozesses.“ Für die Auslegung der spanenden Verfahren – das Drehen und Schleifen und später die Hartbehandlung – sind neben Marc-André Dittrich noch Tim Göttsching und Andreas Weidle zuständig. Andreas Weidle ist seit Oktober Mitarbeiter bei Daimler in Ulm – sein zweiter Schreibtisch aber steht im PZH. Ähnlich ist es bei Patrick Lippmann, der bei Daimler in Ulm und Stuttgart ein Büro hat. Zurzeit arbeiten beide am Projekt IPROM mit, und zwar als Stipendiaten am PZH. Das ist eine weitere Besonderheit des Projekts: Die Projektzusammenarbeit insbesondere mit Daimler als Projektkoordinator ist sehr intensiv und produktiv. „Wir bearbeiten die Arbeitspakete für Daimler, aber mit dem Wissen und dem wissenschaftlichem Rüstzeug aus den Instituten“, sagt Weidle, der sich vor allem um die Fräsbearbeitung kümmert. B-Säule: anders leicht Eine Sprayfeld-Kühlung macht das Presshärten schneller Für sicherheitsrelevante Komponenten im Karosseriebau stehen schon seit einiger Zeit Leichtbaulösungen zur Verfügung. Die Anforderungen, denen Bauteile dort gerecht werden müssen, sind andere als etwa in der Außenhaut: In stabilisierenden Strukturen wie in der BSäule müssen Stahlblechprofile möglichst fest sein, sollen dennoch viel Energie aufnehmen können – und leicht sein. Gewicht lässt sich reduzieren, indem man die Festigkeit des Werkstoffs beispielsweise durch Wärmebehandlung erhöht. Damit lässt sich die erforderliche Materialstärke reduzieren und das Bauteil somit leichter machen. Beim Presshärten geschieht genau das: In der Presse wird eine Warmumformung mit der Wärmebehandlung kombiniert, um Gefügeänderungen im Werkstoff herbeizuführen, die den Stahl härter machen. Der Nachteil: Das heiße Bauteil bleibt dabei fünf, sechs oder gar zehn Sekunden im geschlossenen Umformwerkzeug liegen, bis diese Umwandlung stattgefunden hat. Die Maschine ist in dieser Zeit blockiert. Einblick ins Sprayfeld. Hier wird zum Härten sehr gezielt ein Wasser-Luft-Gemisch auf das heiße Bauteil gesprüht. Foto: IW Ein Team aus Wissenschaftlern vom Institut für Werkstoffkunde (IW) und vom Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) hat untersucht, wie weit sich die Aushärtezeit im Werkzeug ohne Qualitätsverlust verkürzen lässt, wenn das noch heiße Bauteil anschließend in einem vom IW entwickelten Sprayfeld aus Wasser und Luft homogen abgekühlt wird. Der Einsatz dieser Spraykühlung führte bei der untersuchten Prozesskette durch die Verkürzung der Haltezeit zu einer Produktionssteigerung von 20 Prozent. Betreut wurde das Projekt am IW von Max Diekamp, gefördert von der AiF über die Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung. Sein Kollege Lars Wolf Der vorletzte Schritt auf dem Weg zum UHC-Kolbenbolzen ist das Härten. Zurzeit sieht der Projektplan vor, dass dieser Schritt bei Daimler stattfindet. „Aber vielleicht können wir den noch hierherholen“, sagt Dittrich. „Das Material ist eine Herausforderung. Eine Garantie kann da niemand geben.“ Das Leichtbau-Team am PZH: von links Marc-André Dittrich und Tim Göttsching vom IFW, Delil Yarzu und Mohammad Kazhai vom IFUM sowie Andreas Weidle von Daimler. Fotos (2): Helge Bauer 50 PZH 2015 Der finale Schritt findet auf jeden Fall wieder im Produktions technischen Zentrum statt: die Hartfeinbehandlung, um entstandene Verzüge auszugleichen. Wenn all diese Schritte ideal zueinander passen, ist die Prozesskette rund – und wird komplett aufgebaut. Sie wird zeigen, dass sich UHC-Stahl in einem stabilen Prozess sicher und wirtschaftlich nutzen lässt. Wird sie das zeigen? Dittrich besschäftigt sich seit langem mit der Notwendigkeit hat in einem weiteren Forschungsprojekt, das aus dem Sonderforschungsbereich „Präzisionsschmieden“ entstanden ist, untersucht, wie sich hochfeste Bereiche maßgeschneidert einstellen lassen: „Die BSäule etwa muss im oberen und mittleren Bereich größere Kräfte aufnehmen und braucht dort ein besonders hochfestes Gefüge, der Fußbereich erfordert ein duktiles Gefüge, um Crashenergie aufnehmen zu können.“ Um die bei dem konventionellen Presshärten erforderlichen langen Prozesszeiten zu verkürzen, entnimmt man die Bauteile sehr heiß aus der Presse und kühlt sie im Sprayfeld nun nicht homogen, sondern gezielt lokal so ab, wie es der spätere Einsatz erforderlich macht. von Ressourceneffizienz. Er ist zuversichtlich, aber nicht blauäugig: „Es ist Forschung, und das Material ist eine Herausforderung. Eine Garantie kann da niemand geben. Aber in diesem Projekt arbeiten die Größten der Branche zusammen: wenn wir das nicht schaffen, dann ist es heute eben noch nicht möglich.“ Die Erwartungen sind hoch. Man könnte sagen: Auf diesen Werkstoff wartet die Automobilindustrie seit Jahren. Auch wenn ein Kolbenbolzen optisch etwas schlicht daherkommt: Auf ihm lastet die ganze Kraft des Motors. Wenn er oder auch das Pleuel, das beim Partner Daimler realisiert wird, aus UHCStahl funktioniert, öffnen sie die beweglichen Teile des Motors für den Leichtbau. Was das für die Wissenschaftler bedeutet, fasst Delil Yarcu zusammen: „Wenn sich so ein Material durchsetzt, dann ist es natürlich schon toll, wenn man sagen kann: Wir waren bei den Anfängen dabei“. 51 Magazin – Zehn Jahre PZH E And Action, Please! Das Institut für Montagetechnik betreut ein neues Erstsemester-Angebot: Roboter bauen und programmieren. Auf Englisch, im Team. Ein Besuch im Pilotprojekt. Fotos: Bettina Fischer s ist ganz schön dilettantisch, was wir hier machen. Wir mussten immer wieder von vorn anfangen“, sagt Alex gutgelaunt und sucht weiter nach einem passenden Lego-Teil, um die käfigartige Greifvorrichtung für „Godzilla“ noch einmal zu ändern. Dann ergänzt er: „Aber es ist gut so. Man lernt zu denken, bevor man etwas baut. Denn wenn du nicht denkst und dann Fehler machst, fragst du dich hinterher: Warum hab ich bloß nicht vorher darüber nachgedacht.“ Alex Androsov kam aus Bayern, aus Hof genau genommen, zum Studieren nach Hannover. Geboren ist er in der Ukraine. Ob sein Deutsch einen bayrischen, ukrainischen oder gar keinen Akzent hat, weiß man nach diesem Robotik-Projekt nicht. Er spricht nur Englisch und das sehr gut. Außer Alex Androsov nehmen 24 weitere ErstsemesterStudenten der Studiengänge Mechatronik und Elektrotechnik der Leibniz Universität an diesem Pilotprojekt teil. Je fünf Studenten bekommen einen erweiterten Baukasten Lego Mindstorms und ein Laptop. Sie haben die Aufgabe, einen Roboter so zu bauen und zu programmieren, dass er fünf verschiedene Gegenstände greifen, transportieren und auf einem von drei Farbfeldern auf einer Plattform ablegen kann. Und sie bekommen pro Gruppe einen Language Assistent, der oder die nur eine Aufgabe hat: aufpassen, dass Englisch gesprochen wird. Immer. ETerminator ist grundsätzlich einsatzbereit. Nur bremsen kann er noch nicht. Teamleiter: Christopher Tidy ist auch Ingenieur, aber vor allem für die Sprache da. Professor Annika Raatz leitet das Institut für Montagetechnik, in dem das Projekt inhaltlich zu Hause ist. 52 PZH 2015 Viele Menschen sind an diesem neuen Lehrangebot beteiligt gewesen. Die Idee kommt von Professor Jörg Seume, Dekan der Fakultät für Maschinenbau. Professor Annika Raatz und ihre Mitarbeiter Sebastian Blankemeyer und Gundula Runge vom Institut für Montagetechnik (match) haben die inhaltliche und organisatorische Betreuung des Angebots übernommen. Außerdem ist Christopher Tidy, Maschinenbau-Ingenieur aus Cambridge, England, aktuell angesiedelt im Fachsprachenzentrum der Leibniz Universität Hannover, bei jeder Veranstaltung dabei. Er verknüpft das Sprachliche mit dem Fachlichen und mit something very british – einer Mischung aus zurückhaltendem Witz und aufmerksamer Hilfe. Es ist Mitte Dezember. Ein Hörsaal in der Appelstraße, im Gebäude der Kontinuumsmechaniker und der Experten für Dynamik und Schwingungen. Ein freiwilliger Zusatztermin ist angesetzt, denn die meisten Teams brauchen noch etwas Zeit, bevor sie in der folgenden Woche ihre Roboter präsentieren. Das Team um die Language Assistant Sema Nur Ketenci bräuchte dieses Extratreffen nicht so dringend wie einige andere, aber trotzdem sind alle Teammitglieder gekommen, an 53 Magazin – Zehn Jahre PZH Jede Gruppe bekommt einen Language Assistent, der oder die nur eine Aufgabe hat: Aufpassen, dass Englisch gesprochen wird. Immer. diesem Freitagvormittag von neun bis 12 Uhr. Ihr ETerminator ist grundsätzlich einsatzbereit. Wenn er ein Objekt aufgenommen hat, faltet er den Greifer elegant hoch und fährt zu den Farbflächen. Dann allerdings hält er nicht an und schiebt die farbigen Legoflächen vor sich her. „Wir sollten die Flächen nächste Woche auf den Tisch kleben“, sagt Tidy und lächelt. Andrew Vito und Reiner Alfonsus, die MechatronikStudenten im ETerminator-Team, hängen vorm Laptop, um das Bremsen ins Programm zu nehmen; Tilman Räuker und Sven Schönewald, die künftigen Elektrotechniker, untersuchen Details der Greifvorrichtung. ETerminator sieht schick aus – er täuscht mit seinen blauen Schläuchen sogar eine Hydraulik vor, die der Baukasten gar nicht hergibt. Tilman kannte sich mit Lego Mindstorms eben schon vorher gut aus. Gut für das Team. Ja, lasst uns einen Roboter bauen! Sema Nur Ketenci ist glücklich über „ihr“ Team: „Alle arbeiten echt gut zusammen, und auch heute sind wieder alle gekommen. Sie wollen das wirklich gemeinsam hinkriegen.“ Sema Nur hat in Istanbul Englisch studiert, in Hannover macht sie ihren Master in Advanced Anglophone Studies. „Mein Job ist es eigentlich nur, dass hier alles auf Englisch läuft. Wenn ich Fragen stelle, dann eher die Art Hausfrauenfragen“. Sagt sie – dabei sieht es eher so aus, als sei sie ein vollwertiges Teammitglied, das engagiert mit den anderen über Veränderungen diskutiert. Sie gibt zu, dass sie diesen Job auch angenommen habe, weil „das mal etwas anderes ist als Literatur, weil ich Lego mag – und weil es toll ist zu sagen: Ja, lasst uns einen Roboter bauen!“ Sebastian Blankemeyer ist derjenige, dem sie den Roboter zu verdanken hat. Als klar war, dass der Maschinenbau ein ETerminator muss das Bremsen noch üben. Reiner überprüft mit Andrew Godzilla hat schon einige technische Updates und kreative Überarbeitungen erfahren. „Man lernt zu denken, bevor man etwas baut“, kommentiert Alex, rechts, den Effekt des Technikprojekts. englischsprachiges technisches Projekt für die Mechatronik anbieten wird – die Maschinenbau-Anfänger haben ein solcher Projekt nicht in ihrem Lehrplan –, kam das Institut für Montagetechnik (match) ins Spiel. Was aber machen – mit Studenten, die ganz neu sind an der Uni, die also keine verbindlichen Vorkenntnisse haben? Eine Weile wurde über ein Projekt mit 3D-Druckern diskutiert. „Aber natürlich muss man Teile, die man drucken möchte, mit einem CAD-Programm konstruieren“, sagt Blankemeyer. Das ist nicht realisierbar im ersten Semester. Andere Ideen scheiterten an ähnlichen Hürden. Schließlich bekam seine Lego-Mindstorms-Robotik-Idee den Zuschlag. Gemeinsam mit seiner Kollegin Gundula Runge überlegte er sich eine Aufgabe, die zwar schwierig, aber mit dem Lego-Paket zu bewältigen war „und die etwas mit Greifen zu tun hat, also mit Montagetechnik“. It’s a bolt, of course. die Programmierung (linkes Bild), mit Tilman und Sema Nur testet er den Erfolg der Änderungen. 54 PZH 2015 Die Aufgabe vor 30 Studenten auf Englisch zu erklären, war auch für ihn eine gewisse Herausforderung: „Das fühlt sich im ersten Moment nicht wirklich entspannt an, aber es dauert nicht lange, dann wird es einfach normal.“ Das ist ein Effekt, der offenbar auf alle wirkt, die an diesem Experiment teilnehmen, egal ob Studenten, Betreuer oder Besucher: Die Hemmschwelle, englisch zu sprechen, sinkt spürbar. Ein zweiter Effekt: Rund ein Drittel der Studenten im Projekt spricht Deutsch nicht als Muttersprache. Wenn alle englisch sprechen (müssen), sprechen auch wieder einige besser und andere schlechter. Aber die Karten sind anders, neu gemischt. Da warten ganz neue Verständigungserfahrungen auf viele Teilnehmer. Und schließlich ist da noch dieses einige Zentimeter lange, metallische Teil, das oben unter einem dickeren Kopf ein kleines Stück Gewinde hat und sonst glatt ist. Dieses Teil ist eins der fünf Objekte, die der Roboter greifen und transportieren muss. It’s a bolt, of course. Und auf Deutsch? Abgesehen davon, dass Deutsch eigentlich nicht erlaubt ist: Ganz sicher ist man sich im Godzilla-Team nicht. Es ist, nach einigem Überlegen, eher eine Vermutung: „Ein Bolzen, eine Schraube?“ Tatsächlich ist die Benennung dieses speziellen Teils auf Deutsch und Englisch nicht ganz symmetrisch. Manche Dinge lassen sich eben nicht eins zu eins übersetzen. Das englische bolt dagegen ist bei den Studenten jetzt mit dem Spezialding abgespeichert. So wie bei Native Speakern. 55 Einfach hochskalieren geht nicht. Auch Christopher Tidy aus dem Fachsprachenzentrum findet die Kombination ideal: „Gleichzeitig technische Fähigkeiten und Sprachkenntnisse erwerben – das ist doppelter Gewinn in gleicher Zeit.“ Dass Ingenieure heute ein sehr gutes praktisches Englisch brauchen, ist für ihn Fakt. „Produkte und Prozesse werden immer komplexer, und eine Folge ist, dass Unternehmen Partner haben, die in der Regel nicht alle in Deutschland sitzen.“ Er würde das vergleichsweise kleine Projekt gern ausbauen, auf 100 oder sogar 400 Teilnehmer. Das ist eine echte Herausforderung, denn einfach hochskalieren lässt sich ein solches Projekt nicht. Der Aufwand für die Lehrenden aus den Instituten und die Kosten fürs Equipment wären zu hoch. Und? Gefällt den Erstsemesterstudenten ihr Projekt? Für Alex Androsov aus dem Godzilla-Team ist die Antwort ganz einfach. Sein Ziel sei es, sagt er, Roboter zu bauen. Deshalb habe er sein Studium angefangen. Da trifft es sich gut, dass er in diesem technischen Projekt gleich damit starten kann. Reiner Alfonsus, Mechatronik-Student aus dem ETerminatorTeam, erzählt ähnliches: „Ich fand Roboter schon als Kind toll, und das ist das erste Mal, dass ich mit Robotern programmiere“. Er fände es gut, mehr solche praktischen Erfahrungen im Studium machen zu können. Dafür würde er auch auf etwas Theorie verzichten ... Man vergisst ein bisschen, über das Englischsprechen zu sprechen, wenn man Englisch miteinander redet. Vielleicht liegt es bei Alex und Reiner, die beide nicht in Deutschland geboren sind, daran, dass sie Deutsch ohnehin nicht als erste Sprache sprechen. Aber auch Tilman Räuker aus dem ETerminator-Team fällt als erstes etwas anderes ein: „Toll ist, dass man kreativ arbeiten kann und sich wirklich Gedanken machen muss, was man baut.“ Und das Englischsprechen? Ob das einen großen Einfluss hat, könne er noch nicht beurteilen, sagt er. NACHTRAG. Bei der Präsentation einige Tage später zeigen alle Roboter tollen Einsatz, wenn auch keiner alle Aufgaben lösen kann. Einer kann nicht alle Objekte greifen, ein anderer schwächelt bei der Farbwahl des Zielfeldes. Ein Team ist besonders ambitioniert und hat einen autonomen Roboter bauen wollen, der die Objekte beliebig im Raum auffinden kann. Das war mit dem bereitgestellten Material aber nicht wirklich möglich, und so verzettelte sich das Team etwas. Die Jury zeigt sich von der sprachlichen Leistung und vom Einsatz der Teilnehmer sehr überzeugt. NACHTRAG 2. Noch etwas später bringt die Evaluation der Veranstaltung ein ähnliches Ergebnis auch in der anderen Richtung: sehr viel positives Feedback von den Studenten: Fast nur Einsen und Zweien. Und erste Anfragen zum nächsten Projekt, das noch gar nicht steht. Jahresbericht 2014 Foto: Bettina Fischer Professor Jörg Seume, Dekan der Fakultät für Maschinenbau, weiß, wo es bei den Wissenschaftlichen Mitarbeitern im Englischen manchmal hakt. Die Idee, die er gemeinsam mit dem Fachsprachenzentrum der Leibniz Universität entwickelt hat, um die Situation zu verbessern, zielt aber eben nicht darauf ab, spät an den Defiziten herumzudoktern. Er wollte bewusst für den Start ins Studium ein Projekt initiieren, das „den Studenten früh klarmacht, wie Englisch in der Arbeitspraxis aussieht.“ Das nütze nicht nur deren Englisch, sondern auch der Motivation. Denn gerade am Anfang stehen auf dem Lehrplan viele theoretische Grundlagenveranstaltungen, und mancher verliere das eigentliche Ziel aus dem Blick. „Fächerübergreifende praktische Projekte können da gut motivieren.“ 58 60 62 68 ZH – Fakten und Zahlen P PZH – Themenschwerpunkte für Kooperationen PZH – Vorlesungen PZH – Promotionen, Auszeichnungen, Gastdozenten, Veranstaltungen Geschichte, Aktuelle Themen, Lehre, Forschungsprojekte, Veröffentlichungen, Anschaffungen: 66IFA – Institut für Fabrikanlagen und Logistik 70IFUM – Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen 78IFW – Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen 88IMPT – Institut für Mikroproduktionstechnik 94ITA – Institut für Transport- und Automatisierungstechnik 98 match – Institut für Montagetechnik 102IW – Institut für Werkstoffkunde 112TEWISS Technik und Wissen GmbH 114Unternehmen am PZH So what is this Kegelsegment called?! Ein Deutsch-Englisches Maschinenbau-Lexikon liegt auch bereit. Man kann ja nicht alles wissen. 56 PZH 2015 117Anreise 118Impressum 57 Jahresbericht 2014 Fakten und Zahlen Präsidium Präsident: Prof. Dr. iur. Volker Epping 100% Gesellschafterversammlung Prof. Dr. iur. Volker Epping Fakultät für Maschinenbau Aufsichtsrat 12 weitere Institute PZH-Vorstand Sprecher: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena TEWISS GmbH Technik und Wissen Geschäftsführer: Dr.-Ing. Leif-Erik Lorenzen Institut für Montagetechnik (match) Prof. Dr.-Ing. Annika Raatz Unternehmen aus der Produktionstechnik Stand: März 2015 Menschen Ort Geschichte Drittmittel Struktur An den sieben Universitätsinstituten arbeiten rund 250 wissenschaftliche und 110 nichtwissenschaftliche Mitarbeiter. Letztere sind vorwiegend als Angestellte in Technik und Verwaltung tätig. Dazu kommen rund 540 studentische Mitarbeiter, die „HiWis“. Das Gebäude des Architekten Günter Henn macht die Begegnung und die Zusammenarbeit der rund 1000 dort beschäftigen Menschen sehr einfach: Der zentrale Spine, eine transparente Halle, schafft Verbindungen zwischen allen Einrichtungen des PZH sowie zum Hörsaal, zur Bibliothek, zur Mensa und zu den Seminarräumen. Hochschulforschung und Unternehmen der Produktionstechnik unter einem Dach zusammenbringen, Kompetenzen bündeln, Synergien schaffen: das war die Idee der PZH-Wegbereiter an der Leibniz Universität Hannover. Alle sechs Institute, die sich mit Produktionstechnik und Logistik beschäftigen und noch über die ganze Stadt verstreut forschten, teilten diese Idee, genau wie später zahlreiche Unternehmen. Die Institute des PZH finanzieren ihre Arbeit zum weit überwiegenden Teil aus Drittmitteln. Diese Mittel werden über Forschungsanträge jeweils für einzelne Projekte eingeworben. Gelder kommen von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, die auch die Sonderforschungsbereiche finanziert, sie kommen vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und dem Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Sie stammen aus EU-Mitteln, aus der Industrie und von der VolkswagenStiftung. Das PZH gehört zur Leibniz Universität Hannover. Die sieben Maschinenbau-Institute, die sich hier zusammengeschlossen haben, sind Teil der Fakultät für Maschinenbau, der insgesamt 17 Institute angehören. Bei der TEWISS GmbH und den angesiedelten Unternehmen sind rund 100 weitere Mitarbeiter beschäftigt. Insgesamt arbeiten damit etwa 1.000 Menschen im PZH. Während des Semesters nutzen etwa 800 Studenten das Vorlesungsangebot am PZH. 58 PZH 2015 Vier Labor- und Bürotrakte gehen von dort ab, drei große Hallen für die Versuchsfelder schließen sich an. Nutzfläche gesamt: etwa 22.000 Quadratmeter. Das PZH liegt in Garbsen, nahe der A2Ausfahrt Hannover-Herrenhausen. Die Leibniz Universität gründete 2001 die PZH GmbH, heute TEWISS GmbH, die das Vorhaben vorantrieb, im Rahmen einer Public Private Partnership mit Land und Bund ein Drittel zur Finanzierung des PZH-Baus beitrug und seit 2004 das Gebäude gemeinsam mit der Universität betreibt. 2014 hat das PZH knapp 23 Millionen Euro (vorläufige Berechnung) Drittmittel eingeworben. Eingeworbene Landesmittel sind in dieser Summe nicht enthalten. Die sieben Institutsleiter bilden den Vorstand des PZH; die Aufgabe des Vorstandssprechers wechselt jährlich. Im Jahr 2014 sprach Professor BerndArno Behrens für den Vorstand. Er wurde im Januar 2015 von Professor Berend Denkena abgelöst. Die TEWISS GmbH ist eine hundertprozentige Tochter der Leibniz Universität. 59 Jahresbericht 2014 Themenschwerpunkte für Kooperationen Analysen, Konzepte und Seminare zu den Themen: Ermittlung der dynamischen Zeitfestigkeit von Fördergurtverbindungen Ermittlung des Eindrückrollwiderstandes von Fördergurten Entwicklung von Qualifizierungskonzepten, Alternsgerechte und ergonomische Arbeitsgestaltung Ermittlung des Laufwiderstandes von Tragrollen Bestimmung der Schnittfestigkeit von Fördergurten Fabrikplanung Dauerfestigkeits- und Stoßeinwirkungsuntersuchung mittels weg- und kraftgeregelten Belastungen Anwendungsbezogene Untersuchung der Leistungsfähigkeit von RFID-Komponenten Produktionsgestaltung Mikrochip-Montage von Prototypen (Flip-Chip- und Wirebond-Verfahren) Fertigungs- und Montageplanung, Materialbereitstellung, Verfügbarkeit von Produktionssystemen, Instandhaltungskonzepte, Lean Production, Lean Administration, Aerodynamische Zuführsysteme Entwicklung und Prüfung industrieller Klebeverbindungen Entwicklung von Maschinenkonzepten für die Handhabungs-, Montageund Fertigungsautomatisierung Konzipierung von robotergestützten Handhabungsvorgängen (Robotertechnik, Greiftechnik, Sensorintegration, Kooperative Montage) Auslegung umformtechnischer Werkzeuge und -prozesse Maschinen- und Prozessanalyse Maschinenentwicklung (Antriebe, Aktoren, Regelung) Pressenvermessung Entwicklung und Optimierung von Montageprozessen (beispielsweise Präzisionsmontage, Handhabung nachgiebiger Bauteile, großskalige Produkte, Demontage) Prototypenbau von Massivbauteilen Intelligente Maschinenkomponenten auf Basis von Smart Materials Strukturanalyse von Bauteilen und taktile Bauteilvermessung Verschleißuntersuchungen an Blech- und Massivumformwerkzeugen Werkstoffcharakterisierung Analysentechnik und Schadensforschung Löten, thermisches Spritzen, PVD Werkzeug- und Prozessentwicklung/-optimierung für Zerspanung und Schleifen Zerstörungsfreie Bauteilprüfung Geometrie-, Oberflächen- und Eigenspannungsanalyse Wärmebehandlung und mechanische Prüfung Angepasste Fertigungsverfahren zur Funktionalisierung von Bauteiloberflächen (beispielsweise Reibungsminimierung) Gießtechnische Herstellung und strangpresstechnische Umformung von Mg- und Al-Legierungen Analyse von Produktionsmaschinen und Komponenten (beispielsweise Zustandsdiagnose, Genauigkeit, Schwingungen, Thermik) Schneid- und Schweißprozesse in Sonderumgebungen Korrosionsuntersuchungen Simulations- und Optimierungsberechnungen zur Prozess- und Maschinenauslegung Beratungsdienstleistungen im Bereich der Arbeitsplanung und -vorbereitung Beratungsdienstleistungen im Bereich der rechnergestützten Prozessplanung und -optimierung Sondermaschinenbau – Konzeption, Entwicklung, Realisierung Mikrosensorik und Mikroaktorik Mechatronische Systeme, Geräte, Anlagen Entwicklung von Produktionsprozessen für Mikrosysteme in der Klein- und Mittelserie Steuerungstechnik – Konzept, Entwurf, Realisierung PZH Verlag Mechanische Mikrobearbeitung und Mikromontage Veranstaltungsmanagement [email protected] Standortanalyse und -auswahl, Werkstrukturplanung, Neu- und Reorganisationsplanung/Layoutplanung, Layout QuickChecks 0511 762 2440 0511 762 2264 [email protected] 0511 762 2533 [email protected] 0511 762 5104 60 PZH 2015 [email protected] 0511 762 3524 Produktionsmanagement Logistische Lageranalyse, Durchlaufzeit- und Bestandsanalyse, Produktionsmonitoring und -controlling, Konfiguration der Fertigungssteuerung, Prozessanalyse, terminorientierte Potenzialanalyse der Produktion, Wirtschaftlichkeitsanalyse der Beschaffung, Lieferkettenanalyse und Supply Chain Design [email protected] Arbeitswissenschaft Mikro- und Nanotribologie Aufbau- und Verbindungstechnik Konzepte im Bereich der Aus- und Weiterbildung [email protected] 0511 762 18242 [email protected] 0511 762 4312 Geschäftsführer: Dr.-Ing. Leif-Erik Lorenzen [email protected] 0511 762 19434 61 Jahresbericht 2014 Vorlesungen der Institute Wintersemester 2014/15 Institut Grundstudium / Bachelor Arbeitswissenschaft Vorlesung/Übung Einführung in die Nanotechnologie Vorlesung/Übung Handhabungs- und Montagetechnik Vorlesung/Übung Informationstechnisches Praktikum Vorlesung/Übung Mikro- und Nanotechnologie Vorlesung/Übung Robotikprojekt in englischer Sprache Sonstiges WK A – Grundlagen der Werkstoffkunde Vorlesung/Übung WK C – Nichteisenmetalle und Sonderwerkstoffe Vorlesung/Übung Hauptstudium / Master Angewandte Aggregatmontage (ehem: Montagetechnologie) Vorlesung/Übung Anlagenmanagement Vorlesung/Übung Anwendung der FEM bevorzugt bei Implantaten Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Arbeitswissenschaft Vorlesung/Übung Automatisierung: Steuerungstechnik Vorlesung/Übung Beschichtungstechnik und Lithografie CAx-Anwendungen in der Produktion Vorlesung/Übung Energiewandler für energieautarke Systeme Vorlesung/Übung Fabrikplanung Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Fertigungsmanagement Gießereitechnik Vorlesung/Übung Grundlagen und Aufbau von Laserstrahlquellen Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Gründungsmanagement Handhabungs- und Montagetechnik Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Industrielle Planungsverfahren Informationsmanagement im Produktionsunternehmen Vorlesung/Übung Kleine Laborarbeit (AML) Labor Vorlesung/Übung Konstruktionswerkstoffe Korrosion Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Kunststofftechnik Materialprüfung I Vorlesung/Labor Mechatronik-Labor Automatisierungstechnik Labor Vorlesung/Übung Mechatronische Systeme Micro- and Nanosystems Vorlesung/Übung Mikro- und Nanotechnik in der Biomedizin Vorlesung/Übung Mikro- und Nanotechnologie Vorlesung/Übung Mikrofluidik I Vorlesung/Übung Moderner Automobilkarosseriebau Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Nichteisenmetallurgie Optische Analytik Vorlesung/Übung IFA IMPT match ITA IMPT match IW IW IFW IFA IFUM IFA ITA IMPT IFW IMPT IFA IFW IW IFW match IFA IFW IW IW IW IW IW ITA IMPT IMPT IMPT IMPT IMPT IFUM IW IW Wintersemester 2014/15 Planung und Entwicklung mechatronischer Systeme Pneumatik Produktion optoelektronischer Systeme Produktionsmanagement Produktionssystemgestaltung Prozesskette im Automobilbau – Vom Werkstoff zum Produkt Spanen II – Grundlagen der Prozessmodellierung und -optimierung Technologie der Produktregeneration (Block) Transporttechnik Tutorium Plant Simulation WiSe Tutorium wissenschaftliches Arbeiten Tutorium: LiFE erleben – Labor für integrierte Fertigung und Entwicklung Verfahren der Schweiß- und Schneidtechnik Werkzeugmaschinen I Allgemeines messtechnisches Labor (AML) Institut Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung IFW ITA ITA IFA IFA Vorlesung/Übung IFUM Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Seminar Seminar IFW IFW ITA IFW IFW Sonstiges Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung IFW IW IFW ITA Studienbegleitend Formula Student Sonstiges Vorlesung/Übung Kooperatives Produktengineering (KPE) Kooperatives Produktengineering (KPE) Vorlesung/Übung Tutorium: Autodesk Inventor Professional 2014 Vorlesung/Übung Tutorium: Eigenschaften von Umformmaschinen Vorlesung/Übung Tutorium: Einführung in die wissenschaftliche Auseinandersetzung mit künstlicher Intelligenz Vorlesung/Übung Tutorium: Kritische Analyse der Energietechnik Vorlesung/Übung Tutorium: LabVIEW-Basic-I – Einstieg in die graphische Programmierung Vorlesung/Übung Tutorium: LabVIEW-Basic-II – Einstieg in die graphische Programmierung Vorlesung/Übung Tutorium: Mehrkörpersimulation in der Biomechanik – Einführung in die Simulationssoftware Anybody™ Vorlesung/Übung Tutorium: Methoden der Lean Production und praktischer Umgang mit KVP Sonstiges Tutorium: Werkstoffcharakterisierung für die Umformtechnik Vorlesung/Übung Tutorium: Wissenschaftlicher Umgang mit Theorien der Unendlichkeit Vorlesung/Übung IW IFW IFA ITA IFUM ITA ITA ITA ITA IFUM IFA IFUM ITA Sommersemester 2015 Institut Grundstudium / Bachelor Allgemeines Messtechnisches Labor (AML) Labor Betriebsführung Vorlesung/Übung Concurrent Engineering Vorlesung/Übung Einführung in die Mechatronik Vorlesung/Übung Einführung in die Produktionstechnik Vorlesung/Übung Einführung in die Produktionstechnik (Technische Anwendung) Vorlesung/Übung Einführung in die Produktionstechnik Vorlesung/Übung Grundlagenlabor Werkstoffkunde Labor Vorlesung/Übung Informationstechnik Konstruktion, Gestaltung und Herstellung von Produkten II Sonstiges Vorlesung/Übung Nanoproduktionstechnik Technische Anwendungen – Einführung in die Produktionstechnik Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Werkstoffkunde für Mechatroniker Vorlesung/Übung WK B – Eisen und Stahl Hauptstudium / Master Arbeitsgestaltung im Büro Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Aufbau- und Verbindungstechnik Automatisierung: Komponenten und Anlagen Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Betriebsführung Vorlesung/Übung Biokompatible Werkstoffe I Vorlesung/Übung Concurrent Engineering Denken und Handeln in Komplexität Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Finite Elemente in der Umformtechnik Vorlesung/Übung Grundlagen der Werkstofftechnik Vorlesung/Übung Industrieroboter für die Montagetechnik Vorlesung/Übung Intralogistik Sonstiges Kleine Laborarbeit (AML) Kleine Laborarbeit (AML) Labor Konstruktion, Gestaltung und Herstellung von Produkten II Vorlesung/Übung Labor Laborpraktikum Mikrotechnik Lasermaterialbearbeitung (Lasertechnik II) Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Lean Production Vorlesung/Übung Logistische Modelle der Lieferkette Vorlesung/Übung Materialermüdung Mechatronische Systeme Vorlesung/Übung Mikro- und Nanosysteme Vorlesung/Übung Mikrofluidik II Vorlesung/Übung Montagetechnologie Vorlesung/Übung Nachhaltigkeit in der Produktion Vorlesung/Übung Vorlesung/Übung Nanoproduktionstechnik IMPT IFA IMPT IMPT IW IFW IMPT IW ITA IFW IMPT IFUM IW IW IFA IMPT ITA IFA IW IMPT IFA IFUM IW match ITA IFW IW Sommersemester 2015 Institut Vorlesung/Übung IW Oberflächentechnik Präzisionsmontage Vorlesung/Übung MATCH Vorlesung/Übung IFW Qualitätsmanagement Spanen – Modelle, Methoden und Innovationen Stahlwerkstoffe Vorlesung/Übung IFW Stahlwerkstoffe Vorlesung/Übung IW Tutorium Plant Simulation Labor IFW Tutorium: Vortragen von wissenschaftlichen Arbeiten und Ergebnissen Sonstiges IW Umformtechnik – Grundlagen Vorlesung/Übung IFUM Vorlesung/Übung IFUM Umformtechnik – Maschinen Vorlesung/Übung IFW Werkzeugmaschinen II ITA Allgemeines messtechnisches Labor (AML) Vorlesung/Übung Studienbegleitend Formula Student Sonstiges IW Technologisches Management zur Unternehmensrestrukturierung Vorlesung/Übung IFW Tutorium: Anwendung von Statistik und Wahrscheinlichkeit Vorlesung/Übung ITA Tutorium: Autodesk Inventor Professional 2014 Vorlesung/Übung ITA Tutorium: Einführung in die Vorlesung/Übung IFUM Blechumformung Vorlesung/Übung IFUM Tutorium: Freiformschmieden Tutorium: LabVIEW-Basic-I – Einstieg in die graphische Programmierung Vorlesung/Übung ITA Tutorium: Methoden des wissenschaftlichen Arbeitens im Themengebiet Drucktechnik Seminar ITA Tutorium: Praktische Einführung in die FE-Simulation von Blechumformprozessen Vorlesung/Übung IFUM Seminar ITA Tutorium: Zeitmanagement IFUM IMPT ITA IFA IFA IW IMPT IMPT IMPT IFW IFA IMPT Details: www.pzh-hannover.de/pzh-vorlesungsangebot 62 PZH 2015 63 Jahresbericht 2014 Berufung, Habilitation, Promotion Auszeichnungen, Gäste, Veranstaltungen Promotion Auszeichnungen Gastdozenten Seminare und Workshops Dominik Dahlmann, Lars Hülsemeyer Triple E-Award 2014 für den Prototyp einer energieeffizienten Werkzeugmaschine, 7. April 2014, Schloss Herrenhausen, Hannover Prof. Dr.-Ing. Wilhelm Bauer Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation, Stuttgart, Deutschland Vorlesung: Arbeitsgestaltung im Büro 26./27. Februar 2014 21. Umformtechnisches Kolloquium Hannover (UKH), IFUM, Hannover Dr.-Ing. Christian Klose 1. Platz beim Best-Poster-Award auf dem 143. TMS Annual Meeting & Exhibition, 16. – 20. Februar 2014, San Diego, Kalifornien, USA Dr.-Ing. Dirk Bormann TRIMET Aluminium SE, Harzgerode Vorlesung: Nichteisenmetallurgie Dr.-Ing. Alexander Belski Entwicklung und Fertigung eines Flexleiterbasierten magnetischen Schreibkopfes, IMPT Dr.-Ing. Marten Bierbaum Beitrag zum fernhantierten Einsatz thermischer Trennverfahren in räumlich eingeschränkter Umgebung, IW Dr.-Ing. Friedrich Charlin Kompetenzorientierte Fertigungsplanung: Herausforderungen, Potenzial und Strategie für die wissensintensive Produktion, IFW Dr.-Ing. Dipl.-Phys.Ing. Phillip Dellinger Untersuchung des neu entwickelten Verfahrens der PVD-Schichttransplantation, IW Dr.-Ing. Barbara Dengler Methode für eine flexible Materialflussanalyse und -optimierung für Unternehmen mit Werkstattfertigung, IFW Dr.-Ing. Frank Dreher Simulationsgestützte Auslastungs- und Ressourcenplanung in der Umformtechnik, IFUM Dr.-Ing. Steffen C. Eickemeyer Kapazitätsplanung und -abstimmung für die Regeneration komplexer Investitionsgüter, IFA Dr.-Ing. Martin Erne Entwicklung von reibungsmindernden plasmagespritzten Schichten auf Blockaufnehmern für das direkte Strangpressen, IW Dr.-Ing. Dennis Faßmann Beitrag zur wechselseitigen Beeinflussung von Mikrostruktur und Blechmassivumformprozess, IW Dr.-Ing. Peer Faßnacht Algorithmische Auslegung von konturnahen Temperiersystemen in Spritzgießwerkzeugen durch ein hybrides System aus naturanalogen Verfahren, IFUM Dr.-Ing. Oliver Gümmer Produktivitäts- und Genauigkeitssteigerung von Fräsmaschinen durch ruckentkoppelte Vorschubantriebe und Führungseinheiten, IFW Dr.-Ing. Felix Ludger Hackelöer Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten von Magnetführungen, IFW Dr.-Ing. Dennis Heinisch Untersuchungen zum Versagen von Thermoschrumpffuttern, IFW Dr.-Ing. Benjamin Hirsch lntegrative Bewertung und Optimierung der Prozessqualität in Fabriken, IFA Dr.-Ing. Stephan Hötte Experimentelle Untersuchungen zu den Normalkräften bei Schlauchgurten, ITA Dr.-Ing. Kay-Peter Hoyer Beitrag zur Vergleichbarkeit von Korrosionsuntersuchungen experimenteller und technisch relevanter Magnesiumlegierungen bei variierender Elektrolytzusammensetzung, IW Dr.-Ing. Xiao Jing Optimierung von Crashstrukturen mittels lokaler Werkstoffverfestigungen, IFUM Dr.-Ing. Peter Kallage Laserschweißen von Mischverbindungen aus Aluminium und verzinktem sowie unverzinktem Stahl, LZH Dr.-Ing. Haydar Kayapinar Aerodynamischer Mehrkoordinatenantrieb für Desktop-Werkzeugmaschinen, IFW Dr.-Ing. Anke Müller Polieren keramischer Knieimplantate mit nachgiebigen Diamantwerkzeugen, IFW Dr.-Ing. Marc Nowak Prozessintegrierte Wärmebehandlung mittels Wasser-Luft-Spray-Kühlung beim Strangpressen der Aluminiumlegierungen EN AW-6082 und EN AW-7020, IW Dr.-Ing. Christian Reinema Bewertung informeller Kommunikation in Fabriken, IFA Dr.-Ing. Jens Röbbing Produktivitätssteigerung in der Gelenkwellenfertigung durch Mehrspindelbearbeitung, IFW Dr.-Ing. Simon Walter Schepers Kompetenzmodellierung im Kontext der Organisationsgestaltung, IFA Dr.-Ing. Andreas Schwenke Laserbasierte Generierung von Nanokompositmaterialien für medizinische Anwendungen, LZH Dr.-Ing Bernd Steyer Entwicklung und Untersuchung eines Systems zur mobilen online Umgebungserfassung im Braunkohletagebau, ITA Dr.-Ing. Carlos Eiji Hirata Ventura Herstellung von Schneidkantengeometrien an PKB-Wendeschneidplatten durch QuerseitenPlanschleifen, IFW Sören Krell Jahrgangsbester Feinwerkmechaniker, Innung der Metallbauer und Feinwerkmechaniker, Gesellenfreisprechung 2014, Hannover Thomas Lepper Best Paper Award, 15th International Conference on Precision Engineering, 24. Juli 2014, Kanazawa, Japan Tobias Mersmann Best-Paper-Award 2014, International Conference on Advances in Business and Management, 6./7. November 2014, Singapore Thomas Nitschke EFB-Projektpreis 2014 Sebastian Tschöpe Best-Paper-Award 2014, International Conference on Innovation and Management, 15. – 18. Juli 2014, Hawaii, USA Dr. Lars Keunecke Vorlesung: Qualitätsmanagement Dr. Ekaterina Koroleva Staatliche Polytechnische Universität St. Petersburg Dr.-Ing. Thomas Meichsner Vorlesung: Moderner Automobilkarosseriebau Dr. Benedikt Meier Vorlesung: Montagetechnologie 24. Mai 2014 Internationales Kolloquium der Fertigungstechnik, Schloss Herrenhausen, Hannover 2./3. Juni 2014 VDI-Wissensforum, PZH, Garbsen 2. – 4. Juli 2014 Internationales Symposium des Sonderforschungsbereichs 653, Bremen 8./9. Oktober 2014 Praxisseminar Fabrikplanung, IFA 13. Oktober 2014 Production Training, IFA Dr.-Ing. Heiko Noske Vorlesung: Planung und Entwicklung mechatronischer Systeme (Einheit Zielkostenmanagement) 4. – 6. November 2014 DGM-Fortbildungsseminar „Moderne Beschichtungsverfahren“, Witten/Dortmund (DGM-diALOG 2014, S. 48 – 51, in: www.dgm.de/dgm-info/dgm-dialog) Dr.-Ing. Jan Plöger Vorlesung: Planung und Entwicklung mechatronischer Systeme (Einheit Patentrecht) 11./12. November 2014 12. Deutscher Fachkongress Fabrikplanung, IFA, Ludwigsburg Dr. Harald Seegers Vorlesung: Technologie der Produktregeneration 12. November 2014 Mädchen-und-Technik (MuT)-Kongress, PZH Prof. Dr. Hubertus Semrau Vorlesung: Technologisches Management zur Unternehmensrestrukturierung 13. November 14 Werkstoff-AK Nord, IW/IFUM/IFW Dr.-Ing. Tim Klemke Planung der systemischen Wandlungsfähigkeit von Fabriken, IFA Dr. Uwe Stute Vorlesung: Konstruktion, Gestaltung und Herstellung von Produkten II Dr.-Ing. Stefan Kröning Integrierte Produktions- und Instandhaltungsplanung und -steuerung mittels Simulationstechnik, IFW Dr.-Ing. Lars Vollmer Vollmer & Scheffczyk GmbH, Hannover, Vorlesung: Industrielle Planungsverfahren Vorlesung: Denken und Handeln in Komplexität Dr.-Ing. Max Krüger Modellbasierte Online-Bewertung von Fräsprozessen, IFW Dr. Peter Wilk MAN, Augsburg Vorlesung: Korrosion 19./20. November 2014 Lean für Führungskräfte, IFA 19./20. November 2014 Machining Innovations Conference, PZH, Garbsen 5. Dezember 2014 Production Training, IFA 13. Dezember 2014 Production Training, IFA Dr.-Ing. Tobias Mathiak Automatische Trennschichterkennung mittels Georadar am Schaufelradbagger, ITA 64 PZH 2015 65 65 Jahresbericht 2014 PRODUKTIONSGESTALTUNG / Der Fokus der Produktionsge- stalter liegt auf der Ausgestaltung nachhaltiger und effizienter Prozesse in wertschöpfenden Bereichen. Sie untersuchen Wirkzusammenhänge auf dem Shopfloor und entwickeln und nutzen Werkzeuge zur Prozessverbesserung, wie zum Beispiel Methoden der Lean Production oder innovative Ansätze der Instandhaltungsplanung. Das aus den Projekten heraus gewonnene Wissen wird im Rahmen verschiedener Schulungsangebote an die Industrie weitergegeben. Die Schulungen werden häufig im Rahmen der IFA-Lernfabrik durchgeführt, um das Erlernte nachhaltig als Wissen der Seminarteilnehmer zu verankern. Geschichte Das Institut für Fabrikanlagen und Logistik blickt auf eine interessante Historie zurück. Bereits 1877 fand in Hannover eine vierstündige Vorlesung statt, die die „Einrichtung und Kon struktion von Werkstätten und Fabrikanlagen“ zum Inhalt hatte. Durch die zunehmende Industrialisierung gewann diese Thematik immer mehr an Bedeutung. 1945 erging schließlich ein erster Lehrauftrag „Fabrikanlagen“, der zwei Jahre später um das Themengebiet „Arbeitsmaschinen“ erweitert wurde. Der Lehrstuhl für Arbeitsmaschinen und Fabrikanlagen wurde 1954 von der damaligen Technischen Hochschule Hannover eingerichtet. Im Jahr 1966 wurde schließlich das Institut für Fabrikanlagen gegründet. Die vier Arbeitsgebiete waren die Fabrikanlagenplanung, der Fabrikanlagenbetrieb, die Handhabungstechnik sowie die Anlagentechnik. Diese Bereiche bilden auch heute noch eine wichtige Grundlage für die Arbeit am Institut. Im Jahr 2001 vom Institut für Fabrikanlagen in das Institut für Fabrikanlagen und Logistik umbenannt, nahm das Institut im Jahr 2003 zusätzlich den Bereich der Arbeitswissenschaft auf und komplettierte somit sein derzeitiges Forschungsportfolio. PRODUKTIONSMANAGEMENT / Das Forschungsziel der Gruppe Produktionsmanagement besteht darin, für jede Konfiguration der Logistik (Struktur, Aufgaben, Parameter) die realisierbare Logistikperformance modellbasiert berechnen zu können. Hierzu steht zunächst die Entwicklung einer durchgängigen modellbasierten Beschreibung unternehmensinterner Lieferketten im Vordergrund, das heißt von der Beschaffung über die Produktion bis zur Distribution. In diesem Zusammenhang erfolgt sowohl die modellbasierte Beschreibung der Abhängigkeiten von logistischen Stell- und Regelgrößen auf die logistischen Zielgrößen als auch die modellbasierte Beschreibung der Beeinflussung logistischer Stell- und Regelgrößen durch struk- Professor Peter Nyhuis, Institutsleiter. turelle logistische Maßnahmen (Veränderung der Produktionsstrukturen oder der eingesetzten Verfahren der PPS) sowie dispositive logistische Maßnahmen (Veränderung der Parametereinstellungen). Zum Einsatz kommen dabei Beschreibungs-, Wirk- und Entscheidungsmodelle, die Unternehmen bei ihren Planungs-, Steuerungs- und Controllingaufgaben auf verschiedenen Detailebenen unterstützen. Die IFA LERNFABRIK / Im Jahr 2014 hat das Institut für Fabrik- anlagen und Logistik mit der IFA Lernfabrik eine Schulungsumgebung geschaffen, die sowohl Studierenden als auch Fachund Führungskräften aus der Industrie ein realitätsnahes und zugleich innovatives Lernen ermöglicht. Auf dem Stundenplan stehen dabei wissenschaftliche und praxisrelevante Themen zur Gestaltung und Steuerung effizienter Produktionssysteme. In einem modernen Schulungskonzept werden die Teilnehmer in eine reale Betriebssituation mit echten Fertigungs- und Montageprozessen sowie exzellenter Infrastruktur versetzt und bekommen individuell abgestimmte Inhalte aus den Forschungsgebieten des IFA praxisnah vermittelt. 23 wissenschaftliche Mitarbeiter 5 nichtwissenschaftliche Mitarbeiter 73 studentische Mitarbeiter Foto: sliwonik.com Aktuelle Themen Arbeitswissenschaft / Die Arbeitswissenschaftler legen FABRIKPLANUNG / Die Gruppe Fabrikplanung unterstützt In- ihren Fokus auf den Menschen in der Fabrik. Zentrale Themen sind die Verbesserung des Mitarbeiterverhaltens hinsichtlich der Ressourceneffizienz im laufenden Produktionsbetrieb sowie die kompetenzorientierte Arbeitsplanung in Produktionsunternehmen. Zudem beschäftigen sie sich mit den Folgen des demografischen Wandels und deren Auswirkungen auf Arbeitsprozesse. In diesem Zuge arbeiten sie an der Entwicklung von Maßnahmen zur alternsgerechten Arbeitsgestaltung. Die Forschungsarbeiten sind im Kern auf ein Ziel ausgerichtet: Effizienzsteigerung durch eine verbesserte Nutzung des Produktionsfaktors Mensch. dustrieunternehmen bei der Neu- und Umplanung ihrer Produktionsstätten. Ob im Rahmen eines Neubaus auf der „grünen Wiese“ oder einer Reorganisation einzelner Produktionsbereiche: gemeinsam mit den Kunden werden unternehmensindividuelle und zukunftsrobuste Lösungen erarbeitet. Von der Analyse und Auswahl potentieller Produktionsstandorte über die detaillierte Analyse der bestehenden Fabriksituation bis hin zur Feinplanung von Produktionslayouts werden dabei sämtliche Aufgaben von der Gruppe Fabrikplanung adressiert. Dabei greifen die Mitarbeiter auf die Erfahrung aus über 50 Jahren Fabrikplanung am IFA zurück. 66 PZH 2015 Verschiedene Forschungsthemen des IFA können in der IFA Lernfabrik praxisnah erlebt werden. Foto: Bettina Fischer 67 Jahresbericht 2014 IFA 2014 Institut für Fabrikanlagen und Logistik HaLiMo: Integratives Logistikmodell zur Verknüpfung von Planungs- und Steuerungsaufgaben mit logistischen Ziel- und Steuergrößen der unternehmensinternen Lieferkette (DFG) Leitung Veröffentlichungen (Auszug) Lehre Beiträge in Büchern, Lexika und Konferenzbänden Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis 24 Diplomarbeiten, 39 Masterarbeiten, 32 Studienarbeiten und 35 Bachelorarbeiten Aktuelle Forschung SFB 653: Bauteilstatus-getriebene Instandhaltung (DFG) SFB 871: Kapazitätsplanung (DFG) DynaKom: Modellierung und Gestaltung dynamischer Geschäfts- und Kommunikationsprozesse in der Fabrik (DFG) RampUp Qualification: Simulationsspiel zur Qualifizierung von KMU für den Anlauf neuer Produkte (AiF) ProWandel: Planungsprozess der soziotechnischen Wandlungsfähigkeit in Fabriken (DFG) StöGröM: Nachhaltiges Störgrößenmanagement in produzierenden KMU (AiF) VReP: Verbesserung der Ressourceneffizienz im Produktionsbetrieb (BMBF) Entwicklung einer modellbasierten Methodik zur Potenzialbewertung in der Distributionslogistik (DFG) Entwicklung eines Modells zur Planung und Steuerung von Operationszentren (DFG) WiTa: Wirkmodell Terminabweichung (DFG) iAero: Entwicklung einer selbstlernenden, automatischen Parametrierung der aerodynamischen Orientierung (DFG) Interdisziplinäre Vorstudie zur Fabrik-, Standort- und Netzwerkplanung in Metropolregionen (NTH) ReFa: Modellbasierte Restrukturierung von Fabriken (DFG) ProLoPoly: Kybernetisches Simulationsspiel zur Vermittlung abteilungsübergreifender logistischer Zusammenhänge in KMU (AiF) prokoMA: Prozess- und kompetenzorientierte Methodenauswahl in produzierenden KMU (AiF) 68 PZH 2015 Becker, J.; Nyhuis, P. The Production Logistic Theory as an Integral Part of a Theory of Production Technology. In: Brecher, C. (Hrsg.): Advances in Production Technology: Springer International Publishing, S. 25 – 36 Busch, J.; Görke, M.; Krämer, D. An Approach to Analyse the Volume Flexibility of Production Systems. In: Merklein, M.; Franke, J.; Hagenah, H. (eds.): Advanced Materials Research 21 (1018), Zürich: Trans Tech Publications, pp. 605 – 612 Grigutsch, M.; Nywlt, J.; Bertsch, S. An analytical model describing the lateness distribution of storage processes. In: Merklein, M.; Franke, J.; Hagenah, H. (eds.): Advanced Materials Research 21 (1018). Zürich: Trans Tech Publications, pp. 597 – 604 Knüppel, K.; Nikitin, N. Target-based Evaluation of Disturbances in Production Systems. In: Merklein, M; Franke, J.; Hagenah, H. (eds.): Advanced Materials Research 21 (1018), Zürich: Trans Tech Publications, pp. 589 – 596 Nyhuis, P.; Becker, J. Losgrößenplanung. In: Kurbel, K. et al. (Hrsg.): Enzyklopädie der Wirtschaftsinformatik – Online-Lexikon. München: Oldenbourg Wissenschaftsverlag Nyhuis, P.; Becker, J. Multikriterielle Losgrößenbildung. In: Kurbel, K. et al. (Hrsg.): Enzyklopädie der Wirtschaftsinformatik – Online-Lexikon, München: Oldenbourg Wissenschaftsverlag Nyhuis, P.; Mayer, J. Bereitstellungsdiagramm. In: Kurbel, K. et al. (Hrsg.): Enzyklopädie der Wirtschaftsinformatik – Online-Lexikon, München: Oldenbourg Wissenschaftsverlag Nyhuis, P.; Mayer, J.; Kuprat, T. Die Bedeutung von Industrie 4.0 als Enabler für logistische Modelle. In: Kersten, W.; Koller, H.; Lödding, H. (Hrsg.): Industrie 4.0 – Wie intelligente Vernetzung und kognitive Systeme unsere Arbeit verändern, Schriftenreihe der Hochschulgruppe für Arbeits- und Betriebsorganisation e.V. (HAB), Berlin: GITO-Verlag, S. 79 – 100 Nyhuis, P.; Schmidt, M.; Kuprat, T. Logistische Kennlinien. In: Kurbel, K. et al. (Hrsg.): Enzyklopädie der Wirtschaftsinformatik – Online-Lexikon, München: Oldenbourg Wissenschaftsverlag Majid Ansari, S.; Wulf, S. Mitarbeiterqualifizierung – Befähigung von Mitarbeitern zu einem effizienten Umgang mit Material und Energie, Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 109 (10), S. 691 – 694 Tschöpe, S.; Reinema, C. Identification and Improvement of Communication in Factories. In: Merklein, M; Franke, J.; Hagenah, H. (eds.): Advanced Material Research 21 (1018), Zürich: Trans Tech Publications, pp. 485 – 492 Meyer, G.; Knüppel, K.; Möhwald, H.; Nyhuis, P. Kompetenzorientiertes Störgrößenmanagement – Mitarbeiterkompetenzen sinnvoll in das Störgrößenmanagement integrieren, Productivity Management 19 (1), S. 15 – 18 Schuh, G.; Potente, T.; Thomas, C.; Schmitz, S.; Mayer, J. Design Principles for an Integrated Product and Process Development Approach for Rotationally Symmetric Products. In: Kocaoglu, D (ed.): Proceedings of PICMET’14 – Infrastructure and Service Integration. Portland: State University Dept. of Engineering and Technology Management Portland, pp. 2126 – 2148 Beiträge in Zeitschriften Meyer, G.; Knüppel, K.; Schmidt, M.; Nyhuis, P. Störgrößenmanagement-Systematik – Mitarbeiterkompetenzen im Störgrößenmanagement nutzen, Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 109 (10), S. 704 – 707 Richter, L.; Grigutsch, M.; Groß, B.; Lübkemann, J.; Klement, J.; Wulf, S. Fabrik für hochpräzise Messinstrumente: Einfluss von Erdbeben und Klima, Produktionstechnik Hannover informiert, 14 (4) Becker, J.; Schmidt, M.; Nyhuis, P. Dynamische und zukunftsorientierte Bestandsdimensionierung, Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 109 (1 – 2), S. 39 – 42 Richter, L.; Lübkemann, J.; Schmidt, M.; Nyhuis, P. Standort- und Netzwerkplanung in Metropolregionen – Aktueller Forschungsbedarf bei Entscheidungsmodellen, Werkstattstechnik online 104 (4), S. 202 – 205 Bertsch, S.; Schmidt, M.; Nyhuis, P. Modeling of lateness distributions depending on the sequencing method with respect to productivity effects, CIRP Annals – Manufacturing Technology 63 (1), pp. 429–432 Richter, L.; Lübkemann, J.; Nyhuis, P. Development of a Model for the Redesign of Plant Structures, International Journal of Social, Management, Economics and Business Engineering 8 (11), pp. 3052 – 3055 Busch, J.; Görke, M. Selbstlernende Maschinen nach dem Vorbild der Natur, Produktionstechnik Hannover informiert 14 (2) Schmiedgen P.; Tschöpe S.; Mutz R.; Nyhuis P.; Noennig J. R. Wissenstransfer zur Resilienzsteigerung, Productivity Management 19 (1), S. 19 – 21 Busch, J.; Schmidt, M.; Richter, L.; Nyhuis, P. Eine selbsteinstellende Zuführeinrichtung, Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 109 (7 – 8), S. 512 – 515 Schmiedgen P.; Tschöpe S.; Nyhuis P.; Noennig J. R. (2014) Resilienzsteigerung durch Wissenstransfer in CPPS, Werkstattstechnik online 104 (3), S. 164 – 168 Grigutsch, M.; Nywlt, J.; Bertsch, S.; Friese, F.; Nyhuis, P. Einfluss von Planungsparametern auf die logistische Leistungsfähigkeit eines Arbeitssystems, Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 109 (10), S. 713 – 717 Seitz, K.-F.; Hoeper, K.; Nickel, K.; Kriependorf, M.; Nyhuis, P.; Tecklenburg, A. Planung und Steuerung von Operationskapazitäten. Entwicklung eines allgemeingültigen Modells, Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 109 (1 – 2), S. 11 – 15 Groß, B.; Fronia, P.; Nyhuis, P. Potenzialbewertung in der Distributionslogistik – Analyse bestehender Verfahren und deren Anwendbarkeit, Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 109 (4), S. 232 – 235 Seitz, K.-F., Nyhuis, P. Entwicklung logistischer Modelle des Transports, Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 109 (10), S. 736 – 741 Lübkemann, J.; Nyhuis, P. Mitarbeiterentwicklung und Organisationsanpassung in wandlungsfähigen Fabriken, VDI-Z Integrierte Produktion 156 (7/8), S. 75 – 77 Wulf, S.; Majid Ansari, S. (2014) Nachhaltige Produktion – Vorgehen zur Verankerung einer material- und energieeffizienten Produktion, Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 109 (9), S. 659 – 662 Aufsätze (reviewed) Denkena, B.; Mörke, T.; Krüger, M.; Schmidt, J.; Boujnah, H.; Meyer, J.; Gottwald, P.; Spitschan, B.; Winkens, M. Development and first applications of gentelligent components over their lifecycle, CIRP Annals – Manufacturing Technology 7 (2), pp. 139 – 150 Görke, M.; Gehrmann, J. The Harada Method – A Method for Employee Development during Production Ramp Up, International Journal of Social, Management, Economics and Business Engineering 8 (11), pp. 3294 – 3299 Grigutsch, M.; Nywlt, J.; Ludwig, J.-P.; Nyhuis, P. Verborgenes Potential Mehrfachverwendung – Ansatz zur Beschreibung der Bedarfsglättung durch den Kundenauftragsentkopplungspunkt, Werkstattstechnik online 104 (4), S. 238 – 243 Groß, B.; Fronia, P.; Nyhuis, P. Method for Assessing Potential in Distribution Logistics, International Journal of Social, Management, Economics and Business Engineering 8 (11), pp. 3103 – 3108 Kellenbrink, C.; Herde, F.; Eickemeyer S. C.; Kuprat, T.; Nyhuis, P. Planning the Regeneration Processes of Complex Capital Goods, Procedia CIRP 24, pp. 140 – 145 Knüppel, K.; Meyer, G.; Nyhuis, P. A Universal Approach to Categorize Failures in Production, International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial and Mechatronics Engineering 8 (2), pp. 24 – 28 Kuprat, T.; Becker, J.; Mayer, J.; Nyhuis, P. Evaluating the Logistic Performance Capability of Regeneration Processes, International Journal of Social, Management, Economics and Business Engineering 8 (5), pp. 252 – 256 Majid Ansari, S.; Wulf, S.; Nyhuis, P. Verbesserung der Ressourceneffizienz – Möglichkeiten zur Gestaltung höherer Ressourceneffizienz in Produktionsbetrieben, Werkstattstechnik online 104 (5), S. 320 – 324 Majid Ansari, S.; Wulf, S; Görke, M. Resource Efficiency within Current Production International Journal of Social, Management, Economics and Business Engineering 8 (11), pp. 3043 – 3047 Mayer, J.; Seitz, K.-F.; Kuprat, T. Developing a Cybernetic Model of Interdepartmental Logistic Interactions in SME, International Journal of Social, Management, Economics and Business Engineering 8 (5), pp. 257 – 260 Mersmann, T.: Nyhuis, P. Evaluation of Sustainability in a Factory, Global Journal of Engineering Science and Research Management 1 (8), pp. 56 – 65 Mersmann, T.; Nyhuis, P. Concept for Planning Sustainable Factories, International Journal of Social, Management, Economics and Business Engineering 8 (5), pp. 1432 – 1436 Mersmann, T.; Nyhuis, P. Method to Evaluate Sustainability of a Factory, International Journal of Art & Humanity Science 1 (2), S. 87 – 92 Meyer, G.; Majid Ansari, S.; Nyhuis, P. Synergieeffekte von Methoden besser nutzen – Ansatz zur prozessverbessernden und kompetenzsteigernden Methodenauswahl in produzierenden KMU, Werkstattstechnik online 104 (4), S. 212 – 216 Rippel, M.; Lübkemann, J.; Nyhuis, P.; Schönsleben, P. Profiling as a means of implementing volumeoriented changeability in the context of strategic production management, CIRP Annals – Manufacturing Technology 63 (1), pp. 445 – 448 Vorträge Becker, J.; Grigutsch, M.; Nyhuis, P. Dynamic and Future-Oriented Dimensioning Of Stock. In: World Business and Economics Research Conference, 24. & 25. February 2014, Auckland, New Zealand Grigutsch, M.; Becker J.; Nyhuis, P. Universal Logistic Information System Evaluating Logistical Measures within the Supply Chain. In: World Business and Economics Research Conference, 24. & 25. February 2014, Auckland, New Zealand Konferenz Busch, J.; Winkens, M.; Wagner, D.; Nyhuis, P. Use of neural networks to improve energy efficiency in production. In: Proceedings of AABRI International Conference Hawaii. Hawaii: Management/Marketing/MIS Track Wesentliche Neuanschaffungen IFA Lernfabrik Mit der IFA Lernfabrik hat das IFA eine Schulungsumgebung geschaffen, die realitätsnahes Lernen ermöglicht. Sowohl Studierende als auch Fachkräfte aus der Industrie beschäftigen sich dort mit praxisrelevanten Themen aus den Forschungsbereichen des IFA. www.ifa-lernfabrik.de 69 Jahresbericht 2014 Geschichte Professor Bernd-Arno Behrens, Institutsleiter. Foto: sliwonik.com Das Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen ist eines der ältesten umformtechnischen Institute an deutschen Universitäten: Gemeinsam mit dem IFW kann es seine Geschichte zurückverfolgen bis zu Karl Karmarsch, der 1831 die Höhere Gewerbeschule – den Vorläufer der heutigen Leibniz Universität Hannover – gründete und dort mechanische Technologie lehrte. Er begründete damit eine lange Tradition erstklassiger Forschung in der Fertigungs- und insbesondere der Umformtechnik. 1954 wurde das Lehrgebiet in den Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Spanende Werkzeugmaschinen und den Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, der von Otto Kienzle geführt wurde, geteilt. So konnte im Jahr 2014 das Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen sein 60-jähriges Jubiläum feiern. Aktuelle Themen Beispiele aus dem Forschungsspektrum des IFUM FVK-Metall-Hybride / Die Entwicklung der umformtechni- schen Herstellung von FVK-Metall-Hybriden wurde im vergangenen Jahr als Forschungsthema am Institut weiter ausgebaut. Im Rahmen zweier Teilprojekte des DFG-AiF-Clusters „Großserientaugliche Prozessketten für hochintegrierte Bauteile aus hybriden Faser-Kunststoff/Metall-Verbunden“ wurden die Materialcharakterisierung und Modellentwicklung, das Umformverhalten sowie die anschließende Konsolidierung von Faser-Kunststoff/Metall-Verbunden im Umformwerkzeug untersucht. Diese sogenannten Sandwichverbunde bestehen 70 PZH 2015 aus faserverstärkten Kunststoff-Tapes im Kern und Stahl- beziehungsweise Aluminiumdeckblechen auf den Außenseiten. Sowohl die Umformung als auch die Konsolidierung des Verbundes erfolgt in einer gemeinsamen Umformoperation. Im Rahmen des SPP „Fügen durch plastische Deformation“ wurden numerische und experimentelle Untersuchungen zum Versagen beim Clinchen von kurzfaserverstärkten Thermoplasten mit Aluminium-Blechwerkstoffen durchgeführt. Die Realisierung einer Clinchverbindung zwischen kurzfaserverstärkten Thermoplasten und einem Aluminiumblech steht hier im Fokus der Arbeiten. Des Weiteren sind die Materialcharakterisierung und Modellierung der verwendeten Fügepartner und die Durchführung von FE-Simulationen des Clinchprozesses vorgesehen. Das IFUM hat sich bereits im Jahr 2012 gemeinsam mit weiteren Instituten der Niedersächsisch Technischen Hochschule erfolgreich an der Förderinitiative „ForschungsCampus – öffentlich-private Partnerschaft für Innovationen“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) beteiligt. Es sollen neue Produktionstechniken entlang der gesamten Prozesskette der Herstellung hybrider Halbzeuge und Bauteile nach der Strategie „Das richtige Material an der richtigen Stelle!“ realisiert werden und in der automobilen Großserie Einsatz finden. Nach erfolgreichem Abschluss der ersten Phase des Initialprojekts ProVor im Jahr 2014 erfolgte eine Erweiterung dieses Initialprojekts um vier Jahre unter dem Titel ProVorPlus. Projektstart war im Januar 2015. Nach wie vor unterstützt das IFUM das Initialprojekt aus Sicht der Numerik und Technologie, wobei die umformtechnische Prozessauslegung zur Herstellung von FVK-Metall-Hybriden im Fokus steht. WerkzeugverschleiSS beim Tiefziehen / Im Rahmen mehrerer laufender AiF- und DFG-Projekte arbeitet das IFUM ausführlich an der Erfassung und Beschreibung von Werkzeugverschleiß. Grundlegende Untersuchungen beschäftigen sich mit der Entwicklung und Qualifizierung von neuartigen Oxidschichten auf Werkzeugoberflächen zur Realisierung einer Umformung ohne zusätzliche Prozessschmierung. Eine weitere Möglichkeit hierfür stellen chalkogene Gleitschichten, beispielsweise auf MoS₂-Basis dar. Diese Schicht wird zusätzlich auf übliche Hartstoffschichten aufgebracht und trägt sich während der Umformung auf Molekularebene ab. Das IFUM entwickelt in einem aktuellen Forschungsprojekt ein Schichtabtragsmodell zur Beschreibung und Vorhersage des MoS₂Abtrags zur Einbindung in die FEM-Simulation. Die experimentelle Umsetzung erfolgt an einem Verschleißprüfstand, bei dem Spaltband vom Coil über die Prüfkörper gezogen wird. Da Verschleißversuche aufwändig sind und einen hohen Materialeinsatz erfordern, beschäftigt sich das IFUM in einem weiteren Projekt mit dem Aufbau eines Schnellverschleißversuchs. Hierbei dienen zu Prozessbeginn in das Tribosystem eingebrachte Abrasivpartikel als Verschleißinitiator. Mit Hilfe dieses neuen Versuchsaufbaus soll der Werkzeugverschleiß nach geringeren Hubzahlen erkennbar sein. Darüber hinaus arbeitet das IFUM gemeinsam mit dem IMPT an der Entwicklung von verschleißbeständigen werkzeugintegrierbaren Temperatursensoren im Bereich der Warmblechumformung. Leichtbau in der Warmmassivumformung / Durch die Mittel des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept „Forschung für die Produktion von morgen“ geförderten Forschungs- und Entwicklungsprojektes „IPROM – Innovative Prozesskette zur Massivteilfertigung aus einem neuartigen Leichtbaustahl“ arbeiten Forscher am IFUM an der Entwicklung und Verfügbarkeit von Hochleistungsfertigungstechnologien für eine wirtschaftliche und prozesssichere Herstellung von Massivbauteilen am Beispiel der Herstellungskette eines aluminiumlegierten Leichtbaustahls. Hierbei wird am IFUM eine komplette Materialcharakterisierung für einen neuartigen Leichtbaustahl mit 7,8 Prozent Al und 1,06 Prozent C Anteil durchgeführt. Anhand der ermittelten mechanischen und physikalischen Materialeigenschaften wird für die spätere simulationsgestützte Prozess- und Werkzeugentwicklung ein Materialmodell entwickelt. In der ganzheitlichen Prozesskette werden Prozessgrenzen für die jeweiligen Prozessschritte, wie Richt- und Trennverfahren, die Auslegung und Optimierung endkonturnaher Fließpressprozesse sowie die Wärmebehandlung, untersucht. Dabei werden die aus einer Entwicklungsroute gewonnenen Erkenntnisse für eine Demonstratorroute zur Herstellung eines Kolbenbolzens verwendet. Die komplette Prozesskette für die Demonstratorroute Kolbenbolzen wird am IFUM realisiert. Leistungsverzweigter Servopressenantrieb / Die Stei- gerung der Energieeffizienz servoelektrischer Pressenantriebe ist ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt am IFUM. Im Rahmen eines DFG-Projekts wird ein neues energieeffizientes Antriebskonzept für eine servoelektrisch angetriebene Exzenterpresse entwickelt. Bei diesem wird ein Schwungradantrieb mit einem hochdynamischen Servoantrieb über ein Differentialgetriebe kinematisch miteinander sowie mit der Exzenterwelle der Presse gekoppelt. Der Schwungradradantrieb dient als Energiespeicher und läuft mit relativ konstanter Drehzahl. Die für die Umformung benötigte Energie wird ohne weitere Energiewandlung dem Schwungrad entnommen. Der zweite Servomotor arbeitet schwungradlos und mit veränderlicher 71 Jahresbericht 2014 Drehzahl, wodurch die Steuerung der Stößelkinematik erfolgt. Neben der mechanischen Kopplung sind beide Motoren über einen Zwischenkreisumrichter elektrisch gekoppelt. Die Energie, die zum starken Beschleunigen und Verzögern des zweiten Motors benötigt wird, kann dem Schwungrad des ersten Motors entzogen werden, indem dieser als Generator betrieben wird. Umgekehrt kann Bremsenergie aus dem zweiten Motor in das Schwungrad zurückgeführt werden. Der wesentliche Vorteil des Antriebskonzepts ist die Deckung elektrischer Leistungsspitzen mittels des Schwungradspeichers. Nur die mittlere Antriebsleistung wird aus dem Netz bezogen. Materialcharakterisierung und Simulation / Für die Beschreibung des Formänderungsvermögens von Blechwerkstoffen ist der Einsatz von Grenzformänderungsdiagrammen Stand der Technik. Aktuelle Untersuchungen zeigen jedoch, dass ihre Vorhersagequalität bei neuen hochfesten Blechwerkstoffen nicht ausreichend ist. Eine Alternative hierzu stellen Versagensmodelle dar, die einen Riss anhand des spannungszustandsabhängigen Versagensumformgrades voraussagen. Das IFUM hat einen neuen Ansatz entwickelt, mit dem sich gängige Versagensmodelle für hochfeste Blechwerkstoffe kostengünstig charakterisieren lassen. Der Ansatz basiert auf Scherzugversuchen in Zugprüfmaschinen und ermöglicht eine Ermittlung des Versagensumformgrades in einem im Vergleich zu Grenzformänderungsdiagrammen breiteren Spektrum von Spannungszuständen. Ein weiterer Fokus liegt in der Beschreibung des plastischen Materialverhaltens für Blechwerkstoffe auch für hohe plastische Formänderungen. Speziell die Optimierung und Standardisierung verschiedener Prüfmethoden beispielsweise des hydraulischen Tiefungsversuchs sowie des Schichtstauchversuchs stellen aktuell einen Forschungsschwerpunkt des Bereichs dar. Darüber hinaus werden schwingungsüberlagerte Prozesse sowie die Auswirkung der Wechselbelastungen auf das Materialverhalten im Hinblick auf Rückfederung sowie das elastische und plastische Materialverhalten untersucht. Personen & Patente Drei Patentveröffentlichungen 2014 Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen DE102012107451 Leitung Mitlenkende RollennahtschweiSSvorrichtung Das Rollennahtschweißen wurde zur Erzeugung von linienförmigen Schweißpunktreihen mit geringem Punktabstand aus dem Widerstandspunktschweißen abgeleitet. Dabei werden anstelle von stiftförmigen Elektroden zwei Rollenelektroden verwendet. Ziel der Erfindung ist es Endlosprofile, die während eines Umformvorgangs ihren Querschnitt ändern – zum Beispiel im Zuge eines Gleitziehbiegeprozesses –, anschließend der Querschnittänderung folgend durch einen Rollennahtschweißprozess miteinander zu verschweißen. DE102012014160 Umformverfahren zur Herstellung einer Hüftgelenkspfannenprothese Die Problematik der Herstellung einer Hüftgelenkspfannenprothese im Zuge eines Umformprozesses besteht darin, dass während eines solchen Umformprozesses fließbedingt Ausdünnungen im Werkstoff entstehen können. Dies konnte durch den Einsatz eines wirkmedienbasierten Umformprozesses behoben werden. Dabei wird anders als beim konventionellen Tiefziehen das Tiefziehwerkzeug durch ein anpassungsfähiges Wirkmedium ersetzt, wie zum Beispiel eine durch Öl gestützte flexible Membran. DE102012021926 Scherzugprobengeometrie und Materialprüfverfahren Zur Bestimmung des Umformvermögens von Werkstoffen wurden in der Vergangenheit monoaxiale Zugversuche durchgeführt. Die Verwendung von Kreuzzugproben wiederum ermöglichte die Nachempfindung biaxialer Werkstoffbeanspruchungen. Durch die Entwicklung einer neuen Scherzugprobengeometrie konnte die Einfachheit des monoaxialen Zugversuchverfahrens mit der Aussagekräftigkeit eines biaxialen Prüfverfahrens kombiniert werden. 50 wissenschaftliche Mitarbeiter 20 nichtwissenschaftliche Mitarbeiter 95 studentische Mitarbeiter 72 PZH 2015 IFUM 2014 Prof. Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens Lehre 9 Diplomarbeiten, 2 Masterarbeiten, 29 Studienarbeiten und 12 Bachelorarbeiten Aktuelle Forschung Blechumformung AiF Konduktive Erwärmung von Formzuschnitten für das Presshärten (AiF/EFB) Prozessüberwachung beim Kragenziehen hochfester Blechwerkstoffe (AiF/EFB) Umformtechnische Verarbeitung von stranggepressten Magnesiumlegierungen (AiF/EFB) Presshärten von Profilbauteilen mittels überlagerter Innenabkühlung (AiF/EFB) Clinchen von Druckguss-Bauteilen (AiF/EFB) Flexible Fertigung lokal verstärkter Trägerstrukturvarianten durch Bonded Blank (AiF/FOSTA) Entwicklung einer Charakterisierungsmethodik für bandbeschichtete Feinbleche (AiF/EFB) Tribosystemoptimierung bei der Umformung komplexer Bauteile aus Eisen-Mangan-Stählen mit TWIP-Effekt (AiF/FOSTA) Schneller Werkzeugverschleißversuch für das Tief- und Streckziehen von Stahlblechen (AiF/EFB) Fertigung von Baugruppen in der Ziehstufe (AiF/EFB) Standmengenvorhersage von Gleitschichten auf Umformwerkzeugen (AiF/EFB) Werkzeugintegrierte Temperaturmessung für das Presshärten (AiF/FOSTA) DFG SFB/TR73, Teilprojekt A7: Verbesserung von kombinierten Scherschneidund Ziehprozessen durch Aufbringen dynamischer Prozesskräfte im Krafthauptfluss der Maschine DFG-AiF-Cluster: Großserientaugliche Prozessketten für hochintegrierte Bauteile aus hybriden Faser-Kunststoff/Metall-Verbunden Teilprojekt 4: Umformgrenzen Metall-Organoblech Erweiterung der Formgebungsgrenzen beim Tiefziehen durch zusätzliche Krafteinleitung Lokale Wärmebehandlung beim Gleitziehbiegen zur anforderungsgerechten Herstellung von Profilbauteilen Methode zur modellgetriebenen Konstruktion von Tiefziehwerkzeugen TFP: Akustische Emissionsanalyse zur OnlineProzessüberwachung in der Blechumformung SPP 1676: Erzeugung und Bewertung von thermisch oxidierten Werkzeugoberflächen als reibungsarme Trennschichten für die Trockenumformung SFB 599, Teilprojekt D13: Zukunftsfähige bioresorbierbare und permanente Implantate aus metallischen und keramischen Werkstoffen – Individuelle Prothesenpfannen Massivumformung AiF EcoForge – Ressourceneffiziente Prozessketten für Hochleistungsbauteile (AiF/ AWT) Pulvermetallurgische Herstellung von gradierten Werkzeugwerkstoffen für die Warmmassivumformung (AiF/ FGW) Erhöhung des Verschleißwiderstandes von Werkzeugen der Warmmassivumformung durch Ausnutzung der zyklischen Randschichthärtung (AiF/ FOSTA) Verschleißreduzierung bei Werkzeugen der Warmmassivumformung durch Erhöhung der Sprühkühleffizienz (AiF/ FSV) Realisierung partieller Verschleißschutzmaßnahmen für Schmiedegesenke durch Entwicklung belastungsspezifischer Modellversuche (AiF/ FGW) Steigerung der Wirtschaftlichkeit von Schmiedeprozessen durch gezielte Oberflächenkonditionierung mit strukturverstärkenden Hartstoffschichten (AiF/ FSV) BMBF Energieeffizienzsteigerung und Schmelzprozessoptimierung durch die sensorische Erfassung des Schmelzgutes und des Schmelzbereiches bei Aluminiumschmelzöfen Innovative Prozesskette zur Massivteilfertigung aus einem neuartigen Leichtbaustahl – IPROM DFG SFB 653, Teilprojekt E3: Herstellung gentelligenter Sinterbauteile aus Aluminium- und Magnesiumpulver TFB 489, T12: Beschichtungen als Verschleißschutz für Werkzeuge der Warmmassivumformung Keramische Werkzeugwerkstoffe für das Isothermschmieden von Titanlegierungen Untersuchungen zum Einsatzverhalten erodierter und nitrierter Schmiedewerkzeuge Untersuchung mechanischer Eigenschaften massivumgeformter Eisen-AluminiumLegierungen Herstellung komplexer Geometrien aus partikelverstärkten Stahlwerkstoffen durch Pulverpressen mit anschließendem Thixoschmieden Gezielte Gesenktemperaturführung durch die Integration von Wärmeleitrohren in Werkzeugen der Warmmassivumformung Entwicklung eines optimierten Kühl-/ Schmierkonzeptes für keramisch beschichtete Umformwerkzeuge Umformtechnische Wiederaufbereitung metallischer Späne durch Sintern und Schmieden Untersuchung des Scherverhaltens von Aluminiumlegierungen Integrative Prozesskettenplanung und -auslegung umformtechnisch gefertigter Bauteile auf Basis genetischer Algorithmen Entwicklung einer Methode zur produktionsangepassten Konstruktion von Schmiedebauteilen Online-Überwachung von Schmiedeprozessen mittels akustischer Emissionsanalyse Bauteiloptimierung durch Schmieden von verbundstranggepressten Aluminiumhalbzeugen Umformmaschinen AiF Schnellprüfverfahren zur Bewertung der Eignung von Schneidölen für das Scherschneiden (AiF/FGW) Selbstregelnder Massenausgleich für Stanzautomaten zur Kompensation von werkzeugbedingten Trägheitskräften (AiF/VDW) 73 Jahresbericht 2014 Verfahren zur Optimierung der StößelwegZeit-Verläufe von Servopressen zur Reduktion von Anforderungen an Motor und Energiespeicher (AiF/VDW) Verfahren zum Prägen von Hologrammen auf Blechteile mit gekrümmter Oberfläche (AiF/EFB) Regelung der individuellen Stempeleintauchtiefe an Stufenpressen für Tiefzieh- und Abstreckprozesse (AiF/EFB) DFG TR 73, Teilprojekt B7: Charakterisierung von Horizontalbelastungen bei der Blechmassivumformung und Berücksichtigung in der FEM-Simulation Verschleißreduktion beim Scherschneiden mittels sekundärer Umformoperationen im Stanzabfall Servoelektrischer Pressenantrieb mit Leistungsverzweigung und mechanisch gekoppeltem Schwungrad Führungslose, miniaturisierte Maschine zur Herstellung kleiner Stanzteile unter Einsatz einer Resonanzantriebseinheit Minimierung der Schwingungsanregung von Schneidstempeln durch den Einsatz von Piezoaktoren Linear angetriebene Hybridaktorik zur umformtechnischen Fertigung komplexer Bauteile Materialcharakterisierung und Simulation AiF Numerische Optimierung des Tiefziehprozesses beim Einsatz von Ziehsicken durch die Entwicklung eines fundierten erweiterten Ersatzmodells (AiF/FOSTA) Simulationsgestützte Optimierung des Scherschneidverfahrens zur Schädigungsminimierung an Schnittkanten von Feinblechen aus Dual- und Complexphasenstählen (AiF/FOSTA) Ermittlung von Neuhärte- und Anlasseffekten für Warmarbeitsstähle anhand zyklischer Aufheiz- und Abkühlversuche (AiF/IMU) Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Fügen durch Knickbauchen (AiF/EFB) Prozessoptimierung des Fügens durch Knickbauchen mittels lokaler Halbwarmumformung (AiF/EFB) 74 PZH 2015 BMBF „Forschungscampus Open Hybrid LabFactory: ProVorPlus – Funktionsintegrierte Prozesstechnologie zur Vorkonfektionierung und Bauteilherstellung von FVK-Metall-Hybriden“ DFG IRTG 1627 A3: Experimental and Numerical Analysis of Forming Processes with Sandwich Plates Composed of a Sheet Metal Outer Skin and a Continuous Unidirectional Fibre Reinforced Thermoplastic Core SFB 599, Teilprojekt D6: Numerische Simulation zum belastungsgerechten Design von Totalendoprothesen und Implantaten TFB 489 T8: Gesteuerte Abkühlung von Karosseriebauteilen mittels Zweiphasen-Sprühkühlung TFB 675: Erzeugung hochfester metallischer Strukturen und Verbindungen durch gezieltes Einstellen lokaler Eigenschaften SPP 1640: Fügen durch plastische Deformation – Numerische und experimentelle Untersuchungen zum Versagen beim Clinchen von kurzfaserverstärkten Thermoplasten mit AluminiumBlechwerkstoffen DFG-AiF-Cluster: Großserientaugliche Prozessketten für hochintegrierte Bauteile aus hybriden Faser-Kunststoff/Metall-Verbunden Teilprojekt 3: Materialcharakterisierung und Modellentwicklung von Faser-Kunststoff/ Metall-Verbunden Experimentelle Analyse und Entwicklung eines Finite Elemente Modells zur verbesserten numerischen Abbildung des Scherschneidprozesses Simulation des Presshärtens von Blechen aus Mangan-Bor Stählen unter Berücksichtigung der Gefügeausbildung Numerische Ermittlung und Vermeidung von Schmiedefalten Einfluss des Materialflusses auf die Verdichtung beim Sinterschmieden Simulation der Umformung verzuganfälliger Massivbauteile unter Berücksichtigung des Einflusses veränderlicher Spannungszustände auf das umwandlungsplastische Dehnverhalten Veröffentlichungen (Auszug) Berichte Behrens, B. A.; Buse, C. Steigerung der Prozesssicherheit beim Kaltumformen von Einsatz- und Vergütungsstählen mittels Akustischer Emissionsprüfung, Forschung für die Praxis P 855, FOSTA Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. Behrens, B.-A.; Eckold, C.-P.; Peshekhodov, I.; Yilkiran, D. Verfahren zum Clinchen dünner Bleche und Folien, Abschlussbericht zum AIF-Vorhaben 16646 BG, Europäische Gesellschaft für Blechverarbeitung e. V. (EFB) Behrens, B.-A.; Nitschke, T.; Reithmeier, E.; Li, Y. Einsatzpotential einer örtlich aufgelöst messenden Umformkraftsensorik und Qualifizierung zu einem Prozessüberwachungssystem, EFB-Forschungsbericht Nr. 388 zum Projekt IGF17060/N, Europäische Gesellschaft für Blechverarbeitung e. V. (EFB) Altan, L.; Lenz, D. Schnellprüfverfahren zur Bewertung der Eignung von Schneidölen für das Scherschneiden, Abschlussbericht zum AIF-Vorhaben 17269N, Forschungsvereinigung Werkzeuge und Werkstoffe e. V., Remscheid, 2014 Beiträge in Büchern Wolf, L.; Diekamp, M.; Gretzki, T.; Nürnberger, F.; Bach, F.-W.; Rodman, D.; Moritz, J.; Schrödter, J.; Hübner, S.; Behrens, B.-A. Hot Stamping and subsequent spray cooling: A new manufacturing approach, Prof. O. N. Golovko, Plastic Deformation of Metals, 2014, Akzent PP, Dnipropetrovsk, S. 36 – 55 Beiträge in Zeitschriften/Aufsätze Behrens, B.-A.; Dannenberg, M.; Koch, S. Produktionsangepasste Konstruktion – Ein neuer Ansatz zur softwaregestützten Auslegung von Schmiedebauteilen und -gesenken, Schmiede-Journal, 03/2014, S. 46 – 48 Behrens, B.-A.; Denkena, B.; Dannenberg, M.; Georgiadis, A. (2014) Auslegung alternativer Schmiedeprozessketten mit Hilfe genetischer Algorithmen, UTFScience, Meisenbach Verlag, Bamberg, S. 1 –11, Juni 2014 Behrens, B.-A.; Denkena, B.; Dannenberg, M.; Georgiadis, A. Prozessketten klug optimiert, Umformtechnik, Meisenbach Verlag, Bamberg, 02/2014, S. 20 – 23 Behrens, B.-A.; Krimm, R.; Jocker, J. Optische Schnittkantenmessung und automatisierte Kenngrößenermittlung, UTF Science 01/2014 Behrens, B.-A.; Prüß, T.; Brandt, H. Untersuchungen an TiAl6V4, Umformtechnik Ausgabe: 4/2014 S. 22 – 24 Behrens, B.-A.; Vahed, N.; Brand, H. Pulvermetallurgische Herstellung gradierter Werkzeugwerkstoffe, Online Magazin UTFScience, Teil von Umformtechnik.net, I/2014 Behrens, B.-A.; Vahed, N.; Brand, H. Gradierte Werkzeugwerkstoffe, Umformtechnik Ausgabe I, Messeausgabe wire/Tube, März 2014 Behrens, B.-A.; Vieregge, T.; Mohammadifard, Z.; Uhlig, V.; Wittenschläger, T.; Degen, D.; Trimis, D.; Reimann, T.; Richter, U.; Eigenfeld, K.; Sauke, S.-O. Energieeffizienzsteigerung und Schmelzprozessoptimierung (Sensorische Erfassung des Schmelzgutes und des Schmelzbereiches bei Aluminiumschmelzöfen), Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Behrens, B.-A.; Yilkiran, T.; Klassen, A.; Kosch, K.; Brandt, H.; Schulze, M.; Prüß, T. Untersuchungen an wärmebehandelten TiAl6V4-Proben und Auslegung eines isothermen Schmiedewerkzeuges, UTF science, Meisenbach Verlag Bamberg Ausgabe: 4. Quartal 2014 S. 1 –12 Behrens, B.-A.; Vahed, N. Bauteile nachverdichten, Umformtechnik Ausgabe: 4/2014 Bucquet, T.; Fritsching, U.; Fischer, M.; Dickert, H. H.; Bleck, W.; Huskic, A.; Kazhai, M.; Hadifi, T.; Bouguecha, A.; Behrens, B.-A.; Labanova, N.; Hajyheydari, E.; Felde, A.; Liewald, M.; Gulpak, M.; Egorov, F.; Wagner, A.; Garbrecht, M.; Brinksmeier, E.; Hoja, T.; Hoffmann, F.; Zoch, H.-W.; Reimche, W.; Bruchwald, O.; Frackowiak, W.; Maier, H. J. Eco-Forge – Ressourceneffiziente Prozessketten für Hochleistungsbauteile, Schmiede-Journal, Deutsche Massivumformung, S. 22 – 27, September 2014, Hagen Wittenschläger, T.; Degen, D.; Uhlig, V.; Trimis, D.; Reimann, T.; Richter, U.; Eigenfeld, K.; Mohammadifard, Z.; Vieregge, T.; Behrens, B.-A.; Sauke, S.-O. Studies for optimization of an aluminium melting furnace, Heat Processing , International Magazine for Industrial Furnaces Heat Treatment & Equipment Beiträge in Zeitschriften/Aufsätze (reviewed) Almohallami, A; Bouguecha, A; StukenborgColsman, C; Lerch, M; Nolte, I; Behrens, B.-A. Numerical wear simulation of artificial hip joint: tribological behaviour of UHMWPE, Biomed Tech 2014; 59 (s1) 2014 by Walter de Gruyter; Berlin, Boston, DOI: 10.1515/bmt-2014-4523 Al-Qudsi, A.; Kammler, M.; Bouguecha, A.; Bonk, C.; Behrens, B.-A. Comparison between different numerical models of densification during solid-state sintering of pure aluminium powder, Production Engineering, August 2014, Springer Berlin Heidelberg, DOI: 10.1007/s11740-014-0574-7 Behrens, B.-A.; Frischkorn, C. Induktive Erwärmung von partikelverstärkten Stahlpresslingen in den thixotropen Temperaturbereich, Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, Volume 45, Issue 3, S. 177 – 186 Behrens, B.-A.; Frischkorn, C. Thixoforging of particle-reinforced steel materials, Production Engineering, DOI: 10.1007/s11740-014-0533-3 Behrens, B.-A.; Frischkorn, C.; Bonhage, M. Reprocessing of AW2007, AW6082 and AW7075 aluminium chips by using sintering and forging operations, Production Engineering, DOI: 10.1007/s11740-014-0542-2 Behrens, B.-A.; Kazhai, M. Numerical and Experimental Investigations on Fold Formation in Forged Parts, Key Engineering Materials Vols. 611 – 612 (2014) pp. 212 – 220; Trans Tech Publications, Switzerland, DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.611-612.212 Buse, C.; Santangelo, A.; Behrens, B.-A. In-Prozess Risserkennung in der Kaltmassivumformung von Stahlwerkstoffen, SchmiedeJournal, 09/2014, S. 54 – 57 Behrens, B.-A.; Kazhai, M.; Prüß, T. Potentials of Ceramic Die Materials for Isothermal Forging Purposes of a Titanium Alloy, Key Engineering Materials Vols. 611 – 612 (2014) pp. 202 – 211, DOI: 10.4028/www.scientific.net/ KEM.611-612.202 Behrens, B.-A.; Koch, S.; Pleßow, M.; Scheffler, R.; Wrobel, G. Modellgetriebene Konstruktion von Tiefziehwerkzeugen, PLM IT Report, Ausgabe: 3/2014, S. 46 – 48, ISSN 0930-7117, Mai 2014 Behrens, B.-A.; Krimm, R.; Gröne, M. Stößelversatz mit neuartigem System vermeiden, wt Werkstattstechnik online Jahrgang 104 (2014), Springer-VDI-Verlag GmbH & Co. KG, Düsseldorf Behrens, B.-A.; Puppa, J.; Menze, J. Abkühlverhalten nitrierter und keramisch beschichteter Schmiedewerkzeuge, wt Werkstattstechnik online, Jahrgang 104 (2014) Ausgabe 10, S. 686 – 690, Springer-VDI-Verlag, Düsseldorf Behrens, B.-A.; Yilkiran, T.; Ocylok, S.; Weisheit, A.; Kelbassa, I. Deposition welding of hot forging dies using nanoparticle reinforced weld material, Production Engineering – Research and Development, German Academic Society for Production Engineering (WGP), 2014, DOI: 10.1007/s11740-014-0562-y Behrens, B.-A.; Denkena, B.; Park, H.-S.; Henjes, J.; Kröning, S.; Yilkiran, T.; Klassen, A. Application of methods for ecological optimization of crank shaft forging process, Production Engineering – Research and Development, German Academic Society for Production Engineering (WGP), Heft 8, S. 253 – 261 Braeuer, G.; Paschke, H.; Weber, M.; Behrens, B.-A.; Yilkiran, T. Surface modifications for optimized forming operations. Key Engineering Materials, Vols. 611 – 612 (2014), pp. 231 – 239, DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.611-612.231 Denkena, B.; Behrens, B.-A.; Dannenberg, M.; Georgiadis, A. Optimierung alternativer Schmiedeprozessketten, wt Werkstattstechnik online, Jg. 104 (2014), H. 10, S. 691 – 695, Springer-VDI-Verlag, Düsseldorf Fischer, M.; Dickert, H. H.; Bleck, W.; Huskic, A.; Kazhai, M.; Hadifi, T.; Bouguecha, A.; Behrens, B.-A.; Labanova, N.; Felde, A.; Liewald, M.; Egorov, F.; Garbrecht, M.; Brinksmeier, E.; Reimche, W.; Bruchwald, O.; Frackowiak, W.; Maier, H. J.; Bucquet, T.; Hinrichs, B.; Fritsching, U.; Hoja, T.; Hoffmann, F.; Zoch, H.-W. EcoForge – Energieeffiziente Prozesskette zur Herstellung von Hochleistungs-Schmiedebauteilen, HTM Journal of Heat Treatment and Materials, August 2014, Band 69, Nr. 4, S. 209 – 219 Teichrib, S.; Krimm, R.; Behrens, B.-A. Electromagnetic Sheet Metal Feeder, Key Engineering Materials, Vols. 611 – 612 (2014), pp 939 – 946, Trans Tech Publications, Switzerland 75 Jahresbericht 2014 Konferenz (reviewed) Behrens, B.-A.; Bonhage, M.; Kammler, M.; Klassen, A.; Vahed, N. Development of a Powder Metallurgical Self Cooling Forging Die with Inner Cavities, Conference Proceedings of the 2nd International Conference on System-Integrated Intelligence: Challenges for Product and Production Engineering, Bremen, 2. – 4. Juli 2014 Behrens, B.-A.; Bouguecha, A.; Bouguecha, S. M.; Klassen, A.; Bonhage, M. Conception of a Hot Forging Die out of Metal Powder Equipped with Inner Cooling Channels, Conference Proceedings of the Euro PM2014, Salzburg, 21. – 24. September 2014 Behrens, B.-A.; Bouguecha, A.; Gaebel, C. M.; Moritz, J.; Schrödter, J. Hot Stamping of Load Adjusted Structural Parts, 11th International Conference on Technology of Plasticity (ICTP), Nagoya (Japan), 19. – 24. Oktober 2014, pp. 1756 – 1761 Behrens, B.-A.; Hübner, S.; Neumann, A. Forming sheets of metal and fibre-reinforced plastics to hybrid parts in one deep drawing process, 11th International Conference on Technology of Plasticity (ICTP), Nagoya (Japan), 19. – 24. Oktober 2014, pp. 1608 – 1613 Behrens, B.-A.; Schrödter, J. Numerical Simulation of Phase Transformation During the Hot Stamping Process, 5th International Conference on Thermal Process Modeling and Computer Simulation, Orlando, USA, pp. 179 – 190 Behrens, B.-A.; Vucetic, M.; Peshekhodov, I. Calibration of fracture initiation models for advanced high-strength sheet steels in a wide range of stress states using a uniaxial tensile testing machine, International Deep Drawing Research Group Conference, pp. 252 – 257, 1. – 4. Juni 2014, Paris, Frankreich Behrens, B.-A.; Yilkiran, T.; Braeuer, G.; Paschke, H.; Weber, M. Effizienzsteigerung von Schmiedeprozessen durch Oberflächen- und Randschichtmodifikationen, Tagungsband zum 21. Umformtechnisches Kolloquium Hannover, 26 – 27. Februar 2014 Behrens, B.-A.; Bouguecha, A.; Vucetic, M.; Krimm, R.; Hasselbusch, T.; Bonk, C. Numerical and experimental determination of cut-edge after blanking of thin steel sheet of DP1000 within use of stress based damage model, 11th International Conference on Technology of Plasticity (ICTP), Nagoya (Japan), 19. – 24. Oktober 2014, pp. 1096 –1101 76 PZH 2015 Busch, C.; Hatscher, A.; Otto, M.; Huinink, S.; Vucetic, M; Bonk, C.; Bouguecha, A.; Behrens, B.-A. Properties and application of high-manganese TWIP-steels in sheet metal forming, 11th International Conference on Technology of Plasticity (ICTP), Nagoya (Japan), 19. – 24. Oktober 2014, pp. 939 – 944 Dannenberg, M.; Georgiadis, A.; Behrens, B.-A. Model Based Optimization of Forging Process Chains under the Consideration of Penalty Functions, WGP Kongress 2014, 9./10. September 2014 in Erlangen, Advanced Materials Research, Vol. 1018, Trans Tech Publications, Switzerland, pp. 533 – 538 Gröne, M.; Salfeld, V.; Krimm, R. Design of an Electromagnetic System to Avoid Horizontal Ram Displacement, Advanced Materials Research Vol. 1018 (2014), Trans Tech Publications, Switzerland, pp. 237 – 244, DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.1018.237 Neumann, A.; Behrens, B.-A.; Hübner, S. Forming of Hybrid Components made of Fibre-Reinforced Plastics and Metals, New Developments in Sheet Metal Forming – Neuere Entwicklungen in der Blechumformung, Fellbach, 13. – 14. Mai 2014, pp. 299 – 308 Niemeier, H.; Jing, X.; Päuker, W.; Ludewig, T.; Schrödter, J.; Hübner, S.; Behrens, B.-A. Structure building in crash performing car components – International Conference “New Developments in Sheet Metal Forming”, New Developments in Sheet Metal Forming – Neuere Entwicklungen in der Blechumformung, 13. – 14. Mai 2014, Fellbach, Germany, pp. 309 – 318 Behrens, B.-A.; Rolfes, R.; Vucetic, M.; Peshekhodov, I.; Reinoso, J.; Vogler, M.; Grbic, N.: Material characterisation for FEA of the clinching process of short fiber reinforced thermoplastics with an aluminium sheet, ICTMP2014, Darmstadt, 22. – 24. Juni 2014 Behrens, B.-A.; Rolfes, R.; Vucetic, M.; Reinoso, J.; Vogler, M.; Grbic, N.: Material modeling of short fiber reinforced thermoplastic for the FEA of a clinching test, ManuLight2014, Dortmund, 3. – 4. April 2014 Nürnberger, F.; Diekamp, M.; Moritz, J.; Wolf, L.; Hübner, S.; Behrens, B.-A. Spray Cooling of Early Extracted Hot Stamped Parts, TMS (2014), in TMS 2014 Supplemental Proceedings, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA, DOI: 10.1002/9781118889879.ch116 Paschke, H.; Weber, M.; Yilkiran, T. Selective Wear Protection of Forging Dies through Localized Plasma Duplex Treatments. In: Proceedings of the 40th International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films, ICMCTF 2014, San Diego, USA, April – Mai 2014. (CD) G5-1, Session “Coatings, Pre-Treatment, Post-Treatment, and Duplex Technology” Teichrib, S.; Krimm, R.; Behrens, B.-A. Contactless Sheet Metal Feeder for Metal-Forming Machines, 3rd International Conference on Mechanical Engineering and Mechatronics (ICMEM), pp. 107-1 – 107-8, 14. – 15. August, Prag, Tschechien Konferenz Behrens, B.-A.; Plath, A.; Sunderkötter, C.; Moritz, J.; Schrödter, J.; Marusch, H. E.; Helmholz, R. Numerical and experimental investigations of phase transformation in hot forming process, Proceedings of IDDRG, S. 312 – 316 Behrens, B.-A.; Bonk, C.; Frischkorn, C.; Grbic, N.; Huskic, A.; Kazhai, M.; Moritz, J.; Neumann, A.; Schrödter, J.; Bouguecha, A. Aktuelle Forschungsergebnisse am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen, Tagungsband zum 21. Umformtechnischen Kolloquium Hannover, 26. – 27. Februar 2014 Behrens, B.-A.; Buse, C.; Santangelo, A. Monitoring of forging processes by application of acoustic emission technique, Proceedings of the 4th International Lower Silesia – Saxony Conference on Advanced Metal Forming Processes in Automotive Industry AutoMetForm in association with 21st Saxon Conference on Forming Technology SFU 2014, Freiberg, Germany, November 3rd – 5th, pp. 240 – 248 Behrens, B.-A.; Frischkorn, C. Thixoschmieden von partikelverstärkten Stahlwerkstoffen, XXXIII. Verformungskundliches Kolloquium, 15. – 18. März 2014, Zauchensee, Österreich Behrens, B.-A.; Kazhai, M.; Huskic, A. Experimentelle und numerische Untersuchungen zur kontrollierten Wärmebehandlung von hochbeanspruchten Stahlschmiedebauteilen aus der Schmiedewärme, Lasco-Innovationen für die Schmiede-Industrie, 6. Mai 2014, Bratislava, Slowakei Behrens, B.-A.; Vucetic, M.; Schrödter, J.; Niemeier, H.; Schulze, H. Numerical optimization of a deep drawing process by the development of an enhanced substitution draw bead model, 4th International Conference on Steels in Cars and Trucks, 15. – 19. Juni 2014, Braunschweig, Germany Behrens, B.-A.;Vucetic, M.; Peshekhodov, I. Effiziente Chrarakterisierung und Modellierung des Fließ- und Versagensverhaltens von Dualphasenstählen, Umformtechnisches Kolloquium Hannover Wesentliche Neuanschaffungen Behrens, B.-A.; Bouguecha, A.; Vucetic, M.; Krimm, R.; Hasselbusch, T.; Bonk, C. Determination of Flow Curves by Stack Compression Test and Inverse Analysis for the Simulation of Blanking Process 4. SCT in Braunschweig, 16. – 18. Juni 14 Bucquet, T.; Gulpak, M.; Egorov, F.; Garbrecht, M.; Hoja, T.; Hoffmann, F.; Fritsching, U.; Brinksmeier, E; Zoch, H.-W.; Fischer, M.; Dickert, H. H.; Bleck, W; Labanova, N.; Hajyheydari, E.; Felde, A.; Liewald, M.; Huskic, A.; Kazhai, M.; Hadifi, T.; Bouguecha, A.; Behrens, B.-A; Reimche, W.; Bruchwald, O.; Frackowiak, W.; Maier, H. J. EcoForge – Prozessintegrierte Wärmebehandlung bainitischer Stähle, Tagungsband zum 21. Umformtechnischen Kolloquium Hannover, S. 245 – 264, 26. – 27. Februar 2014 Servopresse MSC-2000 (Schuler/Beutler Nova), Besonderheit: Antrieb mit zwei entgegengesetzten Kniegelenken, je Kniegelenk wird ein separater Hochleistungs-Torquemotor eingesetzt, die rein elektrisch miteinander synchronisiert werden. Fritsching, U.; Bucquet, T.; Hinrichs, B.; Fischer, M.; Bleck, W.; Huskic, A.; Kazhai, M.; Hadifi, T.; Bouguecha, A.; Behrens, B.-A.; Labanova, N.; Hajyheydari, E.; Felde, A.; Liewald, M.; Gulpak, M.; Egorov, F.; Wagner, A.; Brinksmeier, E.; Reimche, W.; Bruchwald, O.; Frackowiak, W. EcoForge – Ressource-Efficient Process Chains for High-Perfomance Steel Components, 21. International Forging Congress, 29. Juni – 4. Juli 2014, Berlin, Germany Helmholz, R.; Plath, A.; Sunderkötter, C.; Behrens, B.-A. Experimentelle und numerische Untersuchung des Gefügeumwandlungsverhaltens in der Warmumformung, Tagungsband zum 21. Umformtechnischen Kolloquium Hannover, S. 322, 26. – 27. Februar 2014 Helmholz, R.; Sunderkötter, C.; Marusch, H.-E.; Plath, A.; Behrens, B.-A. Microstructure simulation and its experimental validation in press hardening, 4th international conference on steels in cars and trucks, 15. – 19. Juni 2014, Braunschweig, Germany, pp. 722 – 729 Triboindentor TI 950 der Fa. Hysitron Inc. zur nanomechanischen Eindringprüfung LUNA ODISI B: Temperatur-/Dehnungs-Messsystem mit kontinuierlicher Messung entlang der Glasfaser Optisches 2D-Verformungsanalysesystem ARAMIS 4M Kazhai, M.; Huskic, A.; Behrens, B.-A. Experimentelle und numerische Untersuchungen zur kontrollierten Wärmebehandlung von hochbeanspruchten Stahlschmiedebauteilen, Tagungsband zum 21. Umformtechnischen Kolloquium Hannover, S. 335, 26. – 27. Februar 2014 77 Jahresbericht 2014 Umform- und Trenngeschwindigkeiten resultiert in der Zerspanung ein komplexes Belastungskollektiv am Werkzeug, das haute noch nicht vollständig verstanden ist. Aktuelle Themen sind der Einfluss der Mikrogeometrie der Schneidkante oder der Eigenschaften von Werkzeugbeschichtungen auf die Ausbildung des Belastungskollektivs und das resultierende Einsatzverhalten. Weiterhin steht die Effizienz von Zerspanprozessen im Fokus, aktuell wird die Recyclebarkeit von Titanspänen in einem Verbundvorhaben untersucht und optimiert. Weitere Forschungstätigkeiten bewegen sich im Bereich der Entwicklung von Hochleistungsprozessketten in der Automobilindustrie. Schleiftechnologie / Gehärtete Stähle und sprödharte Materialien wie Keramik können mittels Schleifen hochproduktiv bearbeitet werden. Die zu Grunde liegenden Spanbildungsmechanismen werden aktuell in Forschungsvorhaben untersucht. Weitere Themenfelder sind die Bearbeitung von PCBN mittels Diamantschleifwerkzeugen sowie die hochproduktive Fertigung reibungsoptimierter Oberflächen. Ein Schwerpunkt der Abteilung Schleiftechnologie liegt in der Erforschung des Herstellprozesses von Schleifscheiben. Die Eigenschaften der Schleifwerkzeuge können durch den Sinterprozess und vorund nachgelagerte Prozesse gezielt eingestellt werden. Aktuell wird für metallisch gebundene Diamantschleifwerkzeuge erforscht, welche Kenngrößen für die Beschreibung des Einsatzverhaltens maßgeblich sind und wie sie im Herstellprozess eingestellt werden können. Geschichte 1831 gründete Karl Karmarsch die Höhere Gewerbeschule in Hannover, den Vorläufer der TU und heutigen Leibniz Universität. Als Direktor vertrat er auch das Fach ,,Mechanische Technologie“, aus dem sich die Fachrichtung „Fertigungstechnik“ entwickelte. So kann sich das IFW auf mehr als 180 Jahre alte Wurzeln berufen Arbeitsgruppe Komponenten Professor Berend Denkena, Institutsleiter. Foto: IFW Aktuelle Themen Arbeitsgruppe Fertigungsverfahren Technologien zur Funktionalisierung / Die Oberflä- chen- und Randzoneneigenschaften eines Bauteils bestimmen in großem Maße die Lebensdauer im Einsatz, die Tribologie im Kontakt mit Reibpartnern und das Strömungsverhalten von Medien an der Oberfläche. Häufig ist heute noch nicht bekannt, welche Oberflächen- und Randzoneneigenschaften zu einer verbesserten Funktion – zum Beispiel hinsichtlich der Lebensdauer – führen und wie diese Eigenschaften durch den Zerspanprozess gezielt eingestellt werden können. Das Ziel der Arbeiten in diesem Themenfeld ist daher die Entwicklung von geometrisch bestimmten und unbestimmten Zerspanpro- 78 PZH 2015 zessen, die eine gezielte und reproduzierbare Herstellung von Oberflächenstrukturen und Randzoneneigenschaften erlauben. In Zusammenarbeit mit Tribologen und Konstrukteuren wird erarbeitet, welche der möglichen Eigenschaften positiv für die spätere Anwendung des Bauteils sind. Neben der Erarbeitung von Grundlagen für dieses neue Themenfeld wird auch anwendungsnah in Kooperation mit Werkzeugherstellern und Anwendern aus den Bereichen Automotive und Medizintechnik geforscht. So werden im Rahmen des Industrieforums Smart Surfaces anwendungsorientierte Fragestellungen gemeinsam mit Industrieunternehmen erforscht. Antriebs- und Führungssysteme / In Werkzeugmaschinen werden Bewegungen in einer Ebene mit Hilfe von zwei seriell gekoppelten Vorschubachsen realisiert. Im Vergleich dazu bieten Mehrkoordinatenantriebe eine kompaktere und leichtere Bauweise. Bislang sind diese aufgrund der geringen Vorschubkräfte jedoch nicht für den Einsatz in Bearbeitungsmaschinen geeignet. Daher befassen sich aktuelle Forschungsarbeiten des IFW mit der Entwicklung eines geeigneten Planar-Direktantriebs. Dafür werden Permanentmagnete in Schachbrettanordnung und mehrere Spulen als Kreuzwicklungen eingesetzt. Zur Machbarkeitsanalyse wurde ein erster, kleiner Prototyp aufgebaut und ausgiebig getestet. Erste Zerspanversuche zeigen die hohe Leistungsfähigkeit des Systems, so dass jetzt ein Motor mit für Werkzeugmaschinen typischen Dimensionen aufgebaut wird. Des Weiteren wird die Kompetenz im Bereich der Magnetführungstechnologie weiter ausgebaut. Zusätzlich zur Feinpositionierung wird das System innerhalb des Luftspalts auch zur direkten Kraftregelung befähigt. Dies ist beispielsweise für die Reparaturbearbeitung komplexer Investitionsgüter, wie Turbinenschaufeln oder Radsätzen, hilfreich. Die Besonderheit hierbei liegt in den unterschiedlichen Materialeigenschaften bedingt durch die eingebrachten Schweißnähte. Eine reine Positionsregelung würde in diesen Fällen zu unterschiedlichen Abdrängungen bei der Zerspanung und somit zu schlechteren Oberflächen führen. Spannmittel / Innerhalb der Arbeitsgruppe werden unterschiedliche Spannsysteme mit sensorischen Fähigkeiten und zusätzlicher Aktorik entwickelt um Prozesskräfte zu messen, eine Feinpositionierung vorzunehmen oder andere Zusatzfunktionen zu integrieren. So wurde ein Spannsystem für große Strukturbauteile aufgebaut, das mit der Bearbeitung auftretende Spannungen erfasst und das Bauteil zwischen den Bearbeitungsschritten automatisch entspannen kann. Insbesondere Verzüge die im Schrupp-Prozess entstehen, können so beim Schlichten ausgeglichen und eine bessere Maßhaltigkeit erreicht werden. Zudem wird die Durchlaufzeit durch den Wegfall einer manuellen Ausrichtung stark reduziert. Für die Drehbearbeitung forscht das IFW derzeit an einem Spannfutter, das die Bauteillage mittels eines externen Messsystems erfasst und mikrometergenau in vier Freiheitsgraden positioniert um Exzenter- und Taumelfehler zu korrigieren. Arbeitsgruppe Maschinenstrukturen Werkzeugmaschinenentwicklung / Neben der Erforschung und Entwicklung kompletter Werkzeugmaschinen – wie beispielsweise der „Neximo“ mit elektromagnetischer Linearführung und adaptiver, energieoptimierter Ruckentkopplung – arbeiten die Wissenschaftler an innovativen Maschinenkomponenten, die eine höhere Leistungsfähigkeit und Ausfallsicherheit bieten. In mehreren Projekten werden sensorische Maschinenkomponenten entwickelt, die Informationen über den Bearbeitungsprozess und den Zustand ausfallkritischer Maschinenelemente aufnehmen, um eine Überwachung zu ermöglichen. Im Rahmen des Sonderforschungsbereiches „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“ (SFB653) wurde ein sensorischer Spindelschlitten erforscht, mit dem unzulässige Prozesszustände bei der Fräsbearbeitung komplexer Bauteile erkannt werden können. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse fließen aktuell in die Entwicklung weiterer sensorischer Maschinenkomponenten ein. Mit der Erforschung eines neuen fluidischen planaren Antriebs- und Führungsprinzips wird im Schwerpunktprogramm 1476 „Kleine Werkzeugmaschinen für kleine Werkstücke“ ein Beitrag zum Aufbau kompakter Foto: EVE Zerspanung / Aufgrund der hohen Temperaturen, Kräfte und 79 Jahresbericht 2014 Vorschubeinheiten geleistet. Im vom MWK geförderten Projekt Geothermie und Hochleistungsbohrtechnik (GeBo) wird eine Automatisierungseinrichtung für das Pressschweißen von Bohrlochauskleidungen in der Bohrtechnik für tiefe Geothermie erforscht. Hierbei ist ein sechsachsiger Roboter mit einer Kraft von bis zu 340 Tonnen und gleichzeitiger Positioniergenauigkeit im Zehntelmillimeterbereich entstanden. Berechnung und Kompensation von Maschinen fehlern / Die Simulation von Maschinenstrukturen im Ent- wicklungsprozess, um Maschinen steifer zu gestalten oder Material einzusparen, hat sich in der Werkzeugmaschinenindustrie bereits etabliert. Neben diesen konventionellen Simulationsansätzen erarbeiten die Wissenschaftler der Junior Research Group „Hybride Bearbeitungssysteme“ des Landesexzellenzclusters Pro³gression Ansätze, die durch die unterschiedlichen Einflüsse (geometrische Abweichungen, statische Nachgiebigkeit, thermische Einflüsse und Schwingungen) entstehenden Fehler online zu berechnen und auf diese Weise zu kompensieren. Im Projekt InnoFlex werden mit Hilfe solcher Berechnungen vergleichsweise kostengünstige Roboter dazu befähigt die anspruchsvolle Aufgabe in der Zerspanung von metallischen Werkstücken in der Luftfahrt zu übernehmen. Vor dem Hintergrund, das Werkzeugmaschinenverhalten exakt abzubilden, werden im AiF Projekt „Dynamischer Spindelprüfstand“ Spindeln, und ihr dynamisches Verhalten unter unterschiedlichen Belastungszuständen dargestellt. Auf dem hierfür verwendeten Prüfstand ist es erstmalig möglich, neben den Drehzahlabhängigkeiten auch Einflüsse der dynamisch wirkenden axialen und radialen Kräfte sowie Drehmomente auf das Systemverhalten inklusive Lagerung zu erforschen. Im DFGgeförderten Projekt „Gedämpfte Spindel“ wird eine Spindel erforscht, die die aus Spindeldynamik und Zerspanprozess resultierenden Prozessinstabilitäten aktiv bekämpfen und somit deutliche Produktivitätssteigerungen erreichen kann. Exzellenzcluster Pro³gression des Landes Niedersachsen / Im Sommer 2009 startete mit „Pro³gression – Dili- gent Production“ ein Projekt, dass auf hybride Bauteilkonzepte und Bearbeitungssysteme abzielt und dessen Geschäftsführung am IFW angesiedelt ist. Unter anderem haben die zwei Forschernachwuchsgruppen – Junior Research Groups – „Hybride Bearbeitungssysteme“ und „Hybride Bauteile“ die Arbeit aufgenommen. Den beiden Gruppen gehören fünf Wissenschaftler an, die aus dem ITA, dem IFUM, dem IW und dem IFW stammen und ihre unterschiedliche Expertise in die Projekte einbringen. 80 PZH 2015 Arbeitsgruppe Fertigungsplanung und Organisation Wieso weicht das Bauteil vom Sollwert ab? Diese Frage – aktuell aus der Industrie ans IFW herangetragen – beantworten die Wissenschaftler mit dem selbst entwickelten Simulationssystem CutS: Es simuliert die Wechselwirkungen von Bearbeitungsprozess und Werkzeugmaschinen-/Werkstückstruktur, spielt mögliche Fehlerursachen durch und identifiziert so diejenigen, die ursächlich für das tatsächlich auftretende Problem sind. Mittels moderner CAD/CAM-Technologien werden dann die NC-Maschinenprogramme optimiert, Prozesseffekte vorhergesagt und fehlerfreie Bauteile gefertigt. Die Simulation ganzer Produktionsabläufe und die Arbeitsplanung sind weitere Aufgaben dieser Arbeitsgruppe. Das betrifft beispielsweise die Fertigung von Rotorblättern für Windkraftanlagen, die mit dem Ziel einer effizienteren Fertigung unter Berücksichtigung von Fabrik-, Technologie- und Produkt digital abgebildet und optimiert wird. Im Rahmen einer Kooperation mit Volkswagen Nutzfahrzeuge erstellte das IFW ein System zur Simulation der operativen Abläufe im Werk Stöcken; in Zusammenarbeit mit Werkzeug- und Formenbauern entstand ein Programm zur Kostenkalkulation unter Verwendung der CAD-Daten des Gussteils. Und für den SFB 653 „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“ sorgen die Wissenschaftler für so gute Selbststeuerungsmechanismen, dass nur noch ein Steuerungsrahmen vorgegeben werden muss und ein virtueller Planer den Rest übernimmt. Arbeitsgruppe Hochleistungsproduktion von CFK-Strukturen Durchgängige Lösungen für die wirtschaftliche und robuste Fertigung von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) für den Flugzeugbau stellen den Forschungsschwerpunkt am CFK Nord in Stade dar und sind gleichzeitig Motivation für die Entwicklung neuer Maschinen- und Überwachungsansätze durch das junge Forscherteam des IFW in der Institutsaußenstelle. Dabei sind Automated Fiber Placement-Systeme, die gegenwärtig zu den bevorzugt eingesetzten Fertigungssystemen zur Herstellung von Hochleistungs-Leichtbaustrukturen zählen, ein Forschungsschwerpunkt. Ein neuartiges Legesystem wird in einem interdisziplinären Team mit Werkstoffwissenschaftlern der TU Clausthal und Bauweisenentwicklern der TU Braunschweig entwickelt und realisiert, das deutlich leichter und agiler im Vergleich zu heutigen Systemen ausfällt. Das System verfügt über unabhängig voneinander regelbare Legeeinheiten, die über einen individuellen Materialvorschub komplex gekrümmte Oberflächen herstellen kann und durch ein neues Schnittsystem nur sehr geringen Verschnitt des teuren Materials verursacht. Eine Verbesserung der Fertigungsqualität wird Industrie 4.0 zum Anfassen: der SFB 653 zeigt, was geht. zudem durch eine integrierte Online-Prozessüberwachung realisiert, die sowohl das Legeergebnis fortwährend überwacht als auch – und hierbei ist ein wesentlicher Unterschied zu verfügbaren Systemen gegeben – die Qualität des zugeführten und zu verarbeitenden Materials überwacht und so präventive Handlungsstrategien zur Qualitätssicherung ermöglicht. Hierfür werden unterschiedliche Sensortechnologien kombiniert und modellbasiert ausgewertet. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist der Umform- und Formwerkzeugbereich, der in der Branche heute durch hohe Maschinen- und Werkzeugkosten geprägt ist. Dies ist einer der Gründe, weshalb im Projekt ein universell einsetzbares Werkzeugkonzept entwickelt wird, das mit einer formflexiblen Deckschicht unterschiedliche Bauteilgeometrien abbilden kann und eine integrierte Temperierung besitzt. Damit lassen sich CFK-Prepreg-Gelege aus der zwei- Foto: Helge Bauer dimensionalen Ebene in die dreidimensionale endkonturnahe Form umformen. Alle technologischen Lösungen werden von einer Wirtschaftlichkeitsanalyse unter Berücksichtigung von Wechselwirkungen innerhalb der Prozesskette begleitet. Auf diese Weise wird eine geschlossene Wertschöpfungskette ermöglicht, die im Hinblick auf strukturelle, prozesstechnische und ökonomische Aspekte optimiert ist. 75 wissenschaftliche Mitarbeiter 23 nichtwissenschaftliche Mitarbeiter 2 FWJ 195 studentische Mitarbeiter 81 Jahresbericht 2014 IFW 2014 Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen Leitung Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena Lehre 21 Diplomarbeiten, 9 Masterarbeiten, 69 Studienarbeiten und 37 Bachelorarbeiten Aktuelle Forschung Fertigungsverfahren IProm: Innovative Prozesskette zur Massivteilfertigung aus einem neuartigen Leichtbaustahl (BMBF) Teilprojekt: Entwicklung technologischer Voraussetzungen einer produktiven Prozesskette zur Massivteilfertigung aus einem aluminiumhaltigen Leichtbaustahl VIPlets: Nachweis des aerodynamischen Potentials von durch Schleifen und Laserabtrag hergestellten Riblets in einem hochbelasteten Axialverdichter (BMBF) Steuerung des Einsatzverhaltens metallisch gebundener Diamantschleifscheiben durch anpassbare Schleifscheibeneigenschaften (DFG) Großflächige, schleiftechnologische Oberflächenfunktionalisierung zur Effizienzsteigerung von Pumpensystemen – Schleiftechnologische Untersuchungen (BMWi) QualiTi: Verfahren zur Modellierung der Einflüsse auf die Werkstückqualität bei der Fräsbearbeitung von Titan (MW) 3D-Schleifsegment: Entwicklung leistungsgesteigerter Trennschleifwerkzeuge auf Basis dreidimensional deterministisch angeordneten Schleifkorns – Simulation und Einsatzuntersuchungen von dreidimensional definiert gesetzten Diamantschleifsegmenten (ZIM/BMWi) Eingriffsverhältnisse bei der Zahnfußbearbeitung durch kontinuierliches Wälzschleifen (DFG) Untersuchung der mikrogeometrischen Eingriffsverhältnisse beim Längsumfangsplanschleifen (DFG) Angepasstes Seilschleifen komplexer, metallischer Strukturen (BMBF) 82 PZH 2015 Strategien zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Zahnrädern durch kontinuierliches Wälzschleifen (DFG) Batchgefertigte SiC-Mikrofräswerkzeuge für die spanende Präzisionsbearbeitung von Kupferwerkstoffen (DFG) Einfluss stetig und unstetig verrundeter Schneidkanten auf das Verschleißverhalten von Drehwerkzeugen (DFG) Simulationsoptimierte Schichtentwicklung (DFG) Modellierung des Stirnplanfräsprozesses von parallel angeordneten Werkstoffverbunden (DFG) Aerosolwalzen: Gezielte Bauteilrandzonenbe-einflussung durch innovatives, druckgeregeltes Walzen unter Verwendung eines Aerosols als Druckmedium (ZIM/BMWi) Return: Recycling von Titanspänen (BMWi) DefAhS: Definierter Abtrag hochbewehrter Stahlbetonstrukturen (BMBF) Herstellung vorkonturierter Statorrohre durch Fräsen (ZIM/BMWi) Applikationsspezifisches Design von PVDBeschichtungen für Zerspanwerkzeuge (DFG) SFB/TR73: Umformtechnische Herstellung von komplexen Funktionsbauteilen mit Nebenformelementen aus Feinblechen – Blechmassivumformung (DFG) Teilprojekt B8: Schleifstrategien zur lokalen, belastungsorientierten Randzonenmodifikation von Blechmassivumformwerkzeugen SPP1551: Erhöhte Wälzfestigkeit und Reibungsminderung bei Wälzlagern und Gleichlaufgelenken durch innovative Hartbearbeitung (DFG) SFB 653: Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus (DFG) Transferprojekt T1: Anlernfreie Prozessüberwachung für die Einzelteilfertigung Transferprojekt T2: Sensorisches Spannsystem zur Überwachung des System- und Prozesszustandes Kabellose Linearführungssysteme mit integrierter Positionsmessung (BMBF) Zustandsorientierte Vorspannungsadaption in Kugelgewindetrieben durch Hydrodehnkissen (DFG) Gebo: Niedersächsischer Forschungsverbund Geothermie und Hochleistungsbohrtechnik (MWK) Teilprojekt W6: Schweißkonstruktionen für Rohrkomponenten beim Hochleistungsbohren Piezohydraulisches Mikrostellsystem als Einrichthilfe für Großbauteile (DFG) IPROM: Innovative Prozesskette zur Massivteilfertigung aus einem neuartigen Leichtbaustahl (BMBF) Maschinenstrukturen Polibrush: Anpassungsfähige Polierbürsten für die konturtreue Bearbeitung medizinischer Hochleistungswerkstoffe; Entwicklung, Erprobung und Anwendereinsatz anpassungsfähiger Polierbürsten für die Dentaltechnik (ZIM/BMWi) WesKO: Entwicklung eines Werkzeuges für die spanende Knochenbearbeitung zur Vermeidung thermisch induzierter Osteonekrose (ZIM/BMWi) SFB599: Zukunftsfähige bioresorbierbare und permanente Implantate aus metallischen und keramischen Werkstoffen (DFG) Teilprojekt D4: Keramikimplantate Teilprojekt R6: Degradable OsteosyntheseSysteme Transferprojekt T4: Innovative Schleifwerkzeuge für das Innenformschleifen komplex geformter Biokeramiken Transferprojekt T5: Entwicklung von Methoden zur Herstellung und automatisierten Bearbeitung schädigungstoleranter, gehipter ZrO₂ – Keramiken für Dentalanwendungen Maschinenkomponenten SFB 653: Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus (DFG) Teilprojekt E1: Bauteiloberflächen und -randzonen mit gentelligenten Eigenschaften Teilprojekt G: Geschäftsführung Transferprojekt T4: Gentelligente Werkstücktopographiegestaltung und Produktivitätssteigerung geometrisch bestimmter Zerspanprozesse durch axiale Werkzeuganregung Elektromagnetische Ultrapräzisions-Linearführung (DFG) SFB 871: Regeneration komplexer Investitionsgüter (DFG) Teilprojekt B2: Geschickte Reparaturzelle Transferprojekt T1: Magnetisch gelagerte Rundachse zum Einsatz in der Produktregeneration Lineardirekt angetriebener Flächenmotor für Werkzeugmaschinen (DFG) Kombinierte Ultraschall-Levitations-Magnetführung (DFG) aBiliTi: Kompensation von Bauteilverzügen während der Fertigung von Titanintegralbauteilen (MW) Active tool for hybrid micro-structuring (KIMM) HLProKet: Entwicklung einer Hochleistungsprozesskette in der Großserienfertigung (BMBF) Betriebssichere, anlernarme Prozessüberwachungsstrategien auf Basis der multikriteriellen Auswertung von Sensorsignalen (DFG) Fertigungsplanung und –organisation SFB 653: Gentelligente Bauteile Teilprojekt K2: Prozessplanung und -überwachung mittels werkstückeigener Informationen (DFG) Teilprojekt T01: Anlernfreie Prozessüberwachung für die Einzelteilfertigung SFB 871: Regeneration komplexer Investitionsgüter Teilprojekt C1: Simulationsbasierte Prozessauslegung spanender Rekonturierungstechnologien (DFG) Thermomechanische Verformung komplexer Werkstücke durch Bohr- und Fräsprozesse (DFG) Gewichtung technologischer und operativer Produktionsziele im Rahmen der Arbeitsplanung (DFG) Aktiwa: Aktiv getilgte Druckwalze (ZIM/BMWi) Integrative Prozesskettenplanung und -auslegung umformtechnisch gefertigter Bauteile auf Basis genetischer Algorithmen (DFG) Observe: Kompensation thermisch bedingter Verlagerungen in CNC Mehrspindel-Drehautomaten unter Verwendung eines Beobachters (ZIM/BMWi) Integrierte Bewertung von Fertigungsprozessen zur Herstellung von Druckgussformen (DFG) Innoflex: Innovative und flexible Fertigung von Flugzeugbauteilen aus Hochleistungswerkstoffen (BMWi) Senscrew: Sensitive, schnelle Regelung des Einsetzschiebers von Flachbackenwalzen (ZIM/BMWi) SPP 1476: Kleine Werkzeugmaschinen für kleine Werkstücke Teilprojekt Kompakte Maschinenmodule für die spanende Mikrobearbeitung (DFG) SFB 653: Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus Teilprojekt N1: Gentelligente Maschinenkomponenten für Werkzeugmaschinen (DFG) FOR 1845: Ultra-Precision High Performance Cutting Teilprojekt 5: Modellbasierte Korrektur von Werkzeugbahnen bei der Ultrapräzisionsbearbeitung (DFG) GeBo: Niedersächsischer Forschungsverbund Geothermie und Hochleistungsbohrtechnik Teilprojekt B3: Automatisierung des Bohrprozesses durch Einsatz eines flexiblen Bohrstrangs (MWK) Planung von Fertigungskapazitäten mittels Integrativen Roadmapping innerhalb der Windenergieanlagenbranche (DFG) Rechnergestützte Auslegung, Fertigung und Implantation von patientenindividuellen Patellaimplantaten (AiF) Automatisches Verfahren (Vermessung, Klassifizierung, Planung und Simulation) zur Wiederverwendung von Hartmetallschrott für die Herstellung neuwertiger Zerspanwerkzeuge (AiF) Hochschuloffensive eMobilität für die Fort‐ und Weiterbildung – Mobilität elektrisch erleben, erfahren, erlernen! (BMBF) Featuregestützte virtuelle Entwicklung von individuellen Stufenwerkzeugen (BMBF) Lebenszyklusorientierte Dienstleistungen für Gestaltung und Betrieb energieeffizienter WZM (BMWi) Return – Recycling von Titanspänen (BMWi) CAx-Technologien im Produktentwicklungsprozess (EU) Innovative und flexible Fertigung von Flugzeugbauteilen aus Hochleistungswerkstoffen (NBank) Verfahren zur Modellierung der Einflüsse auf die Werkstückqualität bei der Fräsbearbeitung von Titan (NBank) Veröffentlichungen (Auszug) Beiträge in Büchern (rewiewed) Breidenstein, B. Surface Integrity, CIRP Encyclopedia of Production Engineering, Ed.: Luc Lapierre, Gunther Reinhart. Springer Berlin Heidelberg, 2014, S. 1188 – 1199 Denkena, B., Fischer, R., Gümmer, O. Hartfeinbearbeitung, In: Prozesskette Präzisionschmieden, Herausgeber: Friedrich-Wilhelm Bach, Kai Kerber, Springer-Verlag, S. 221 – 309 Denkena, B., Köhler, J., Behrens, L. Methoden zur Bewertung der Verschleißmechanismen beim Schleifen von PCBN-Wendeschneidplatten, Jahrbuch Schleifen, Honen, Läppen und Polieren: Verfahren und Maschinen, 66. Ausgabe, Herausgeber: Berend Denkena, Hans-Werner Hoffmeister, Vulkan-Verlag Denkena, B., Kästner, J., Göttsching, T. Microstructuring by means of cutting processes, Microstructuring of Thermo-Mechanically Highly Stressed Surfaces: Final Report of the DFG Research Group 576, Springer Verlag, 2014, S. 28 – 58 Beiträge in Zeitschriften Abrao, A.M., Denkena, B., Köhler, J., Breidenstein, B., Mörke, T. The influence of deep rolling on the surface integrity of AISI 1060 high carbon steel, 2nd CIRP Conference on Surface Integrity (CSI), Procedia CIRP 13 (2014), S. 31 – 36 Böß, V., Niederwestberg, D., Ammermann, Ch., Denkena, B. Cutting edge orthogonal contact-zone analysis using detailed tool shape representation, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2014, S. 1 – 10 Bouzakis. K.D., Bouzakis, E., Kombogiannis, S., Makrimallakis, S., Skordaris, G., Michailidis, N., Charalampous, P., Paraskevopoulou, R., M’Saoubi, R., Aurich, J.C., Barthelmä, F., Biermann, D., Denkena, B., Dimitrov, D., Engin, S., Karpuschewski, B., Klocke, F., Özel, T., Poulachon, G., Rech, J., Schulze, V., Settineri, L., Srivastava, A., Wegener, K., Uhlmann, E., Zeman, P. Effect of cutting edge preparation of coated tools on their performancev in milling various materials, CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology 7/2014, S. 264 – 273 Kompensation von Bauteilverzügen während der Fertigung von Titanintegralbauteilen (NBank) 83 Jahresbericht 2014 Breidenstein B., Gey, Ch., Denkena, B. Residual Stress Development in Laser Machined PVD-Coated Carbide Cutting Tools, Materials Science Forum 768 – 769 (2014), S. 391 – 397 Denkena, B., Köhler, J., Ventura, C.E.H. Strategies for grinding of chamfers in cutting inserts, Precision Engineering 38 (2014), S. 749 – 758 Niederwestberg, D., Denkena, B. Simulation of thermal and mechanical workpiece load, CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology 7 (2014), S. 315 – 323 Timmerberg, R., Fuchs, J. Preisgekrönter Flächenmotor revolutioniert die Antriebstechnik – Sicherheitsdämpfer bieten Schutz, Konstruktion, 10-2014, S. 34 – 36 Denkena, B. Köhler, J., Dittrich, M. A. Chip formation and tool wear in turning of aluminum-alloyed UHC-steels, Production Engineering, August 2014, Volume 8, Issue 4, S. 415 – 421 Denkena, B., Köhler, J., Wippermann, A., Schmidtke, M. Flexibles Polierwerkzeug zur konturtreuen Bearbeitung dentaler Werkstoffe, Bearbeitung von Kobalt-Chrom Legierungen, Flexibles Polierwerkzeug zur konturtreuen Bearbeitung dentaler Werkstoffe, Quintessenz Zahntechnik 2014 Vol. 40 Ausgabe 7, S. 876 – 885 Aufsätze Vorträge Behrens, B.-A., Denkena, B., Dannenberg, M., Georgiadis, A. Prozessketten klug optimiert, Umformtechnik, Ausgabe 2 Juni (2014), S. 20 – 22 Böß, V., Dreier, S. Simulationsgestützte Prognose der Fertigungsqualität komplexer Strukturbauteile, Arbeitskreis CAx „Fertigungsqualität“ – Machining Innovations Network, 25. September 2014, 23 Seiten Denkena, B., Fischer, R., Euhus, D., Neff, T. Simulation based Process Monitoring for Single Item Production without Machine External Sensors, 2nd International Conference on System-Integrated Intelligence: Challenges for Product and Production Engineering, SysInt 2014, July 2nd, 2014, Bremen, 15 Seiten Böß, V. Unternehmen digitalisieren betriebliche Abläufe durch F & E-Kooperation mit der Hochschule, Zukunftssicherung Digitaler Kompetenzen – Herausforderung für Wirtschaft und Bildung“ 27. November 2014, Hannover, 9 Seiten Denkena, B., Georgiadis, A. Durchlaufzeiten in der Fahrzeuginstandhaltung verkürzen – Potenziale erkennen und umsetzen, Kongress Fahrzeuginstandhaltung, 25. März 2014, München, 45 Seiten Denkena, B., Behrens, B.-A., Dannenberg, M., Georgiadis, A. Optimierung alternativer Schmiedeprozessketten, wt Werkstatttechnik online, Jahrgang 104 (2014), Heft 10, S. 691 – 695 Denkena, B., Böß, V., Fleischer, B., Uhlich, F. Zeitkritische Fertigung individueller Implantate* – Operationsparallele Formbestimmung und Fertigung von Kniescheibenimplantaten, wt Werkstattstechnik online, Jahrgang 104 (2014) H. 9, S. 592 – 596 Denkena, B., Eckl, M., Brouwer, D. Development of a Multiple Degree of Freedom Knee Disarticulation Prosthesis with Active Leg Length Variation, Modern Mechanical Engineering, 2014, 4, S. 207 – 221 Denkena, B., Grove, T., Krawczyk, T., Harmes, J. Mit geschliffenen Riblets zur effizienteren Pumpe – Schleifstrategien zur Mikrostrukturierung von Pumpenlaufrädern , wt Werkstattstechnik online, Jahrgang 104, H 11/12, 2014, S. 716 – 721 Denkena, B., Gümmer, O., Flöter, F. 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Dieser kann in die Werkzeugmaschine integriert werden und passt sich auf Grund seiner flexiblen Eigenschaften an unterschiedliche Oberflächengeometrien an. Geschichte Professor Lutz Rissing, Institutsleiter. Foto: sliwonik.com Prof. Lutz Rissing leitet seit dem Jahr 2010 das Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT). Im Fokus der Forschung des IMPT steht die Produktionstechnik zur Herstellung von Mikrosystemen. Dabei werden insbesondere auch Fragen der Integration und der Zuverlässigkeit beachtet. Aktuelle Themen Fragen der Mikroproduktionstechnik werden im Forschungsfeld der Mikrosystemtechnik ganzheitlich betrachtet. Dabei konzentrieren sich die Forschungsaufgaben auf vier technische Bereiche. Ergänzend zu der Kernkompetenz der Dünnfilmtechnik werden Themen der Präzisions- und Oberflächenbearbeitung, der Tribologie und der Aufbau- und Verbindungstechnik betrachtet. Für die Durchführung und eine umfassende Charakterisierung der erzielten Ergebnisse verfügt das IMPT über eine vollständige Prozesslinie für die Herstellung von Mikrosystemen unter Reinraumbedingungen und eine umfangreiche Ausstattung an Analyseeinrichtungen. Die Ausstattung des Reinraums umfasst neben Beschichtungs- und Ätzprozessen, die unter Vakuum durchgeführt werden müssen, auch die notwendigen lithografischen Einrichtungen, um Strukturbreiten von unter 1 Mikrometer abbilden zu können. Für die detaillierte Analyse verfügt das IMPT über Rasterelektronen- und Rasterkraftmikroskopie, konfokale sowie optische Mikroskopie und Weißlichtinterferometrie zur Darstellung der Topografie von Mikrostrukturoberflächen, einen Nanoindenter zur Bestimmung von mechanischen Kenngrößen wie Härte 88 PZH 2015 und E-Modul von Dünnfilmen und Messgeräte zur Ermittlung von magnetischen Eigenschaften. Die Ausstattung des IMPT ist ausgerichtet auf die Erforschung und Entwicklung von zumeist magnetisch basierten aktorischen und sensorischen Mikrokomponenten. Zusätzlich werden diese Arbeiten durch die Bereiche Ultrapräzisionsbearbeitung und Tribologie ergänzt. Dabei treten Aspekte der Systemintegration für die Mikrosysteme immer stärker in den Vordergrund, wodurch die Aufbauund Verbindungstechnik immer mehr an Bedeutung zunimmt. Dünnfilmtechnik / Im aktuellen Förderzeitraum des SFB 653 steht die Direktstrukturierung von Sensoren auf technischen Oberflächen im Mittelpunkt. Sensoren sollen ohne die Verwendung von Trägersubstraten oder das Aufkleben direkt auf einem Bauteil mittels Kathodenzerstäubung abgeschieden werden. Zu diesem Zweck wurde eine neue Kathodenzerstäubungsanlage konzipiert, die eine Direktabscheidung auf technischen Oberflächen ermöglicht. Die Anlage wird von einem Maschinenhersteller realisiert. Ein weiterer Fokus liegt auf der Untersuchung, Entwicklung und Optimierung von Isolationsschichten. Jene Hybride Technologie / Im Forschungsprojekt „taktile Dis- plays für Virtual-Reality-Anwendungen“ soll durch die gekoppelte Anregung aus Normal- und Querkräften der Tastsinn des Fingers stimuliert werden, um gezielt den haptischen Eindruck von Oberflächen nachempfinden zu können. Derartige Displays könnten Kunden zum Beispiel beim internetbasierten Einkauf von Kleidungsstücken den Stoff erfühlen. Zur Realisierung der komplexen Bewegung werden Arrays elektromagnetischer Aktoren gekoppelt mit Bimorphaktoren aufgebaut, um die Stimulation der Hautzellen zu erreichen. Die Auslegung und Herstellung des elektromagnetischen Aktors, welcher als Tauchaktor konzipiert ist, erfolgt am IMPT. Hierzu werden sowohl mikrotechnologische als auch feinwerktechnische Fertigungsverfahren eingesetzt. Durch diese Kombination ist es möglich, hohe Kräfte in Normalrichtung zu realisieren. Aufgrund der Kombination mit der Feinwerktechnik kann die Dimensionierung in der z-Achse Größenordnungen im cm-Bereich erreichen bei einer hohen Strukturdichte in der x-y-Ebene. Mechanische Mikrobearbeitung und -montage / In der Mikromechanik ist der Werkstoff Silizium unverzichtbar. Er bietet ein breites Einsatzspektrum als Substrat, Halbleiter und Funktionselement. Seit einigen Jahren werden die Anwendungen hinsichtlich ihrer mechanischen Beanspruchung anspruchsvoller und Werkstoffe wie Aluminiumoxid-Titancarbid (Al₂O₃-TiC, auch Altic genannt), Aluminiumnitrid (AlN), Aluminiumoxid (Al₂O₃) und Siliziumcarbid (SiC) gewinnen an Bedeutung. Diese Werkstoffe sind bis zu dreimal härter als reines Silizium, beständiger gegenüber chemischem Ätzangriff und können auch bei hohen Temperaturen (> 500 °C) eingesetzt werden. Die Mikrobearbeitung wird vorwiegend mittels Schneiden mit unbestimmter Schneide, dem Schleifen, durchgeführt. Aktuelle Fragestellung bei dieser Bearbeitung ist die Reduktion des hohen Verschleißes der Werkzeuge. Neue For- schungen am IMPT gehen zur „Grünbearbeitung“ von Keramiken über. Nach dem Brennen (Sintern) erhalten die Keramiken erst ihre Endfestigkeit und Stabilität. Eine spezielle Form der Oberflächenbearbeitung ist das chemisch-mechanische Polieren. Hierbei werden Topographieunterschiede, als Folge dünnfilmtechnischer Fertigung entstanden, reduziert. Dieses Verfahren erzeugt sehr gute Oberflächenqualitäten (geringe Rauheit im Nanometerbereich). Um den Prozess zudem hochproduktiv zu gestalten, werden Verfahren erprobt, hohe Qualität mit hoher Produktivität (hohes Zerspanvolumen) zu kombinieren. Durch eine gezielte Auswahl von Trennschleifstrategien und die Analyse von mechanischen Eigenschaften kann darüber hinaus die Entwicklung von batchfähigen (seriellen) Fertigungsprozessen zur anforderungs- und qualitätsgerechten Herstellung von Mikrowerkzeugen (zum Beispiel µFräser) gewährleistest werden. Auf diese Weise ist eine simultane Herstellung mehrerer Fräswerkzeuge mit den geforderten Geometrien und Qualitäten umsetzbar. Die Trennschleifstrategien können dabei in Richtung kleinstmöglicher Schneidkantenradien und Kantenschartigkeiten ausgelegt und optimiert werden, wobei die Werkstoffeigenschaften wie zum Beispiel Korngröße, Kristallrichtung etc. berücksichtigt werden. Durch die Optimierung der mechanischen Prozessschritte werden stabile Grundflächen (Dreiecke, Vierecke, Sechsecke) bis 30 × 30 µm² und einem Aspektverhältnis von 10 : 1 erzielt. Eine weitere Reduzierung der Grundflächen (bis auf 10 × 10 µm²) ist stark abhängig von den auftretenden Ausbrüchen und der damit verbundenen Kantenqualität. Die Grundflächen unterhalb von 30 × 30 µm² sind aufgrund der hohen Genauigkeits- und Qualitätsanforderungen durch dünnfilmtechnische Verfahren herstellbar. Auch eine hybride Herstellung, das heißt eine Kombination aus mechanischer Bearbeitung und der reinen dünnfilmtechnischen Prozessführung in Vakuumanlagen kann realisiert werden. Die messtechnische Charakterisierung der Geometrie- und Qualitätsmerkmale der hergestellten Mikrowerkzeuge erfolgt mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie (REM) sowie konfokaler Mikroskopie. Parallel dazu werden die mechanischen Eigenschaften (Nanohärte, E-Modul) mittels Nanoindentation charakterisiert. Mikrotribologie / Die Tribologie ist die Lehre der Reibung, die im Speziellen am IMPT für den Bereich der Reibpaarungen von Mikrokomponenten betrachtet wird. Dabei liegt ein Schwerpunkt darauf, Paarungen zu wählen, welche den Verschleiß und die Reibung minimieren. Neue Forschungsansätze ergeben sich im Zusammenhang mit Anforderungen, 89 Jahresbericht 2014 die aus erhöhten Einsatztemperaturen, verlängerten Standzeiten, geforderter biologischer Verträglichkeit und gewünschten Kostenreduzierungen resultieren. Das IMPT untersucht Verschleißschichten mit einer Dicke von bis zu 1,5 µm. Das Materialspektrum umfasst dabei Schichten aus Kohlenstoff DLC (=„diamaond like carbon“), Aluminiumoxid (Al₂O₃) oder Siliziumnitrid (Si₃N₄). Die Charakterisierung der Oberflächeneigenschaften erfolgt punktweise oder ganzflächig. Dabei wird zumeist das Verfahren der Nanoindentation verwendet, bei dem feine Diamantspitzen in die Schicht eindringen. Die Eindringtiefe beträgt dabei nur 100 bis 5.000 nm. Mit diesem Verfahren werden Materialeigenschaften wie Härte und E-Modul nahezu zerstörungsfrei ermittelt. Aufbau- und Verbindungstechnik / Für die Umsetzung der Integration von Sensorik und Aktorik in Funktionskomponenten ist die Aufbau- und Verbindungstechnik ein wichtiger Aspekt. Hierbei sind durch die Anforderungen im Rahmen von Forschungsprojekten applikationsspezifische Lösungen erforderlich. Ein Fokus liegt auf dem Bereich der Hochtemperatur. Beispielsweise wurde für den Bereich der geothermischen Exploration (Projekt GeBo) ein Sensorsystem für Temperaturen bis 250 °C ausgelegt. Für diese Hochtemperatur-Dauerbelastung stoßen konventionelle Elektronikfertigungsverfahren an ihre Grenzen. dertemperaturprozesses zur Schaffung einer stabilen Lötverbindung. Ziel ist eine Löttemperatur von unter 100 °C. Als Forschungsergebnis wurde ein Prozess zur Niedertemperaturverbindung zwischen Folien und Metallisierungen entwickelt. Im Rahmen des Verbundprojektes „Brandi“ ist das IMPT an der Erforschung und Untersuchung eines sehr sensitiven Multi-Sensorsystems zur Brandfrüherkennung beteiligt. Die zentrale Aufgabe ist dabei die Entwicklung der Aufbau- und Verbindungstechnik zur Kapselung einer Mikroelektronenquelle. Gegenüber den aktuell eingesetzten radioaktiven Ionisationsquellen bietet diese Quelle sowohl technische Vorteile, als auch ein geringeres Gefährdungspotenzial für Personen und Umwelt. Die Herausforderung beim Bau der Mikroelektronenquelle liegt in der Herstellung eines hermetisch dichten Gehäuses, welches das für die Elektronenemission nötige Hochvakuum über die gesamte Lebensdauer aufrecht hält. Besonders kritisch ist dabei die Fertigung einer elektronentransparenten Membran, die trotz ihrer Dicke von unter 300 nm der Druckdifferenz zwischen Atmosphärendruck und Vakuum standhält. Zudem erfolgt am IMPT die Entwicklung und Fertigung eines geeigneten Feldemitters, der in das beschriebene Gehäuse eingesetzt wird und letztlich den Ausgangspunkt für die Erzeugung des Elektronenstrahls darstellt. Konzepte / Bedingt durch den sich abzeichnenden demografi- Ein anderes Anwendungsfeld für die Mikroproduktionstechnik ergibt sich im Bereich der elektro-optischen Systeme. Hier ist das IMPT an dem Transregio „PlanOS“ beteiligt, der sich zum Ziel gesetzt hat, planare optische Systeme zu erforschen. Die Aufgabe des IMPT besteht in der Anbindung von siliziumbasierten Sender- und Empfängerbauteilen an Polymerfolien. Die Herausforderung besteht dabei in der Entwicklung eines Nie- schen Wandel stellen sich neue Herausforderungen an das Ausbildungssystem. Daher ist die Begeisterung des (weiblichen) Nachwuchses für die Ingenieurwissenschaften von zentraler Bedeutung. Mit der Unterstützung regionaler Partner wie der Agentur für Arbeit Hannover, der Region Hannover, der Stiftung NiedersachsenMetall, der Hannoverschen Verkehrsbetriebe üstra und weiteren Firmen der Region, Einrichtungen und Instituten der Leibniz Universität Hannover veranstaltete das IMPT auch 2014 wieder einen Mädchen-und-Technik (MuT)-Kongress. Am 12. November 2014 kamen etwa 100 Mädchen in das Produktionstechnische Zentrum Hannover, um in aktiver Projektarbeit und intensiven Austausch mit MINT-Studentinnen Erfahrungen zu sammeln und sich mit Technik und naturwissenschaftlichen Inhalten vertraut zu machen. Das IMPT ist aktiv darum bemüht nicht-traditionelle Studierende durch Angebote der Universität in der Weiterbildung zu unterstützen. Das Teilprojekt „STUDIUM INITIALE Übergangsmanagement und Integration beruflich Qualifizierter in das Hochschulstudium“ ist dabei ein gemeinsames Projekt der Zentralen Einrichtung für Weiterbildung (ZEW) und des IMPT. Es wird innerhalb des Wettbewerbs „Aufstieg durch Bildung: Offene Hochschulen“ aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und aus dem Europäischen Sozialfonds der Europäischen Union gefördert. Das Projekt ist Teil des Verbundprojektes Mobilitätswirtschaft, das zusammen mit fünf weiteren niedersächsischen Hochschulen durchgeführt wird. Zu den Zielen des Projektes zählen unter anderem die Verbesserung der Übergangschancen vom Beruf in die Hochschule, die schnellere Integration wissenschaftlichen Wissens in die Praxis und die Sicherung des Fachkräfteangebots. Die Maßnahmen und Arbeitsschwerpunkte gliedern sich dabei in das Vorbereitungs- und Orientierungsangebote (Konzipierung und Erprobung überfachlicher Angebote zur Unterstützung eines erfolgreichen Übergangs zwischen Beruf und Studium), das Organisationsmodell zur Verankerung pauschaler Anrechnungsverfahren und die fachspezifischen Modulkurse. Die Modulkurse bilden dabei den Arbeitsschwerpunkt am IMPT. Primär meint dies die Entwicklung, Durchführung und Evaluierung von Angeboten. Diese sollen die Bedürfnisse der Industrie berücksichtigen und der schnellen Integration wissenschaftlichen Know-hows in die Praxis dienen. Die Nachfrage ist stetig steigend, so dass bisher mit der Durchführung von Pilotkursen begonnen werden konnte. Die Kurse des Vorbereitungs- und Orientierungsangebotes sowie die fachspezifischen Modulkurse werden kursbegleitend evaluiert. Dabei fußen die Angebote auf Befragungen der nichttraditionellen Studierenden der Leibniz Universität Hannover (Vorbereitungs- und Orientierungsangebote) und Unternehmen der Region Hannover aus dem Bereich der Mobilitätswirtschaft (fachspezifische Modulkurse). Vom IMPT wurde eine Weiterbildungsbedarfserhebung durch qualitative Interviews mit Vertretern der kleinen und mittleren Unternehmen der Region Hannover aus dem Bereich Mobilitätswirtschaft durchgeführt. Die Ergebnisse wurden mit den Interviewergebnissen der Projektstandorte Braunschweig und Osnabrück zu einem Forschungsbericht „Weiterbildungsbedarf und Anforderung an wissenschaftliche Weiterbildung in der Mobilitätswirtschaft“ zusammengeführt 17 wissenschaftliche Mitarbeiter 5 nichtwissenschaftliche Mitarbeiter 27 studentische Mitarbeiter 90 PZH 2015 91 Jahresbericht 2014 IMPT 2014 Institut für Mikroproduktionstechnik Leitung Prof. Dr.-Ing. Lutz Rissing Lehre 2 Diplomarbeiten, 3 Masterarbeit, 8 Studienarbeiten und 4 Bachelorarbeiten Aktuelle Forschung SFB 653: Teilprojekt (TP) L3: Lesen und Schreiben magnetisch gespeicherter Daten SFB 653: Teilprojekt (TP) S1: Modulare, mehrfunktionale Mikrosensorik SFB 653: Teilprojekt (TP) T5: Verfahren und Werkzeugsysteme zur Applikation und Integration von substratlosen modularen Mikrosensoren TR 123: Teilprojekt A05: Optodisches Bonden elektro-optischer integrierter Schaltkreise auf Foliensubstraten Gebo: T5: Hochtemperatur Sensoren: Drucksensor (IMR) und Magnetfeldsensor (IMPT) Exzellenzcluster: Hearing for all (H4A) KMU-innovativ: Brandfrüherkennung mit einem neuartigen Ionen-Mobilitäts-Spektrometer mit nicht-radioaktiver Quelle zur Verbesserung der Sicherheit (Brandi) Verbundprojekt Mobilitätswirtschaft – Offene Hochschule DFG-Projekt: Mikrofräser DFG-Projekt: Taktiles Display FOSTA: Werkzeugintegrierte Temperaturmessung für das Presshärten Pro³gression – Teilprojekt Kapazitive Druckmesssensoren für die Integration in Werkzeugmaschinen Veröffentlichungen (Auszug) Vorträge Beiträge in Büchern, Lexika und Konferenzbänden Semicon Invited Talk: Magnetic MEMS L. Rissing, A. Belski, T. Creutzburg, T. Griesbach, M. Kaiser, A. Wienecke, M. Wurz Magnetic MEMS, St. Petersburg State Polytechnical University Journal 5' (205) 2014, Computer Science. Telecommunications and Control Systems Beiträge in Zeitschriften Konferenz (reviewed) M. Stompe, L. Rissing Ultra-precision Manufacturing of Porcelainbased MEMS. Proc. 8th Int. Conf. & Exh. on Integration Issues of Miniaturized Systems – MEMS, NEMS, ICs and Electronic Components, Vienna 2014, Vienna, Austria, pp. 573 – 577, 2014 R. Kruppe, A. Wienecke, L. Rissing Optimization of Mechanical and Magnetic Properties in High, Electroplated Co-Fe-Flux Guides. IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 50, NO. 4, April 2014 A. Wienecke, L. Rissing Thin film fabrication of highly sensitive earth magnetic field sensor, Proc. Smart Systems Integration 2014, 8th International Conf. & Exh. on Integration Issues of Miniaturized Systems – MEMS, NEMS, ICs and Electronic Components, Vienna 2014, Vienna, Austria, pp. 595 – 598, 2014 D. Dinulovic, M. Kaiser, A. Gerfer, O. Opitz, M.C. Wurz, L. Rissing Microtransformer with Closed Fe-Co Magnetic Core for High Frequency Power Applications. Journal of Applied Physics 115, 17A317 (2014); DOI: 10.1063/1.4863930, 2014 D. Klaas, P. Tapthimthong, L. Jogschies, L. Rissing Component integrated sensors: Depositition of Thin Insulation Layers on Functional Surfaces. 2nd Int. Conf. SysInt2014, Procedia Technology 15 (2014) pp. 114 – 121, 2014 D. Dinulovic, M. Kaiser, A. Gerfer, O. Opitz, M.C. Wurz, L. Rissing Thin-film Microtransformer for High Frequency Power Applications. AIP Journal of Applied Physics 115, 17A317 (2014); DOI: 10.1063/1.4863930, 2014 M. Ben Salah Akin, E. Pichler, L. Rissing Design Guidelines for Efficient eutectic soldering onto low Tg polymeric multimode light waveguides. Proc. 2nd Int. Conf. SysInt2014, Procedia Technology 15 (2014), pp. 167 – 176, 2014 L. Jogschies, J. Heimann, D. Klaas, L. Rissing Investigations on Strain Behaviour of Polymer Substrates during a Separation Process. 2nd Int. Conf. SysInt2014, Procedia Technology 15 (2014), pp. 221 – 229, 2014 P. Taptimthong, J. Rittinger, M.C. Wurz, L. Rissing Polyimide film as Flexible Substrate. 2nd Int. Conf. SysInt2014, Procedia Technology 15 (2014), pp. 230 – 237, 2014 Versuche mit Trockeneis beim MuT-Kongress 2014 92 PZH 2015 M. Akin, W. Heumann, L. Rissing Enabling Eutectic Soldering of 3D Opto-Electronics on Low Tg Flexible Polymers. Proc. IEEE 64th ECTC 2014, Lake Buena Vista, FL, USA, pp. 1595 – 1600, 2014 Konferenz M. C. Wurz Research activities in the field of electromagnetic energy harvesting micro systems. ECS 2014 2nd Int. Conf. SysInt2014, Bremen B. M. Mundotiya, M. C. Wurz, L. Rissing A Comparative Study of Saturation Induction with Current Density of Electrodeposited Fe-Ni-W alloys. ECS 2014 S. Holz, S. Kiricenko, L. Rissing Integration of PVDF (polyvinylidene Fluoride) in MEMS Production. ECS 2014 R. Kruppe, L. Rissing Influence of Morphology and Domain Structure on Mechanical Stress in High, Electroplated Co-Fe Flux Guides. ECS 2014 Teilnahme an: ICs and Electronic Components 2014, Wien European Conference on Magnetic Sensors and Actuators EMSA 2014, Wien MNE 40 th Micro and Nano Engineering, Lausanne Semicon, Moskau, 2014 SMEQ Joint International Meeting 2014, ECS, Mexico Annual Meeting Magnetism and Magnetic Materials, Hawaii R. Kruppe, A. Wienecke, L. Rissing Design and Manufacturing of a Three-Dimensional, Ultra-thin Magnetic Field Sensor based on Giant Magnetoresistance. MMM 2014 A. Wienecke, L. Rissing Relationship between thermal stability and layer-stack/structure of NiMn-based GMR systems, EMSA 2014 C. Ruffert, N. Bigall, L. Rissing Investigations on Pt Nanoparticle Separation applying Magnetic Beads. µTAS 2013, Freiburg, Germany, 2013, IEEE Transactions on Magnetics, DOI: 10.1109/TMAG.2014.2323306, 2014 L. Rissing, A. Belski, T. Creutzburg, T. Griesbach, M. Kaiser, A. Wienecke, M. Wurz Magnetic MEMS, St. Petersburg State Polytechnical University Journal 5' (205) 2014, Computer Science. Telecommunications and Control Systems Foto: sliwonik.com 93 Jahresbericht 2014 Aktuelle Themen Transporttechnik / Wer Gurtförderanlagen betreibt und Professor Ludger Overmeyer, Institutsleiter. Foto: sliwonik.com Geschichte Mit der Neubesetzung der Professur im Jahr 2001 ist aus dem Institut für Fördertechnik das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik hervorgegangen. Das Institut für Fördertechnik hatte zuvor nahezu ein Jahrhundert lang das Bewegen, Fördern und Transportieren von Gütern erforscht. 94 PZH 2015 sichergehen will, dass die Fördergurte auch über viele Kilometer und im ununterbrochenen Einsatz halten, wird nur geprüfte und zertifizierte Fördergurte verwenden. Und mit einiger Wahrscheinlichkeit sind deren Fördergurtverbindungen am ITA geprüft worden. Denn die entsprechende DIN-Norm 22110-3, die weltweit anerkannt ist, wurde am ITA mitentwickelt, und das ITA ist die einzige universitäre und damit unabhängige Einrichtung weltweit, die nach dieser Norm prüft. Fördergurtmuster aus aller Welt, beispielweise für Erzminen in Südamerika oder für Bergbaugebiete in Asien, werden hier auf ihre Zeitfestigkeit geprüft. Mit großen Umlaufprüfständen haben die Mitarbeiter in den vergangenen 35 Jahren auch Fördergurte mit höchster Festigkeit geprüft. Gurtverbindungen stellen die Schwachstelle aller hochfesten Fördergurte dar. Aus diesem Grund sind zwei Entwicklungsziele für Stahlseilgurtverbindungen erkennbar: Zum einen soll die Verbindungsfestigkeit der Stahlseilfördergurte gesteigert werden. Zum anderen soll der Aufwand für die Herstellung der Verbindungen ohne Einbußen bei der Verbindungsfestigkeit gesenkt werden. In jedem Fall ist die genaue Auslegung der Gurtverbindungen Voraussetzung für den sicheren Betrieb der gesamten Förderanlage. Seit Dezember 2009 steht der weltweit größte Umlaufprüfstand nun hier an der Leibniz Universität Hannover. Die Gesamtkraft, die er für die Tests aufwenden kann, ist mehr als dreimal so groß wie bisher: 3.500.000 Newton. Neben dem Betrieb der Umlaufprüfstände arbeiten die Mitarbeiter dieses Bereichs unter anderem auch daran, Fördergurtverbindungen simulativ abbilden zu können sowie fördertechnische Anlagen zu automatisieren und neue Kommunikationstechniken zu integrieren. Automatisierungstechnik / Die Mitarbeiter dieses Bereichs Optronik / Im dritten Arbeitsfeld untersuchen die ITA-Wis- beschäftigen sich mit der anwendungsspezifischen Auslegung, prototypischen Umsetzung und Integration einer Vielzahl an Sensor- und Identifikationstechnologien, wie etwa der RFIDund Georadar-Technologie sowie (3D) Bildverarbeitung für die Anwendung in produktions-, abbautechnischen sowie logistischen Abläufen. In Verbindung mit angepasster Software zur Messdatenauswertung und Visualisierung entwickeln sie neue Steuerungskonzepte und Komponenten für fördertechnische Systeme. Im Rahmen eines Forschungsprojekts zur „Sensorintegration in FFZ-Reifen“ werden am ITA RFID Transponder entwickelt, die mit Hilfe von integrierten Sensoren die Belastung und die Temperatur im Inneren von Vollgummireifen, wie sie von Gabelstaplern verwendet werden, erfassen und kontaktlos an eine Leseeinheit am Fahrzeug übermitteln. Ziel des Projektes ist es anhand der ermittelten Daten Beschädigungen und insbesondere Unfälle durch Reifenschäden oder Fahrzeugüberladung verhindern zu können. Im Rahmen des Forschungsvorhabens InDaMonRo wird ein Verfahren erforscht mit dem Beschädigungen an Rohrleitungen, wie sei während des Rohreinzugsprozesses auftreten können, detektiert werden können, um sie anschließend zielgerichtet beheben zu können. Hierbei dient das in der Telekommunikation eingesetzte TDR-Verfahren zur lokalisierten Ermittlung von Kabelbeschädigungen als Arbeitsgrundlage. Zudem wird eine Methode entwickelt um Daten entlang des Rohres ohne zusätzliche Leitungen zu übertragen. senschaftler Verfahren zur Integration optoelektronischer Bauteile in Produkte. Im Fokus stehen Logistik, Kommunikationsund Sicherheitstechnik. Eine zentrale Idee ist das intelligente Bauteil, das Strukturen enthält, die als Sensor oder Datenspeicher wirken. Aktuell bearbeiten Mitarbeiter beispielsweise Projekte, in denen Lichtwellenleiter oder auch Antennenstrukturen für die drahtlose Kommunikation auf Bauteilen drucktechnisch gefertigt werden. Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 653 „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“ ist bereits ein Verfahren entwickelt worden, lichtleitende Strukturen aus Polymeren auf Oberflächen aufzubringen. Darauf aufbauend entsteht nun ein Druckverfahren, mit dem die entsprechenden Schichten auf ein Substrat, etwa auf Kunststofffolie, aufgedruckt werden können. Eine Druckmaschine vom Typ Heidelberg Speedmaster 52 ermöglicht es den Wissenschaftlern, drucktechnische Verfahren für das Aufbringen von elektrischen und optischen Leitstrukturen zu entwickeln. Damit die Farbe, die aufgedruckt zum Beispiel elektrische Leiterbahnen ergibt, alle druckchemischen Kriterien erfüllt, arbeiten die Wissenschaftler dabei auch mit einem hannoverschen Druckfarbenhersteller und -entwickler zusammen. 22 wissenschaftliche Mitarbeiter 8 nichtwissenschaftliche Mitarbeiter 65 studentische Mitarbeiter 95 Jahresbericht 2014 ITA 2014 Institut für Transport- und Automatisierungstechnik Leitung Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer Lehre 7 Diplom-/Masterarbeiten, 21 Projekt-/Bachelorarbeiten Aktuelle Forschung Pro³gression – Teilprojekt Hybride Bearbeitungssysteme In Pro³gression werden neuartige Ansätze für Bearbeitungssysteme entwickelt, die vergleichbar mit Robotertechnologien über sehr flexible und zukünftig standardisierte Strukturen verfügen und eine große Bandbreite an Bearbeitungsprozessen erlauben. SFB 653 – K1: Aufbau- und Verbindungstechnik für ein inhärentes Informationssystem in metallischen Bauteilen Der Forschungsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung einer flexiblen Aufbau- und Verbindungstechnik zur Integration von elektronisch und optisch wirkenden Komponenten in metallische Bauteile. Förderung durch: DFG SFB 653 – L2: Signalkopplung durch bauteilintegrierte HF-Kommunikationsstruktur Ziel des Teilprojektes ist es, die gesamte Kommunikationselektronik (Hochfrequenzmodul, Mikrocontroller und Speicher) in das Innere eines Werkstücks zu integrieren. Die Elektronik wird mit der für die signaltragenden elektromagnetischen Wellen als Sende- und Empfangsantenne wirkenden Oberfläche über einen Wellenleiter verbunden. Dadurch wird die Feldeinkopplung in das Hochfrequenzmodul in der schwierigen metallischen Umgebung ermöglicht. Förderung durch: DFG gebo – T7 – Intelligente sensorgestützte Bohrwerkzeuge Im Teilprojekt T7 werden die Möglichkeiten erforscht, Georadarsysteme in den Bohrstrang zu integrieren und zu betreiben. Förderung durch: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK), Baker Hughes 96 PZH 2015 Aufbau des Einstein-Elevators Im Rahmen des Aufbaus der Forschungseinrichtung Hannover Institut für Technologie (HITec) werden drei Großgeräte aufgebaut. Diese sind eine Atomfontäne, eine Faserziehanlage und der Einstein-Elevator. Die Auslegung, die Konstruktion und der Aufbau des Großgerätes werden in Zusammenarbeit mit dem Centre for Quantum Engineering and Space-Time Research (QUEST) durch das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) durchgeführt. Förderung durch: DFG gebo – B3 – Automatisierung des Bohrprozesses Geothermie und Hochleistungsbohrtechnik: Steigerung der Wirtschaftlichkeit des Bohrprozesses durch eine Erhöhung des Automatisierungsgrades und durch neuartige HandlingKonzepte. Förderung durch: Land Niedersachsen gebo – T3 – Aufbau- und Verbindungstechnik für Hochtemperatur-Elektronik Geothermie und Hochleistungsbohrtechnik: Es werden Möglichkeiten erforscht, Elektronik bei einer Umgebungstemperatur von 250 °C unter Tage zu betreiben. Förderung durch: Land Niedersachsen GlasPCB – Entwicklung einer Mehrlagenleiterplatte auf Dünnglasbasis Im Kooperationsprojekt GlasPCB wird eine elektronische Leiterplatte entwickelt, deren Substratmaterial auf Dünnglas basiert. Der Beitrag des ITA besteht in der Erforschung und Bereitstellung einer automatisierten Handhabung der Dünnglasfolien im Produktionsprozess. Förderung durch: „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) – Fördermodul Kooperationsprojekte PlanOS – Flexo- und Tintenstrahl-Druck von Multimode-Lichtwellenleitern Wie können Lichtwellenleiter gedruckt werden? Dieser Frage gehen Professoren und junge Wissenschaftler aus Freiburg und Hannover nach. Das Teilprojekt B01 hat die Aufgabe, multimodale Wellenleiter für hohe Lichtleistung mit einer Breite von zehn bis mehreren hundert Mikrometern herzustellen. Dabei werden die Vorteile von zwei Druckverfahren genutzt: der Flexodruck mit hohem Durchsatz und niedrigen Kosten sowie der Tintenstrahldruck mit einer großen Variabilität und hoher Auflösung. Förderung durch: DFG – Transregio TRR123 PlanOS – Optodisches Bonden elektro-optischer integrierter Schaltkreise auf Foliensubstraten Wenn man sich eine Folie mit optischen Sensoren für Temperatur, Druck und Feuchtigkeit vorstellt, dann müssen diese Sensoren zum einen in die Folie integriert und zum anderen mit der Außenwelt verbunden werden. In diesem Projekt wird erforscht, wie die Positionierung und Kontaktierung von Sensoren bei temperaturempfindlichen Kunststofffolien realisiert werden kann. Dabei kommen UVhärtende Klebstoffe sowie eutektisches Bonden zum Einsatz, um Metallschichten bei niedriger Temperatur miteinander zu verbinden. Förderung durch: DFG – Transregio TRR123 Vernetzte, kognitive Produktionssysteme (netkoPs) Im Projekt netkoPs werden Produktions- und Transporteinheiten innerhalb eines Produktionssystems intelligent und dezentral vernetzt, um eine Selbstorganisation der einzelnen Produktionseinheiten und Produkte zu ermöglichen – Ein Beitrag zum Zukunftsprojekt Industrie 4.0 Förderung durch: BMBF InDaMonRo – Infrastrukturelle Datenübertragung zum prozessbegleitenden Schadensmonitoring beim Einzugsprozess von Rohrleitungen Im Fokus des Projektes InDaMonRo stehen die Realisierung einer infrastrukturellen Datenübertragung sowie die Untersuchung von Alternativen zum bestehenden Verfahren zur Schadensdetektion beim Einzugsprozess von Rohrleitungen. Förderung durch: „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) – Fördermodul Kooperationsnetzwerke (Kooperationspartner: Steffel KKS GmbH, ITA) Veröffentlichungen (Auszug) Konferenz (reviewed) Denkena, B.; Overmeyer, L.; Litwinski, K. M.; Peters, R. (2014) Model-Based Feedback Control via Control Integrated Observers, 15th International Conference on Precision Engineering. Kanazawa, Japan: Japan Society for Precision Engineering Hachicha, B.; Overmeyer, L. (2014) In-Line Production, Optronic Assembly and Packaging of POFs, 2nd International Conference on System-Integrated Intelligence: Challenges for Product and Production Engineering (SysInt), S. 129-137. Bremen: Procedia Technology Elsevier, DOI: 10.1016/j.protcy.2014.09.064 von Daacke, S.; Overmeyer, L. (2014) Messung und Simulation des Bewegungswiderstandes von Schlauchgurtförderanlagen, 19. Fachtagung Schüttgutfördertechnik 2014. München: Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik (fml), Vol. 5, S. III1 – III12 Wang, Y.; Overmeyer, L. (2014) Low temperature optodic bonding for integration of micro optoelectronic components in polymer optronic systems, 2nd International Conference on System-Integrated Intelligence: Challenges for Product and Production Engineering (SysInt), S. 547 – 556. Bremen: Procedia Technology Elsevier Konferenz PipeDim – Theoretische Untersuchung, Simulation und messtechnische Erfassung des Bewegungswiderstandes zur Dimensionierung von Schlauchgurtförderern Das Projektziel von PipeDim ist die Entwicklung einer Methodik zur anwendungsspezifischen Auslegung von energieeffizienten Schlauchgurtförderern. Förderung durch: AiF, IFL Dikty, S.; Pätzold, W.; Wolfer, T.; Rezem, M.; Zywietz, U.; Overmeyer, L. (2014) Development of large-scale sensor foils based on purely optical measurement principles, Frühjahrstagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. Berlin: Deutsche Physikalische Gesellschaft Sensorintegration in Flurförderzeugreifen Der Ausfall von Flurförderzeugen kann den innerbetrieblichen Warentransport empfindlich stören. Reifenschäden durch das Fahren mit Überlast sowie das Umkippen des Fahrzeugs stellen Ausfälle mit großem Gefahrenpotential und langen Stillstandzeiten dar. Durch die Kenntnis der Reifeninnentemperatur sowie der Kraft bzw. des Drucks in der Bodenaufstandsfläche, können kritische Fahrzeug- und Reifenzustände bereits im Vorfeld erkannt und gegebenenfalls vermieden werden. Förderung durch: AIF, IFL Kleinert, S.; Overmeyer, L. (2014) Sichere Ladungsaufnahme, Hebezeuge Fördermittel. Berlin: HUSS-MEDIEN GmbH, S. 252 – 254 – ISSN 0017-9442 Zeitschriften/Aufsätze Kleinert, S.; Overmeyer, L. (2014) Sensorintegration in Flurförderzeugreifen, Temperatur- und Belastungsüberwachung in SE-Reifen, 10. Hamburger Staplertagung, Forschungskatalog Flurförderzeuge. Hamburg: Helmut Schmidt Universität, S. 29 Kleinert, S.; Overmeyer, L.; Eilert, B. (2014) Optisches Ortungssystem und 3D-Objekterkennung zur Realisierung wandlungsfähiger Lieferketten, Hebezeuge Fördermittel. Berlin: HUSS-MEDIEN GmbH, S. 371 – ISSN 0017-9442 Kleinert, S.; Overmeyer, L.; Eilert, B. (2014) Optisches Ortungssystem und 3D-Objekterkennung zur Realisierung wandlungsfähiger Lieferketten, 10. Hamburger Staplertagung, Forschungskatalog Flurförderzeuge. Hamburg: Helmut Schmidt Universität, S. 9 Krühn, T.; Radosavac, M.; Overmeyer, L. (2014) Von kognitiver Logistik zur kognitiven Produktion, Hebezeuge Fördermittel. Berlin: HUSS-MEDIEN GmbH, S. 24 – 27 – ISSN 0017-9442 Sohrt, S.; Heinke, A. (2014) Industrie 4.0: Die Fabrik der Zukunft denkt mit, phi – Produktionstechnik Hannover informiert. Hannover Weigelt, S.; Müller, T.; Overmeyer, L.; Schmidt, T. (2014) Dimensionierung elektronischer FlurförderzeugKomponenten, 10. Hamburger Staplertagung, Forschungskatalog Flurförderzeuge. Hamburg: Helmut Schmidt Universität, S. 25 – 26 Zeitschriften/Aufsätze (reviewed) Denkena, B.; Overmeyer, L.; Litwinski, K. M.; Peters, R. (2014) Compensation of geometrical deviations via model based-observers, International Journal of Advanced Manufacturing Technology (Int J Adv Manuf Technol). London: Springer-Verlag DOI: 10.1007/s00170-014-5885-5 Overmeyer, L.; Wang, Y.; Wolfer, T. (2014) Eutectic Bonding, CIRP Encyclopedia of Production Engineering. Berlin: Springer, S. 488 – 492 – ISBN 978-3-642-20616-0 DOI: 10.1007/978-3-642-20617-7_6483 Wesentliche Neuanschaffungen Highspeed-Kamera 3D-Handscanner Corona-Anlage Optischer Messplatz zur Dämpfungsmessung Polieranlage 97 Jahresbericht 2014 Geschichte Im September 2013 ist mit der Berufung von Annika Raatz zur Professorin an der Leibniz Universität Hannover nicht nur eine neue Professorin ans PZH gekommen; mit ihrer Person verbunden war auch die Gründung des neuen Instituts für Montagetechnik (match). Montagetechnik ist ein essenzieller Bestandteil der Wertschöpfungskette der Produktionstechnik: Das neue Institut komplettiert damit die im PZH durch die bestehenden Institute abgebildete Prozesskette. Einbindung Das match wird gemeinsam mit dem Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA) die Montagesystemtechnik abdecken. Während das IFA in erster Linie Methoden zur Planung und übergeordneten Steuerung von Montagesystemen behandelt, hat das match einen Fokus auf der gerätetechnischen Entwicklung und der Steuerung der Systeme und Komponenten der Handhabungstechnik. Das match wird außerdem Prozesse der Montage als ganzheitliche Systeme konzipieren und technologisch entwickeln und stellt damit eine Ergänzung zu den Prozessen der Aufbau- und Verbindungstechnik des Instituts für Mikroproduktionstechnik (IMPT) und des Instituts für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) dar. Die in der Handhabungsund Montagesystemtechnik erforderlichen Maschinen und Gerätetechniken stellen mittlerweile komplexe mechatronische Systeme dar. match setzt in diesem Bereich Schwerpunkte in der Mechanik und angewandten Konstruktion und stellt damit auch eine Ergänzung und Erweiterung der Aktivitäten des Mechatronik-Zentrums Hannover dar. Das match versteht sich als Brückenkopf zwischen den Instituten der Produktionstechnik und Logistik und den Instituten im Themenfeld der Konstruktion und Entwicklung. Es wird die anwendungsbezogenen Themen in der Produktionstechnik mit den grundlagenbasierten Entwicklungsmethoden aus der Mechatronik eng verzahnen. 98 98PZH PZH2015 2015 Professor Annika Raatz, Institutsleiterin. Foto: sliwonik.com Aktuelle Themen Professor Raatz bringt aus ihrer vorherigen Position an der TU Braunschweig nicht nur entsprechende Expertise, sondern auch die Einbindung in zahlreiche Forschungsprojekte und -verbünde mit. Ein Teil der Forschungsarbeiten am match baut darauf auf. Gleichzeitig wurden im Jahr 2014 aber auch die Forschungsbeziehungen zu Instituten der LUH ausgebaut und neue Projektideen konkretisiert. Zu ihren langjährigen Forschungsschwerpunkten gehört die Entwicklung einer Geräte- und Prozesstechnik für die automatisierte Montage und Handhabung von sowohl großformatigen als auch kleinsten Bauteilen. Diese Ausrichtung bietet Themenstellungen für zahlreiche Kooperationsmöglichkeiten innerhalb des PZH wie auch mit anderen Forschungseinrichtungen in Hannover. Im Bereich der Präzisionsmontage gibt es beispielsweise Anknüpfungspunkte zu den Arbeiten des IMPT und des ITA; erste Projektideen zum Thema Montage in der Medizintechnik werden zurzeit mit dem IMPT entwickelt. Aufgrund der thematischen Ausrichtung auf die automatisierte Montage- und Handhabungstechnik bestehen ebenfalls enge Beziehungen zum Mechatronik Zentrum Hannover, dessen Mitglied das match seit 2014 ist. Im Bereich der Handhabung großformatiger Komponenten hat das match 2014 gemeinsam u.a. mit dem IFUM, einen Antrag beim BMBF eingereicht, der in den Forschungscampus „Open Hybrid LabFactory e. V.“ in Wolfsburg eingegliedert ist. Das Thema dieses Forschungsvorhabens, welches zum 1. Januar 2015 bewilligt wurde, ist die Entwicklung einer Fertigungslinie für die seriennahe Fertigung von FVK-Metall-HybridKomponenten für den Fahrzeugbau. Dank des umfangreichen Forschungsnetzwerks, das sich Professor Raatz in ihrer langjährigen Position als Abteilungsleiterin des Instituts für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) der TU Braunschweig aufgebaut hat, ist das match seit seiner Gründung ein fester Bestandteil des Forschungscampus. Dieser ist unter anderem Teil des Niedersächsischen Forschungszentrums Pro- Die Montage zum fertigen Produkt und die dazu benötigten technischen Einrichtungen und Prozesse bilden jedoch nicht das ausschließliche Kernthema des match. Da die industrielle Demontage durch die Zunahme des Produktrecyclings erheblich an Bedeutung gewonnen hat, bietet der vorhandene geringe Automatisierungsgrad Raum für weitere interessante Forschungsthemen. Um die Demontage von verfestigten Bauteilen geht es im SFB 871 unter Leitung von Professor Seume vom Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik, an den das match zu Fragen der Montage/Demontage von Triebwerkskomponenten angegliedert werden soll. Hochbewegliche Roboter für komplexe Montagevorgänge sind Gegenstand von einem Forschungsverbund, in dem unter anderem das Institut für Mechatronische Systeme mitwirkt. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung, Modellierung und Steuerung von hyperredundanten Roboterstrukturen für die Montage in beengten Räumen. Ein weiteres Forschungsthema, das sich mit hochbeweglichen Robotern für eine sichere Mensch-Maschine-Interaktion beschäftigt, ist die so genannte „Soft Robotics“. Neben dem match sind unter anderem Professor Ortmeier vom Institut für Mechatronische Systeme sowie Frau Dr. Burgner-Kahrs vom Mechatronik-Zentrum Hannover an diesem auf diesem Gebiet duktionstechnik (NFP), in dem das match 2014 Mitglied ist, und bietet Unternehmen und Forschungseinrichtungen ein gemeinsames Dach, unter welchem die beteiligten Projektpartner Seite an Seite fertigungstechnische Themenstellungen des Leichtbaus erforschen. Mit der Handhabung und Montage solcher großskaliger Produkte beschäftigt sich Professor Raatz ebenfalls in weiteren Vorhaben. Sowohl die Montageprozesse selbst als auch die dafür benötigte Geräte- und Steuerungstechnik sind dabei Gegenstand der Forschung. Beispielsweise bieten die Montageprozesse derartiger Produkte ein mögliches Anwendungsfeld für den Einsatz mobiler Industrieroboter, die in Zukunft einen größeren Stellenwert in der Forschung des match einnehmen sollen. Thematische Anknüpfungspunkte zu denkbaren Kooperationspartnern im Bereich der Handhabung und Montage großformatiger Produkte existieren mit dem Arbeitskreis „XXL-Produkte“, der in Hannover angesiedelt ist. tätig. Durch den Entwurf flexibler Mechanismen und den Einsatz weicher Materialien soll eine gefährdungsfreie Interaktion zwischen Mensch und Roboter gewährleistet werden. Einen Schwerpunkt innerhalb dieses Themas bildet am match die Erforschung von Einsatzmöglichkeiten von „Smart Materials“ mit veränderbaren Eigenschaften. Solche intelligenten Materialien sind ebenfalls Thema eines DFG-Projekts, in dem Kühlkonzepte auf Basis von elektrokalorischen Materialien untersucht werden. Erfordern die derzeitig eingesetzten Verfahren zur Kühlung von Geräten, Gütern und Prozessen hohen Energieeinsatz, könnte durch effizientere Kühlverfahren dieser reduziert und Ressourcen gespart werden. Nicht nur für Kooperationen mit anderen Forschungseinrichtungen konnte Professor Raatz von ihrem guten Netzwerk profitieren. Eine erfolgreiche Zusammenarbeit kann das match auch mit dem Industriepartner ABB vorweisen. So wurden 99 Jahresbericht 2014 im Rahmen eines gemeinsamen DFG Projekts Methoden zur Funktionserweiterung eines Industrieroboters (FlexPicker) im Umfeld der Montage erarbeitet. Aus dem Projekt resultierten weitere Forschungsthemen zu den Bereichen „unteraktuierte Systeme“ und „Aktorik von modularen Orientierungseinheiten“. Unter anderem hierzu wurde der ABB FlexPicker Roboter zum Aufbau von Funktionsdemonstratoren und zum Einsatz in der Lehre als Leihgabe zur Verfügung gestellt. Lehre Leibniz (Frédéric Brossier) besucht die Nacht, die Wissen schafft, und vergnügt sich im match. 100PZH 2015 Foto: Bettina Fischer Da Montagetechnik in Forschung und Lehre an der LUH bislang nicht eigenständig angeboten wurde, muss ein entsprechendes Vorlesungsangebot nach und nach komplett neu aufgebaut werden. Ein solches Angebot sollte von den „Grundlagen der Montagetechnik und Handhabungstechnik“ für die Bachelorausbildung bis zu Angeboten wie „Industrieroboter in der Montagetechnik“, „Mechanismen- und Bewegungstechnik“, „Präzisionsmontage“ und „Industrielle Montageprozesse“ für die Masterausbildung reichen. Die Lehrveranstaltungen werden sich an Studenten des Maschinenbaus, des Wirtschaftsingenieurwesens und der Elektrotechnik richten. Sie könnten über das Lehr-Modul „Montagetechnik“ Bestandteil der Studienfächer/-gänge Maschinenbau, Produktion und Logistik, Wirtschaftsingenieur/in, Mechatronik, Nanotechnologien und Optische Technologien werden. Als neu zu entwickelnde Lehrveranstaltung steht die Einrichtung eines Montagelabors mit an erster Stelle. Denn die Theorie sollte immer mit der Praxis, also praktischen Laboraufgaben, verbunden sein. Und auch die Simulation soll fester Bestandteil der Lehre werden. Für den Einsatz in praktischen Laborversuchen wurden als Neuanschaffungen zwei Vertikalknickarmroboter der Firma Kuka erworben, mit denen Studenten die Prozessauslegung und Programmierung für eine kooperierender Montage näher gebracht werden sollen. Darüber hinaus soll den Studierenden in weiteren Praxisübungen die Möglichkei- ten geboten werden, die Grundlagen für eine Handhabung mit mobilen Robotern zu erwerben. Im Wintersemester 2014/15 neu ins Leben gerufen wurde in Zusammenarbeit mit dem Fachsprachenzentrum der LUH das englischsprachige Bachelorprojekt im Mechatronik-Studiengang, welches erstmals im für Erstsemester angeboten wurde. In Teamarbeit entwarfen die Studierenden mobile Roboter mit Hilfe von Lego Mindstorms, mit denen sie zum Abschluss des Projekts bei einer Handhabungsaufgabe gegeneinander antraten und sich anschließend bei der Siegerehrung gebührend feiern lassen konnten. Doch nicht nur vor und nach den Lehrveranstaltungen herrscht ein reges Treiben. Der neu eingerichtete Studentenarbeitsraum lädt seit Mitte 2014 tagtäglich interessierte Studenten ein, voller Motivation an einem der zahlreichen Forschungsthemen des match mitzuarbeiten. Die Einweihung der Ende 2014 neu bezogen Hallenfläche fand daher auch zusammen mit studentischen Hilfskräften in einem ausgelassenen Rahmen pünktlich kurz vor Weihnachten statt. 6 wissenschaftliche Mitarbeiter 2 nichtwissenschaftliche Mitarbeiter 14 studentische Mitarbeiter 101 Jahresbericht 2014 match 2014 Institut für Montagetechnik Leitung Prof. Dr.-Ing. Annika Raatz Lehre 1 Diplomarbeit, 2 Studienarbeiten und 2 Bachelorarbeiten Aktuelle Forschung SPP 1599: Caloric Effects in Ferroic Materials: New Concepts for Cooling – Kühlkonzepte auf Basis elektrokalorischer Materialien ProVor – Funktionsintegrierte Prozess-technologie zur Vorkonfektionierung und Bauteilherstellung von FVK-Metall-Hybriden Plus Veröffentlichungen (Auszug) Patente Patentanmeldungen Burisch, A.; Löchte, C.; Raatz, A.; Ulbrich, H.; Westerhoff, K.-H. A method of detaching and/or isolating a histological sample. United States Patent Application Publication: US 2014/0245841 A1, Sep. 4, 2014 Patenterteilungen Burisch, A.; Löchte, C.; Raatz, A.; Ulbrich, H.; Westerhoff, K.-H. Method and apparatus for detaching and/or isolating a histological sample. UK Patent: GB 2490211 B, 12.11.2014 (date of filing 04.04.2012, date of A publication 24.10.2012) Burisch, A.; Löchte, C.; Raatz, A.; Ulbrich, H.; Westerhoff, K.-H. Tissue sample handling apparatus. UK Patent: GB 2490209 B, 15.10.2014 (date of filing 04.04.2012, date of A publication 24.10.2012) Burisch, A.; Löchte, C.; Raatz, A.; Ulbrich, H.; Westerhoff, K.-H. Tissue sample handling method and apparatus. UK Patent: GB 2490764 B, 13.08.2014 (date of filing 04.04.2012, date of A publication 14.11.2012) Burisch, A.; Löchte, C.; Raatz, A.; Ulbrich, H.; Westerhoff, K.-H. Method and apparatus for detaching and/or isolating a histological sample. United States Patent: US 8,850,902 B2, Oct. 7, 2014 (US 20120266697 A1, prior pub data Oct. 25, 2012) 102PZH 2015 Burisch, A.; Löchte, C.; Raatz, A.; Ulbrich, H.; Westerhoff, K.-H. Method for execution upon processing of at least one histological sample. United States Patent: US 8,709,749 B2, Apr. 29, 2014 (US 20120269605 A1, prior pub data Oct. 25, 2012) Burisch, A.; Löchte, C.; Raatz, A.; Ulbrich, H.; Westerhoff, K.-H. Method and apparatus for detaching and/or isolating a histological sample. United States Patent: US 8,757,016 B2, Jun. 24, 2014 (US 20120266696 A1, prior pub data Oct. 25, 2012) Beiträge in Büchern, Lexika und Konferenzbänden Dietrich, F.; Blumenthal, P.; Raatz, A. (2014) Automated Manipulation in Medical and Biotechnological Lab Applications, in: Pisla, D.; Bleuler, H.; Rodic, A.; Vaida, C.; Pisla, A.: New Trends in Medical and Service Robots, Springer, 2014, 103 – 115 Dietrich, F.; Blumenthal, P.; Raatz, A. Automated Manipulation in Medical and Biotechnological Lab Applications. In: Pisla, D.; Bleuler, H.; Rodic, A.; Vaida, C.; Pisla, A. (Hrsg.): New Trends on Medical and Service Robots, Series Mechanisms and Machine Science¸ Springer International Publishing Switzerland, 2014, pp. 103 – 115, ISBN 978-3-319-01591-0 Aufsätze (reviewed) Borchert, G.;Battistelli, M.; Runge, G.; Raatz, A. (2014) Analysis of the mass distribution of a functionally extended delta robot, Journal of Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 31 (2015), pp. 111 – 120, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.rcim.2014.08.003 Herrmann, C.; Raatz, A.; Andrew, S.; Schmitt, J. (2014) Scenario-based Development of Disassembly Systems for Automotive Lithium Ion Battery Systems, in: Advanced Materials Research, Trans Tech Publications, Switzerland, 2014, Vol. 907, pp. 391 – 401 Schmitt, J.; Raatz, A. (2014) Failure Mode Based Design and Optimization of the Electrode Packaging Process for Large Scale Battery Cells, in: Advanced Materials Research, Trans Tech Publications, Switzerland, 2014, 907, pp. 309 – 319 Wegener, K.; Blumenthal, P.; Raatz, A. (2014) Development of a miniaturized clamping device driven by magnetic shape memory alloys, in: Journal of Intelligent Material Systems and Structures, SAGE, 2014, 25 (9), pp. 1062 –1068 Schmitt, J.; Raatz, A.; Dietrich, F.; Dröder, K.; Hesselbach, J. Process and performance optimization by selective assembly of battery electrodes. In: CIRP Annals - Manufacturing Technology, Elsevier B.V., 2014, Vol. 63/1, pp. 9 – 12, ISSN 0007-8506, http://dx.doi.org/10.1016/j.cirp.2014.03.018 Aufsätze Kunz, H.; Löchte, C.; Dietrich, F.; Raatz, A.; Fischer, F.; Dröder, K.; Dilger, K. (2014) Novel form-flexible handling and joining tool for automated preforming, in: Science and Engineering of Composite Materials, deGruyter, 2014, S. 0 – 1 Dröder, K.; Herrmann, C.; Raatz, A.; Große, T.; Schönemann, M.; Löchte, C. Symbiosis of plastics and metals: integrated manufacturing of functional lightweight structures in high-volume production. In: Kunststoffe im Automobilbau, Mannheim, Düsseldorf: VDI Verlag, 2014, S. 31 – 44, ISBN 978-3-18-234333-2 Konferenz (reviewed) Heyn, J.; Blumenthal, P.; Hemken, G.; Fiedler, S.; Walz, C.; Raatz, A.; Dröder, K. (2014) Automation Concepts and Gripping Solutions for Bonding with Reactive Multilayer Systems, in: Procedia CIRP 23 (2014) pp. 13 – 18, ISSN 2212-8271 (5th CIRP Conf. on Assembly Technology and Systems (CATS), Dresden, Germany) Löchte, C.; Kunz, H.; Schnurr, R.; Langhorst, S.; Dietrich, F.; Raatz, A.; Dilger, K.; Dröder, K. (2014) Form-Flexible Handling and Joining Technology (FormHand) for the Forming and Assembly of Limb Materials, in: Procedia CIRP 23 (2014) pp. 206 – 211, ISSN 2212-8271 (5th CIRP Conf. on Assembly Technology and Systems (CATS), Dresden, Germany) Runge, G.; Borchert, G.; Raatz, A. (2014) Design of a Holonomic Ball Drive for Mobile Robots, 10th IEEE/ASME International Conference on Mechatronic and Embedded Systems and Applications, Senigallia, Ancona, Italy (published on DVD) Tornow, A.; Raatz, A.; Dröder, K. (2014) Battery system development - Assembly planning between lightweight design and high volume production, in: Procedia CIRP 23 (2014) pp. 143 – 148, ISSN 2212-8271 (5th CIRP Conf. on Assembly Technology and Systems (CATS), Dresden, Germany) Wegener, K., Andrew, S., Raatz, A.; Dröder, K.; Herrmann, Ch. (2014) Disassembly of Electric Vehicle Batteries Using the Example of the Audi Q5 Hybrid System, in: Procedia CIRP 23 (2014) pp. 155 – 160, ISSN 2212-8271 (5th CIRP Conf. on Assembly Technology and Systems (CATS), Dresden, Germany) Konferenz Dröder, K.; Herrmann, C.; Raatz, A.; Große, T.; Schönemann, M.; Löchte, C. (2014) Symbiosis of plastics and metals: integrated manufacturing of functional lightweight structures in high-volume production, in: Kunststoffe im Automobilbau, Mannheim, Düsseldorf: VDI Verlag Dröder, K.; Herrmann, C.; Raatz, A.; Große, T.; Schönemann, M.; Löchte, C. (2014) Symbiosis of plastics an metals: integrated manufacturing of functional lightweight structures in high-volume production, in: Kunststoffe im Automobilbau, Mannheim, 2014, 41275 Tornow, A.; Raatz, A.; Dröder, K.; Kurz, M. (2014) ALIVE- Battery System Design for Future Electric Vehicles, in: 11. Symposium Hybrid and Electric Vehicles, Braunschweig, Germany, 2014, 90 Wesentliche Neuanschaffungen Ein Industrieroboter der Firma Stäubli (TX200 CS8CHP) Zwei Industrieroboter der Firma Kuka (KR 6 R900 sixx) Studentenarbeitsraum mit Rechnerarbeitsplätzen Laborarbeitsplätze mit optischen Tischen Zwei mobile Roboter und ein Quadrocopter der Firma Quanser für den Einsatz in Lehrveranstaltungen ABB FlexPicker (Leihgabe) Lippky, K.; Löchte, C.; Schnurr, R.; Fischer, F.; Raatz, A.; Dietrich, F.; Dröder, K.; Dilger, K. (2014) Production technology for the pre-assembly of multi-materialpreforms – Process design, handling- and joining technologies, in: SAMPE EUROPE Conference – SETEC 14, Tampere, Finnland, 2014, CD Proc. Schmitt, J.; Dietrich, F.; Dröder, K.; Raatz, A.; Westerhoff, U.; Kurrat, M.; Heins, T.-P.; Schröder, U. (2014) Coupled Mechanical and Electrochemical Characterization Method for Battery Materials, in: IEEE Conference on Energy Conversion, Johor Bahru, Malysia, 2014, CD Proc. Schmitt, J.; Krafft, R.; Winter, M.; Raatz, A.; Dröder, K. (2014) Relation between separator processing and ageing effects, in: Advanced Automotive Battery, Münster, 2014, CD Proc. Schmitt, J.; Krafft, R.; Winter, M.; Raatz, A.; Dröder, K. (2014) Relation between separator processing and ageing effects, in: Advanced Automotive Battery, Münster, 2014 Tornow, A.; Raatz, A.; Dröder, K.; Kurz, M. (2014) ALIVE- Battery System Design for Future Electric Vehicles, in: 11. Symposium Hybrid and Electric Vehicles, Braunschweig, Germany, 2014, S. 90 103 Jahresbericht 2014 An der Technischen Hochschule, dem Vorgänger der heutigen Leibniz Universität Hannover, wurde 1905 mit Prof. Nachtweh der erste etatmäßige Professor für spezielle mechanische Technologien, Maschinenzeichnen und landwirtschaftlichen Maschinenbau ernannt – die „speziellen mechanischen Technologien“ entsprächen heute den Gebieten Werkstofftechnik und Materialwissenschaften. Schon damals beschäftigten sich die Mitarbeiter mit Themen wie der Materialprüfung und der Metallurgie. Es dauerte allerdings noch einige Jahrzehnte, bis sich das Institut auf die heutigen Schwerpunkte ausrichtete. Das IW kann somit auf eine gut einhundertjährige Tradition zurückblicken. In diesem Zeitraum wurde das Institut von sechs Direktoren geleitet. Der letzte Wechsel hat im Oktober 2012 stattgefunden, als der inzwischen verstorbene Institutsdirektor Prof. Friedrich-Wilhelm Bach auf eine Niedersachsenprofessur für Werkstofftechnik & Rückbautechnologie berufen wurde. Seit diesem Zeitpunkt führt sein Nachfolger Prof. Hans Jürgen Maier, der von der Universität Paderborn an die Leibniz Universität Hannover gewechselt ist, das Institut. Foto: sliwonik.com Geschichte Professor Hans Jürgen Maier, Institutsleiter. Aktuelle Themen Biomedizintechnik und Leichtbau / Leichtmetalle wie Magnesium und Aluminium stehen hier im Mittelpunkt der Forschung. Für diese Werkstoffe werden insbesondere verschiedene Gießverfahren sowie die Umformverfahren Walzen und Strangpressen untersucht. Die Gießtechnik umfasst die Legierungsentwicklung von Aluminium- und MagnesiumLegierungen, die Prozessentwicklung sowie die Herstellung von Halbzeugen für die strangpresstechnische Weiterverarbeitung. Neben der Optimierung der mechanischen Kennwerte liegt ein weiterer Schwerpunkt auf der Entwicklung neuer biokompatibler Magnesiumlegierungen und von Magnesiumlegierungen mit sensorischen Eigenschaften. Der Einfluss einer Umformung auf die Eigenschaften der Legierungen wird mittels Strangpressen oder Walzen untersucht. In diesem Zusammenhang sind vor allem die mechanischen Eigenschaften sowie die Mikrostruktur und Textur vor und 104PZH 2015 nach der Umformung von Interesse. Seit 2011 steht zudem ein Hochgeschwindigkeitsprüfstand für die Untersuchung der Verformbarkeit von Feinblechen unter hohen Umformgeschwindigkeiten zur Verfügung. Die Erzeugung maßgeschneiderter Verbundstrukturen und hybrider Werkstoffe, bei denen die positiven Eigenschaften verschiedener Materialien kombiniert werden, gewinnt kontinuierlich an Bedeutung und wird sowohl mittels gießtechnischer Verfahren, zum Beispiel im Druckguss, als auch durch das Verbundstrangpressen untersucht. Neben der Grundlagenforschung werden Themen aus der industrienahen Forschung bearbeitet. Hier sind unter anderem die Entwicklung von Implantaten aus resorbierbaren Magnesiumlegierungen, die Prozessentwicklung für das Magnesium- und Aluminiumstrangpressen oder die werkstoffkundliche Charakterisierung von stranggepressten Bauteilen zu nennen. Füge- und Oberflächentechnik / In diesem Bereich liegen die Forschungsschwerpunkte in der werkstoff- und prozesstechnischen Entwicklung neuer Lötverfahren für metallische und metallkeramische Werkstoffverbunde sowie neuer Beschichtungsverfahren zur Herstellung metallischer und keramischer Korrosions- und Verschleißschutzschichten. Die Lötprozesse werden in Vakuumöfen (mit Schnellkühlung zum Härten und Vergüten), in Schutzgasöfen (Kammer- und Durchlauföfen) sowie in Induktions- und Flammlötanlagen durchgeführt. Als Beschichtungsprozesse werden neben den Verfahren des Auftraglötens insbesondere Verfahren des Thermisches Spritzens (Atmosphärisches Plasma-, Lichtbogen-, Hochgeschwindigkeitsflamm- und Kaltgasspritzen) sowie der physikalischen und chemischen Gasphasenabscheidung (engl.: physical/chemical vapour deposition, kurz PVD beziehungsweise CVD) eingesetzt. Mit diesen Verfahren werden Oberflächen, Randzonen und Werkstoffverbunde (mit definiert eingestellten Grenzflächenübergängen) für unterschiedlichste Anwendungen und Anforderungsprofile hergestellt. Darüber hinaus können in Urformwerkzeuge applizierte Beschichtungen auf das Bauteil (zum Beispiel Gussbauteil) transplantiert werden, wobei eine Mikrostrukturierung als Positiv/Negativ-Abformung mit übertragen werden kann. Die experimentellen Untersuchungen in den unterschiedlichen Themengebieten werden durch Forschungsbeiträge zur physikalischen Modellierung und Simulation der genannten Prozesse unterstützt. Technologie der Werkstoffe / Wärmebehandlung und Simulation, Mikrostrukturanalyse, Materialermüdung, mechanische Prüfung sowie Stahlmetallurgie sind die Arbeitsschwerpunkte dieses Bereichs. Im Fokus der Forschungsaktivitäten stehen neben der Mikrostrukturcharakterisierung und Legierungsentwicklung die gesteuerte Wärmebehandlung von metallischen Werkstoffen wie Vergütungsstählen mittels umweltfreundlicher Wasser-Luft-Spraykühlung und deren numerische Abbildung mittels der Finite-Elemente-Methode (FEM). Die Spraykühlung lässt sich sehr flexibel und vielfältig einsetzen und stellt sicher, dass die Werkstoffe schnell und gleichmäßig abgekühlt werden. Neben industriell weit verbreiteten Stahl- sorten stehen Hochtemperatur-Formgedächtnislegierungen und magnetokalorische Werkstoffe im Mittelpunkt aktueller Untersuchungen. Das Team der mechanischen Prüfung ermittelt dynamische und statische Materialkennwerte metallischer Werkstoffe und arbeitet als Dienstleister für Prüfaufträge intensiv mit Industrieunternehmen zusammen. Unterwassertechnikum / Elektronenstrahl- und Wasser- strahltechnik, Schweißen und Schneiden sind Stichworte aus dem Unterwassertechnikum Hannover (UWTH). Viele dieser Techniken werden dort insbesondere für Einsätze unter Wasser aber auch unter atmosphärischen Bedingungen erforscht. Ein Teil der Verfahren ist ursprünglich für den Rückbau kerntechnischer Anlagen entwickelt worden, heute liegen die Schwerpunkte zusätzlich auf der Entwicklung von Unterwasserschweiß- und Schneidprozessen, die zunehmend auch für Reparaturen an Off-Shore-Windparks notwendig sind. Die Zusatzwerkstoffe für das Unterwasserschweißen werden am UWTH entwickelt und getestet. Auch im Bereich der Lichtbogenschweißtechnik werden im UWTH Forschungs- und Entwicklungsaufgaben durchgeführt. So wird beispielsweise das magnetisch bewegte Lichtbogenschweißen für die Bohrtechnik etabliert. Hierbei erfolgen die Schweißprozessentwicklung sowie der Prototypenbau des Schweißequipments im UWTH. Auch Wasserstrahltechniken werden von den Mitarbeitern des UWTH erforscht und genutzt – unter anderem für den Einsatz in der Biomedizintechnik. Dabei wird erforscht, wie sich Gewebe untersuchungsspezifisch präparieren lässt oder wie Implantate aus Knochen wie zum Beispiel Schrauben hergestellt werden können. Im Bereich der Elektronenstrahlbearbeitung wurde in den letzten Jahren das Schneiden mit dem atmosphärischen Elektronenstrahl entwickelt und untersucht. Ferner ist der Bereich Korrosionsprüfung am UWTH angesiedelt. Hier werden sowohl F & wE-Aufgaben bearbeitet, als auch Dienstleistungen auf dem Gebiet der Korrosion metallischer Werkstoffe durchgeführt. Zerstörungsfreie Prüfverfahren / Deutschlandweit ein- zigartig ist das Röntgengerät des IW, mit dem große Maschinenbauteile mit bis zu 400 mm Wandstärke auf Fehler unter- 105 Jahresbericht 2014 IW 2014 Steigerung der Wärmeleitfähigkeit von Aluminium-Kupfer-Verbundgussteilen durch gezielte Modifikation der Verbundzone (DFG) Leitung FORTIS – Füge- und Oberflächentechnik Lehre Verschleißschutzschichten mit besonderen magnetischen Eigenschaften (GEBO) Institut für Werkstoffkunde Prof. Dr.-Ing. Hans Jürgen Maier 11 Diplomarbeiten, 5 Masterarbeiten, 1 Studienarbeit, 8 Projektarbeiten und 5 Bachelorarbeiten Aktuelle Forschung BML – Biomedizintechnik und Leichtbau Stranggepresste Magnesiumbleche (EFB/AiF) Feldemitter-Rasterelektronenmikroskop mit Focused-Ion-Beam Foto: Helge Bauer Paketantrag 343: TP4: Werkstoffkundliche Analyse der Prozesskombination konventioneller und dynamischer Umformverfahren (DFG) Ultraschallunterstützter Verbundguss (DFG) sucht werden können. Mit der Mikrofokus-Röntgenröhre können wie mit einer Röntgenlupe aber auch einzelne Schweißnähte kontrolliert und feine Bauteilfehler erkannt werden. Ein weiteres Prüfverfahren beruht auf Wirbelstrommessungen. Die Mitarbeiter können damit feine Fehlstellen in Gussteilen, Schweißnähten und Hochleistungsbauteilen erkennen sowie Schlüsse auf physikalische und mechanisch/technologische Eigenschaften von Bauteilen oder die Gefügestruktur von Werkstoffen ziehen. So konnten sie beispielsweise bei einer Materialverwechslung in der industriellen Fertigung weiterhelfen, indem sie Maschinenbauteile, die aus einem Fremdwerkstoff gefertigt waren, vor der Auslieferung identifizierten. In einem anderen Fall konnten die Wissenschaftler mit Hilfe von Wirbelstrommessungen relativ schnell tausende von fehlgehärteten Tellerrädern für ein LKW-Differenzialgetriebe klassifizieren und aussortieren. Mit einer neu entwickelten HochtemperaturSensortechnik können die Bauteileigenschaften von Schmiede- und Gussteilen in der Abkühlphase kontrolliert eingestellt und damit eine Qualitätssicherung in der Fertigung ermöglicht werden. Die neuartige Entwicklung von Lasertechnologien zur lokalen Wärmebehandlung und hochauflösenden Wirbelstromtechniken zur lokalen Materialcharakterisierung liefert einen wichtigen Beitrag zur bauteilinhärenten Datenspeicherung und Integritätsbewertung hochbeanspruchter Bauteile. Basierend auf der Wirbelstromtechnik mit Vormagnetisierung ist eine geeignete Prüftechnik zur Bauteil-Fehlerprüfung schwer zugängiger und beschichteter Unterwasser-Stahlstruk- 106PZH 2015 turen in SCAN-Technik entwickelt worden. Um den Zustand der Beschichtungen und des Grundwerkstoffs von Hochdruckturbinenschaufeln mit Schichtdicken von 20 µm bis 150 µm zerstörungsfrei zu erfassen, wurden aufgrund der geringen elektrischen Leitfähigkeit der verwendeten Werkstoffe die Mehrparameter-Hochfrequenz-Wirbelstromtechnik bis 100 MHz und die Hochfrequenz Induktionsthermografie mit gepulster Anregung im Megaherzbereich entwickelt. Analysentechnik / In dieser übergeordneten Einrichtung geht es unter anderem um Schadensforschung für Kunden aus der Industrie und um Gerichtsgutachten. Die Einsätze der Werkstoff-Kriminalisten sind extrem vielfältig: von der Untersuchung einer klassischen Bruchfläche – unter welcher Belastung brach das Bauteil, wie lange hat der Vorgang gedauert, wo hat der Bruch angefangen – bis hin zur Echtheitsprüfung vermeintlich vorchristlicher Antiquitäten ist den Mitarbeitern fast keine Frage fremd. 53 35 65 2 8 wissenschaftliche Mitarbeiter nichtwissenschaftliche Mitarbeiter studentische Mitarbeiter FWJ Auszubildende Prozessketten zum Verbundstrangpressen und Wärmebehandeln asymmetrischer Verbundprofile aus Aluminium und Titan (DFG) Cochlea-lmplantation: Evaluation der Dissolution der Platin-Elektroden und Entwicklung stabiler Elektrodenparameter für die neurale Stimulation (DFG) JRG Hybrid Materials (MWK) SFB 653: Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus; Nutzung vererbbarer, bauteilinhärenter Informationen in der Produktionstechnik TP E2: Magnetische Magnesiumlegierungen (DFG) SFB 599: Zukunftsfähige bioresorbierbare und permanente Implantate aus metallischen und keramischen Werkstoffen TP R1: Magnesiumdegradation TP R6: Degradable Osteosynthese-Systeme TP R8: Steuerung der Degradation und Wirkungsmechanismen von medizinischen Implantaten aus Magnesiumlegierungen (DFG) Wege in die Forschung II (LUH): Ausscheidungsmechanismen ferromagnetischer Phasen in stranggepressten Mg-Co-Basislegierungen Untersuchungen der Serientauglichkeit des Schichttransplantationsprozesses zur Herstellung von beschichteten Druckgussbauteilen (AiF) SFB 871: Regeneration komplexer Investitionsgüter TP B1: Endkonturnahe Turbinenschaufelreparatur durch füge- und beschichtungstechnische Hybridprozesse (DFG) SFB 599: Zukunftsfähige bioresorbierbare und permanente Implantate aus metallischen und keramischen Werkstoffen TP DR1: Mg-Verbindungen auf Dauerimplantaten (DFG) Untersuchung des Einsatzes der PVD-Schichttransplantation zur Generierung neuartiger Oberflächen und Eigenschaften bei der Mikrobauteilfertigung (DFG) Entwicklung und Evaluation von Werkstoffsystemen für die Herstellung von Reaktionsloten aus Zintl-Phasen-bildenden Legierungen (DFG) Simulation des Aufbaus mittels der 3-KathodenTechnik plasmagespritzter Schichten (DFG) Flussmittelfreies Löten lotbeschichteter Aluminiumwerkstoffe in Ammoniumchloriddotierten Prozessgasen (DFG) Herstellung endbearbeiteter beschichteter Druckgussbauteile im Verbundgussverfahren durch prozessintegrierte Applikation thermisch gespritzter Schichten in Gussformen (DFG) Ermittlung von Versagenskriterien mechanischkorrosiv belasteter, hartgelöteter Edelstahlblechverbindungen unter Berücksichtigung der Nickellotmetallurgie und der Fertigungsbedingungen (AiF) Beschichtung als Verschleißschutz für Werkzeuge der Warmmassivumformung (DFG) Entwicklung von Prozessen zum flussmittelfreien Schutzgas-Hartlöten zwischen 650 °C und 850 °C durch Einsatz silandotierter Prozessgase (AiF) Lithiumhaltige Hartlote für das flussmittelfreie Löten von Aluminiumlegierungen im silandotierten Schutzgasofenprozess (DFG) Erzeugung und Bewertung von thermisch oxidierten Werkzeugoberflächen als reibungsarme Trennschichten für die Trockenumformung (DFG) Entwicklung eines Lötverfahrens für die Fertigung von wassergekühlten Bipolarplatten aus chrombeschichteten Metallfolien für PEM-Brennstoffzellen (AiF) In-situ Untersuchungen der physikalisch-chemischen Mechanismen der Oberflächenaktivierung von Edelstählen bei Wärmebehandlungen unter lötprozessähnlichen Bedingungen im reduzierenden Schutzgas (DFG) Aufklärung und Nutzung thermophysikalischchemischer Mechanismen der Oberflächendesoxidation zum Löten von Edelstählen unter silandotiertem Argon-Grobvakuum (DFG) Standmengenvorhersage von Gleitschichten auf Umformwerkzeugen (AiF) TW – Technologie der Werkstoffe FOR 1766: Hochtemperatur-Formgedächtnislegierungen – Von den Grundlagen zur Anwendung TP 3: Funktionelle und strukturelle thermomechanische Ermüdung von HochtemperaturFormgedächtnislegierungen – Beschreibung des zyklischen Spannungs-Dehnungsverhaltens und der Schädigungsentwicklung (DFG) GRK 1627: Virtual Materials and Structures and their Validation TP A3: Process Adapted Dual Phase Steels PAK 250: Identifikation und Modellierung der Werkstoffcharakteristik für die Finite-Elemente-Analyse von Blechumformprozessen TP 5: Analyse der belastungspfadabhängigen Mikrostrukturänderungen bei der Blechumformung (DFG) SFB 489: Prozesskette zur Herstellung präzisionsgeschmiedeter Hochleistungsbauteile TP T8: Gesteuerte Abkühlung induktiv gehärteter Bauteile mit der Spraykühlung TP T9: Rechnergestützte Auslegung von Induktoren für das Induktionshärten mittels Wasser-Luft-Spraykühlung (DFG) SFB/TR 73: Blechmassivumformung TP C4: Analyse der belastungspfadabhängigen Schädigungs- und Mikrostrukturentwicklung zur numerischen Auslegung von Blech-MassivUmformprozessen TP C6: Ermüdungsverhalten von blechmassivumgeformten Bauteilen SPP 1640: Fügen durch plastische Deformation TP: Elektrochemisch unterstütztes Fügen von blechförmigen Werkstoffen ECUF (DFG) 107 Jahresbericht 2014 Einfluss der Wärmebehandlung auf unlegierten Qualitätsstahl Bildung von Nanostrukturen mit definierten mechanischen Eigenschaften am Beispiel des Drahtziehens (DFG) Einfluss der zyklischen Verformung auf das Phasenumwandlungsverhalten in Heusler Legierungen für magnetokalorische Anwendungen (DFG) Entwicklung einer mikrostrukturgerechten Schmiedetechnologie für Kurbelwellen (DFG) Entwicklung intelligenter Werkstoffe zur Verschleißreduzierung bei Schmiedegesenken (FOSTA/AiF) ZIM: Boatlanding Repair – Verfahrenstechnik zur Reparatur spaltbehafteter Flanschsysteme im Unterwasserbereich von Bootlandeanlagen an Offshore-Gründungskonstruktionen (AiF) LuWaPro (IW-LZH): Laserstrahlschneiden unter Wasser für höhere Produktivität – LuWaPro (DVS-AiF) CAMG-Hand: Elektrokontakttrennen mittels CAMG-Technik zum manuellen und halbautomatischen Trennen von Spundwänden unter Wasser (DVS-AiF) ZfP – Zerstörungsfreie Prüfverfahren FE-gestützte Entwicklung hochverschleißfester Warmarbeitswerkzeuge durch eine Legierungsmodifikation in Kombination mit einer prozess- und werkstoffseitig angepassten Nitrierschicht (DFG) EcoForge: Teilprojekt 5: Sensorkontrollierte Umwandlung aus der Schmiedewärme zur Prozesssteuerung und Bauteiloptimierung (AiF, BMWi) Optimierung der funktionellen Stabilität vielkristalliner NiTi-Legierungen durch gezielte Einstellung von Ni4Ti3 Ausscheidungsvarianten (DFG) SFB 653: Teilprojekt S3: Gentelligente Bauteilidentifikation und Integritätsbewertung (DFG) Presshärten von Profilbauteilen mittels überlagerter Innenabkühlung (EFB/AiF) Untersuchung der funktionellen Ermüdung von Eisenbasis-Formgedächtnislegierungen (DFG) Untersuchung des funktionellen Ermüdungsverhaltens einer magnetischen Formgedächtnislegierung in Abhängigkeit vom Ausscheidungszustand (DFG) UWTH – Unterwassertechnikum Hannover SFB 871 Teilprojekt B6: Lichtbogenprozesse für Reparaturschweißverfahren an Hochleistungsbauteilen aus Ti-Legierungen (DFG) Forschungsplattform ENTRIA: Wechselwirkungen zwischen Endlager, Lagersystem und Reststoffen zur Beurteilung von Langzeitstabilität und Rückholbarkeit (BMBF) Interventionstechniken zur Freilegung, Handhabung und zum Transport rückzuholender Containments und Massen zur sicheren Rückholbarkeit im Lebenszyklus der Entsorgungsoption (BMBF) Bedeko: Betondekontamination mittels Trockeneisstrahlens zum Rückbau von Gebäudestrukturen im kerntechnischen Bereich (BMBF) 108PZH 2015 SFB 871: Teilprojekt A1: Zerstörungsfreie Charakterisierung von Beschichtungen und Werkstoffzuständen Hochbeanspruchter Triebwerksbauteile (DFG) Veröffentlichungen (Auszug) Beiträge in Büchern Wolf, L.; Diekamp, M.; Gretzki, T.; Nürnberger, F.; Bach, F.-W.; Rodman, D.; Moritz, J.; Schrödter, J.; Hübner, S.; Behrens, B.-A. (2014) Hot Stamping and subsequent spray cooling: A new manufacturing approach. In: Prof. O. N. Golovko, Plastic Deformation of Metals, 2014, Akzent PP, Dnipropetrovsk, S. 36 – 55 Böhm, V.; Kästner, M.; Gillhaus, Rüdiger; Haskamp, K.; Reimche, W.; Bach, F.-W.; Reithmeier, E. (2014) Mess- und Prüftechnik. In: Bach, Fr.-W.; Kerber, K. (Hg.): Prozesskette Präzisionsschmieden, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, S. 311 – 430 Klassen, A.; Bistron, M.; Dellinger, P.; Schaup, J.; Deißer, T. A.; Behrens, L.; Köhler, J.; Bouguecha, A.; Möhwald, K.; Denkena B.; Behrens, B.-A. (2014) Werkzeugtechnologie. In: Bach, Fr.-W.; Kerber, K. (Hg.): Prozesskette Präzisionsschmieden, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, S. 53 – 125 Odening, D.; Kerber, K. (2014) Prozesskette Präzisionsschmieden. In: Bach, Fr.-W.; Kerber, K. (Hg.): Prozesskette Präzisionsschmieden, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, S. 1 – 14 Yu, Z.; Gretzki, T.; Nürnberger, F.; Kästner, M.; Haskamp, K.; Bach, F.-W.; Schaper, M.; Hassel, T. 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Januar 2014 110PZH 2015 Fritsching, U.; Bucquet, T.; Hinrichs, B.; Fischer, M.; Bleck, W.; Huskic, A.; Kazhai, M.; Hadifi, T.; Bouguecha, A.; Behrens, B.-A.; Labanova, N.; Hajyheydari, E.; Felde, A.; Liewald, M.; Gulpak, M.; Egorov, F.; Wagner, A.; Brinksmeier, E.; Reimche, W.; Bruchwald, O.; Frackowiak, W. (2014) EcoForge – Ressource-Efficient Process Chains for High-Perfomance Steel Components. 21. International Forging Congress, Berlin, Germany, 29. Juni – 4. Juli 2014 Klose, C. (2014) Entwicklung magnetischer Magnesiumlegierungen mit sensorischen Eigenschaften. Zentrum für Festkörperchemie und Neue Materialien (ZFM), ZFM-Kolloquium, Hannover, 23. Juni 2014 Reimche, W.; Bruchwald, O.; Frackowiak, W.; Maier, H. J. (2014) Hochleistungsbauteile für den Leichtbau mit sensorkontrollierter Bainitumwandlung aus der Schmiedewärme. Massiver Leichtbau im Automobil 2014, Industrieverband Massivumformung e. V., Stuttgart, 18. – 19. November 2014 Reimche, W.; Bruchwald, O.; Frackowiak, W.; Maier, H. J.; Bach, F.-W. (2014) Hochtemperatur Bainit-Sensortechnik zur inline Charakterisierung der Werkstoffumwandlung und Einstellung der Bauteileigenschaften, AiF-Leittechnologien für Morgen EcoForge, Ressourceneffiziente Prozessketten für Hochleistungsbauteile. Hamburger NDT Tage 2014. DGZfP-Ausbildungszentrum Hamburg/ Helling. Hamburg, 12. November 2014 Reimche, W.; Bruchwald, O.; Zwoch, S. (2014) Wirbelstrombasierte Unterwasser-Bauteilprüfung. 390. Sitzung des Arbeitskreises Niedersachen. Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung, Garbsen, 30. Januar 2014 Konferenzen Bauer, M.; Eiben, F.; Bach, F.-W.; Maier, H. J.; Hassel, T. (2014) New valve technology for AWSJ cutting. In: Proceedings of the 22nd International Conference on Water Jetting, S. 99 – 106 Bauer, M.; Hassel, T.; Grünzel, O.; Hinz, C.; Schilling, T.; Kaufeld, K. T.; Bach, F.-W.; Maier, H. J.; Haverich, A. 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Chemnitz: Techn. Univ., Eigenverl. (52), S. 164 – 171 Frąckowiak, W.; Bruchwald, O.; Reimche, W.; Bach, F.-W.; Maier, H. J. (2014) High frequency Eddy-current and induction thermography inspection techniques for turbine components. In: Capova, K.; Udpa, L.; Janousek, L.; Rao, B. P. C. (Hg.): Electromagnetic Nondestructive Evaluation (XVII). 18th International Workshop on Electromagnetic Non-destructive Evaluation (ENDE). Bratislava, SK, 25-28.06.2013. Amsterdam: IOS Press, S. 226 – 233 Merklein, M.; Schneider, T.; Gröbel, D.; Nürnberger, F. (2014) Blechmassivumformung – vom Halbzeug zum Funktionsbauteil. In: B.-A. Behrens (Hg.): Industrie und Wissenschaft – gemeinsam die Zukunft gestalten. 21. Umformtechnisches Kolloquium Hannover, 26. und 27. Februar 2014. Hannoversches Forschungsinstitut für Fertigungsfragen; Universität Hannover; Umformtechnisches Kolloquium. Garbsen: Produktionstechn. Zentrum IFUM, S. 265 – 280 Freiburg, D.; Biermann, D.; Peuker, A.; Kersting, P.; Maier, H. 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Proceedings of a symposium sponsored by the Magnesium Committee of the Light Metals Division of the Minerals, Metals & Materials Society (TMS) held during TMS2014, 143rd Annual Meeting & Exhibition, February 16-20, 2014, San Diego Convention Center, San Diego, California, USA: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, S. 371 – 374 Stolbchenko, M.; Grydin, O.; Nürnberger, F.; Samsonenko, A.; Schaper, M. (2014) Sandwich Rolling of Twin-roll Cast Aluminiumsteel Clad Strips. In: Takashi Ishikawa, Ken-ichiro Mori (Hg.): Procedia Engineering, 11th International Conference on Technology of Plasticity, Bd. 81. 11th International Conference on Technology of Plasticity. Nagoya, Japan, 19. – 24. Oktober 2014 (81), S. 1541 – 1546 Wesentliche Neuanschaffungen FE-REM/FIB-Zweistrahlsystem (FeldemitterRasterelektronenmikroskop mit Focused Ion Beam) Zeiss Auriga FE-REM (Feldemitter-Rasterelektronenmikroskop) Zeiss Supra 55VP Röntgendiffraktometer Bruker D8 Discover 2,5 MN Laborstrangpresse Struers WeldingExpert Oszillierende, exzentrische Schleif- und Poliermaschine „Kurth“ 6-Achsen-Prüf-Robotersystem zur Positionierung und Führung hochauflösender Sonden in der zerstörungsfreien Bauteil-Fehlerprüfung sowie zum Auslesen inhärenter lokaler Bauteilkennzeichnungen und von Belastungssensoren Weidling, M.; Besdo, S.; Schilling, T.; Bauer, M.; Hassel, T.; Bach, Fr.-W.; Maier, H. J.; Haverich, A.; Wriggers, P. (2014) Finite element simulations for Finite element simulations for development of cardiovascular implants to support biological grafts. In: PROCEEDINGS BMT 2014. 48. DGBMT Jahrestagung, Hannover, 59 (S1). Biomedizinische Technik. Hannover. DGBMT. 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Seit Gründung des PZH Verlages sind mittlerweile 450 Dissertationen, Habilitationen, Tagungsbände und Projektberichte überwiegend aus der Fakultät für Maschinenbau veröffentlicht worden. Dieses Wissen ist für Ingenieure, Studierende oder andere interessierte Leser über die neue Homepage des Verlages sowie über den Buchhandel, in Bibliotheken und andere Online-Plattformen beziehbar und somit für alle nutzbar. Die TEWISS GmbH kann ein Verlagsprogramm aufweisen, das die innovativsten Forschungsergebnisse beispielsweise in den Bereichen Werkstoffe und Fertigungstechnologien zum ersten Mal veröffentlicht und bahnbrechende Entwicklungen in mittlerweile 16 Schriftenreihen publiziert. Maßgeschneiderte Seminare und produktionstechnisch orientierte Schulungen runden das Angebot der TEWISS GmbH im Bereich Wissenstransfer ab. Dabei baut TEWISS auch auf die Nähe zu den Wissenschaftlern der Universität und bezieht die Ingenieure als Vortragende und Wissensvermittler mit ein. Die Teilnehmer der Veranstaltungen profitieren somit ebenfalls von neuen technologischen Entwicklungen. Geht nicht? Gibt’s nicht! TEWISS bietet individuelle Lösungen für individuelle Probleme Seit 2002 bieten die Ingenieure der TEWISS – Technik und Wissen GmbH Dienstleistungen für Unternehmen und wissenschaftliche Einrichtungen an. Dabei steht der Transfer von Technik und Wissen aus der Universität in die Wirtschaft in allen Bereichen an erster Stelle. Den Schwerpunkt Technik der TEWISS GmbH bildet die bedarfsgerechte Entwicklung und der Bau von Sondermaschinen. Eine Vielzahl innovativer, vorwettbewerblicher Prototypen, Sonder- und Prüfmaschinen sowie Produktionsanlagen konnten in den letzten Jahren von den Konstrukteuren konzeptioniert, entwickelt und realisiert werden. Dabei bestimmt das Motto „Alles aus einer Hand“ die Heransgehensweise: In Vorgesprächen werden die Ideen und Anforderungen gesammelt, der Ist-Zustand und Ziele werden definiert. Dann machen sich die Konstrukteure an die Arbeit und entwickeln und konstruieren die neue Anlage oder Maschine. Im letzten Schritt erfolgt die Montage und anschließend noch die Inbetriebnahme beim Kunden vor Ort, wobei der Integration in bestehende Fertigungsprozesse hohe Bedeutung 112PZH 2015 zukommt. Das Konstruktionsteam der TEWISS GmbH besteht aus erfahrenen und eingespielten Spezialisten aus Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik. Somit können die Ingenieure alle Arbeitsschritte innerhalb eines Projektes von der Maschinenkonstruktion bis zur Programmierung der Steuerung selbst vornehmen. Wirtschaftlichkeit und Anwendbarkeit sind dabei die Schlagworte, die unsere Konstrukteure bei ihrer Arbeit leiten. Ein weiterer Vorteil ergibt sich für Wissenschaft und Wirtschaft: die Forschungslandschaft kann ihre Innovationen zeitnah zur industriellen Anwendung bringen und die Unternehmen profitieren von neuesten Entwicklungen und Forschungsergebnissen. TEWISS bedient mit ihren Maschinen aber nicht nur die Hochschulinstitute sondern konstruiert für Unternehmen Maschinenlösungen, wenn der Markt keine Lösung bereithält. Zum Angebot der Konstrukteure gehören auch Anlagen und Maschinen für den Laborbetrieb inklusive Steuerung und Antriebstechnik sowie die Entwicklung mechatronischer Komponenten für den Einbau in bestehende Prüf- oder Produktionssysteme. 12 Mitarbeiter Das Konstruktionsteam der TEWISS GmbH. Foto: Helge Bauer 113 Panorama – PZH 2014 / 2015 Unternehmen am PZH 1aim GmbH (ehemals LightLock) Grean GmbH iSILOG GmbH 1aim ist ein Spin-off des Instituts für Werkstoffkunde, das neuartige Zugangssysteme und Gebäudeautomatisierungslösungen entwickelt. Mit LightLock Zugangssystemen ändert 1aim die Art und Weise, mit der Menschen Türen öffnen. LightLock macht es möglich, Mobiltelefone als Schlüssel zu verwenden und Zugangsrechte online zu managen. Die aus Hardware, Software und IT-Infrastruktur bestehenden Lösungen werden individuell an Kundenbedürfnisse angepasst. Das LightLock System gibt es in jeweils einer Produktvariante für den Wohn- und Gewerbeimmobilienmarkt. LightLock residential beseitigt die Probleme in der Schlüsselverwaltung und macht die Verwaltung von Wohnimmobilien effizienter. Dank LightLock commercial müssen sich auch Eigentümer von Gewerbeimmobilien und Großunternehmen nicht länger mit der komplizierten Verwaltung konventioneller Zugangsmedien beschäftigen. Als innovatives Technologieunternehmen realisiert 1aim so die Möglichkeiten des „Internets der Dinge“. Kontakt 1aim GmbH Torben Friehe Tel.: 0151 22 90 21 12 Mail: [email protected] Web: www.1aim.com Die GREAN GmbH unterstützt produzierende Unternehmen bei der Gestaltung schlanker und nachhaltiger Wertschöpfungsprozesse. Hierbei werden nicht nur wirtschaftliche Faktoren, sondern auch soziale und ökologische Aspekte adressiert. Daraus entwickeln wir konkrete Empfehlungen, wie nachhaltige Effizienz realisiert werden kann; beispielsweise durch Verbesserungen am Prozess, am Fabrikgebäude sowie an der Leistungskraft der Mitarbeiter. Hierzu konzipieren wir nicht nur schlaue Pläne, sondern unterstützen unsere Klienten auch mit einer praxisnahen Umsetzung. Um Wertschöpfung effizient und gleichzeitig nachhaltig zu gestalten, setzen wir mit unseren Leistungen an drei entscheidenden Stellen im Unternehmen an: beim Menschen, beispielsweise durch die Qualifizierung im Rahmen von Trainings, Seminaren und Schulungen. beim Fabrikgebäude, beispielsweise durch eine strategische und operative Entwicklungsplanung und -begleitung oder die Strukturund Layoutplanung. beim Prozess, beispielsweise durch eine verbesserte Materialflussgestaltung, cleveres Energiemanagement sowie ein effizientes Produktionscontrolling. Die iSILOG GmbH bietet Dienstleistungen und Softwarelösungen für die Planung und virtuelle Inbetriebnahme von Produktions- und Logistiksystemen. Über 500 Projekte für unterschiedliche Branchen haben iSILOG zu einem der führenden Unternehmen für Simulationsdienstleistungen gemacht. Die Simulationsexperten von iSILOG können mit Hilfe der Materialflusssimulation die Auswirkungen unterschiedlicher Planungsvarianten aufzeigen. Dies gibt die Sicherheit, die richtigen Entscheidungen zu treffen. Die Kunden von iSILOG profitieren von optimalen Planungslösungen, kurzen Inbetriebnahmezeiten und stabilen Abläufen. Die iSILOG GmbH bietet als Vertriebspartner von Siemens PLM Software Standardsoftwareprodukte für die Simulation und virtuelle Inbetriebnahme an. iSILOG unterstützt bei der Systemauswahl, der Installation und Einführung der Software sowie bei der Anwenderschulung. Kontakt Grean GmbH Dr.-Ing. Serjosha Wulf Tel.: 0511 762 182 90 Mobil: 0176 100 809 23 Mail: [email protected] Web: www.grean.de Kontakt iSILOG GmbH Niederlassung Hannover Dr.-Ing. Thomas Strigl Tel.: 0511 762 182 29 Fax: 0511 762 182 30 Mail: [email protected] Web: www.isilog.de Materialprüfanstalt für Werkstoffe und Produktionstechnik (MPA Hannover) Die MPA Hannover ist für Industrie, Handel und Gewerbe tätig. Aufgabe der MPA ist es, die Wirtschaft in der Qualitätssicherung zu unterstützen und Verbraucher vorbeugend gegen Gefahren zu schützen. Zum Leistungsspektrum gehören alle Formen der Konformitätsbewertung wie Inspektions-, Prüf-, Kalibrier- und Zertifizierungstätigkeiten. So werden im Rahmen verschiedener Verordnungen technische Abnahmen von Rohrleitungen und technischen Anlagen sowie die damit in Verbindung stehende Schweißtechnik und Schweißer, auch mit Hilfe von zerstörungsfreien Prüfungen (ZfP), überprüft. Ebenfalls werden in der MPA verschiedenste Produkte (bspw. Schleifscheiben, Kfz-Kennzeichen, Halbzeuge und Bauteile aus Metall und Kunststoff) geprüft. Für die Durchführung der Prüfungen ist das Labor der MPA gemäß DIN EN ISO/IEC 17025 durch die nationale deutsche Akkreditierungsstelle DAkkS akkreditiert (D-PL-11029-01), ebenso gibt es eine Akkreditierung gem. DIN EN ISO/IEC 17020 für Inspektionstätigkeiten bei den o.g. technischen Abnahmen und Geokunststoffen (D-IS-11029-01). Darüber hinaus bietet die MPA die Kalibrierung von Messmitteln, Werkstoffprüfmaschinen, Eindringkörpern und Referenzmaterial wie bspw. Härtevergleichsplatten an. Für diese DKD-Kalibrierungen ist die MPA ebenfalls akkreditiert (D-K-11029-01). Die MPA ist ein kompetenter Partner der Industrie für Qualitätssicherung und arbeitet als Landesbetrieb konsequent kundenorientiert. Kontakt Materialprüfanstalt für Werkstoffe und Produktionstechnik – MPA Hannover Dr.-Ing A. Kinzel Tel.: 0511 762 43 62 Fax: 0511 762 30 02 Mail: [email protected] Web: www.mpa-hannover.de ProIng Produktionsberatung ProWerk GmbH Die ProIng Produktionsberatung ist Beratungsund Engineering-Dienstleister. ProIng unterstützt Unternehmen aus unterschiedlichsten Branchen in anspruchsvollen Planungs-, Realisierungs- und Optimierungsprojekten. Getreu dem Leitsatz „The art of efficient production“ arbeiten wir gemeinsam mit unseren Kunden daran, die Leistungsfähigkeit und die Wirtschaftlichkeit der Prozesse und der Produktion nachhaltig zu verbessern. ProIng stellt hierfür exzellentes Know-how sowie erfahrene und hochqualifizierte Mitarbeiter zur Verfügung. Unsere Kompetenzen: Fabrikplanung (Investitionsplanung, Fabrikanalyse, Strukturplanung, Prozessplanung, Kapazitätsplanung, Layoutplanung, Wirtschaftlichkeitsbewertung) Logistikplanung (Produktionsplanung und -steuerung (PPS), Supply Chain Management (SCM), Fertigungssteuerung, Logistische Kennzahlen, Logistikkonzepte) Planung von Fertigungs- und Montagesystemen (Entwicklung innovativer Anlagen- und Automatisierungskonzepte, Analyse und Bewertung neuartiger Produktionstechnologien, Wirtschaftlichkeitsbewertung, Erstellung von Lastenheften und Ausschreibungsunterlagen) Produktionsberatung (Coaching und Moderation, Produktionsoptimierung, Lean Production, Verlagerungs- und Anlaufmanagement, Projektmanagement) Ausgewählte Referenzprojekte aus dem Jahr 2014: Unterstützung eines Luftfahrtzulieferers bei der Planung/Ausschreibung eines Logistikzentrums. Entwicklung eines Produktionsplanungs- und -steuerungskonzepts bei einem Medizintechnik-Produzenten. Ableitung von Optimierungsthemen und Zieldefinitionsworkshop für einen Fabrikneubau bei einem Hersteller von Präzisionswerkzeugen. Gerne unterstützen wir Sie mit unserer Erfahrung und Fachkompetenz bei Ihren Herausforderungen. Zu den Hauptaktivitäten der ProWerk GmbH zählt die Unterstützung von Entwicklungsprojekten von der Marktanalyse bis hin zum Aufbau eines Prototyps unter ständiger Überwachung von Herstellkosten und Terminen. Hierbei analysiert ProWerk alle an der Wertschöpfung beteiligten Prozesse und Vorgänge und liefert konkrete technische Lösungen, mit denen Bauteile, Baugruppen und Prozesse kostengünstiger und effizienter gestaltet werden können. Über die Analyse bestehender Wertschöpfungsketten hinaus werden auch zukünftige Entwicklungsvorhaben und Kostensenkungsprojekte nachhaltig unterstützt. Für wissensbasierte Einkaufsverhandlungen mit Lieferanten liefert ProWerk BestCase-Kalkulationen der Herstellkosten wichtiger Zukaufteile und -baugruppen. Zudem steigert ProWerk die unternehmensübergreifende Kostentransparenz zu jedem Zeitpunkt der Entwicklung. Hierfür setzen die ProWerk-Ingenieure den eigens entwickelten Kostennavigator ein, eine Methode zur Prognose der Gesamtherstellkosten der Entwicklungsobjekte. Eine konsequente Weiterentwicklung der Methoden ist die entwicklungsbegleitende Hochrechung und Minimierung der Lebenszykluskosten (LCC), die ein wesentliches Maß zur Beurteilung des Kundennutzens und somit zunehmend ausschlaggebend für Kaufentscheidungen sind. Aus diesem Grund analysiert und optimiert ProWerk Entwicklungsprojekte nach der erweiterten Design-to-LCC Methode – getreu dem Motto der ProWerk-Ingenieure: answers while engineering. Eine zielgerichtete Produktentwicklung bewirkt neben kosten- und nutzenoptimierten Produkten erfahrungsgemäß auch eine deutliche Reduzierung der Entwicklungsdauer. Kontakt 114PZH 2015 Kontakt ProWerk GmbH Dr. Heiko Noske Tel.: 07000 776 93 75 Fax.: 07000 776 93 75 Mail: [email protected] Web: www.prowerk.eu ProIng Produktionsberatung Dr.-Ing. Gregor Drabow Tel.: 0511 762 182 01 Dr.-Ing. Carsten Begemann Tel.: 0511 762 182 02 Mail: [email protected] Web: www.pro-ing.de 115 Anreise Nienburg Nienburg Hamburg Hamburg 6 6 tecoodrive trimetric 3D Service GmbH Die Sauke.Semrau GmbH ist eine deutschlandweit tätige Managementberatung und bietet Dienstleistungen für die Bereiche der strategischen und technischen Unternehmensentwicklung an. Wir hinterfragen die traditionellen Vorgehensweisen und verbinden so ausgeprägte Branchenkenntnis mit hoher Methodenkompetenz bei der Analyse und Optimierung von Geschäftsprozessen für den Maschinen- und Anlagenbau. Unser Dienstleistungsspektrum umfasst darüber hinaus die Bereiche Innovationmanagement Projektentwicklung Generalunternehmerschaft Projektmanagement Eigene F & E Projekte Wir beraten nicht nur, sondern betreuen unsere Klienten auch bei der Einführung und Umsetzung der neuen oder geänderten Prozesse. Dadurch bieten wir unseren Kunden die praxisbezogene Nachhaltigkeit, die in der heutigen Zeit benötigt wird. tecodrive ist ein Spin-Off des Instituts für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) der Leibniz Universität Hannover. Das Unternehmen wurde 2011 von drei Partnern gegründet und entwickelt, produziert und vertreibt revolutionäre Produkte aus dem Umfeld von Umformmaschinen. Ein Teil der Ingenieurs-Kapazität wird auch für Entwicklungs-Dienstleistungen angeboten. Das erste Produkt der Neugründung ist der kontaktfreie Vorschub für Umformmaschinen fleXfeed. Im Gegensatz zu herkömmlichen mechanischen Vorschüben mit Walzen oder Zangen transportiert der kontaktfreie Vorschub die Metallbänder mittels elektromagnetischer Kräfte in die Pressen oder Stanzen. Empfindliche Materialien und deren Oberflächen werden dabei nicht beschädigt. Der Vorschub ist außerdem bis zu doppelt so schnell wie mechanische Geräte und verbraucht spürbar weniger Energie. Da die Konstruktion mit wenig bewegten Teilen auskommt werden Wartungskosten und Standzeiten minimiert. Der kontaktfreie Vorschub ist seit 2013 im Markt und hat sich bei unterschiedlichen Kunden bewährt. Weitere Neuentwicklungen für die Umformtechnik sind in der Pipeline. Die trimetric 3D Service GmbH bietet Dienstleistungen in der optischen 3D Messtechnik, Flächenrückführung und Qualitätskontrolle an. Die Einbindung von 3D Qualitätsuntersuchungen dient einer frühen Fehlererkennung in der Fertigung. Der schnelle Abgleich von Soll- und IstDaten beschleunigt den Entwicklungsprozess. Trimetric erstellt flächenrückgeführte CAD Daten (Catia V4-5, ProE, Creo etc.), die bei Prototypen, Designmustern und Werkzeugänderungen oftmals nicht vorliegen. Leistungen: 3D Messen: Digitalisierung (optisch), digitale Photogrammetrie CAD Konstruktion: Reverse Engineering/Flächenrückführung Qualitätskontrolle: Computer Aided Verification, 3D Inspektion Kontakt Sauke.Semrau GmbH Sven-Olaf Sauke Tel.: 0511 762 182 05 Mail: [email protected] Web: www.saukesemrau.de Kontakt tecodrive GmbH Hans-Jörg Lindner Tel.: 05131 44 76 931 Fax: 05131 44 20 933 Mail: [email protected] Web: www.tecodrive.com Kontakt trimetric 3D Service GmbH Alexander Thiele Tel.: 0511 762 182 20 Fax: 0511 762 182 22 Mail: [email protected] Web: www.trimetric.com Hannover Airport Hannover Airport Garbsen Garbsen Dortmund Dortmund A2 A2 A352 A352 6 6 ... mit dem Auto Auf der A2 bis Ausfahrt Hannover-Herren- Ausfahrt Ausfahrt Hannover A2 A2 43 43 Hannover Herrenhausen Herrenhausen Hannover Hannover Hannover Hannover Zentrum Zentrum Berlin Berlin hausen, auf die B6 Richtung Nienburg/ Garbsen-Ost; an der dritten Ampel links abbiegen in die Straße „An der Universität“. Folgen Sie der Straße bis zur zweiten Ampelkreuzung. Dort finden Sie Besucherparkplätze. ... mit dem Flugzeug Vom Flughafen Hannover-Langenhagen mit der S-Bahn S5 bis Hannover Hauptbahnhof (ca. 16 Minuten). Dann weiter wie „... mit der Bahn“. Nienburg Nienburg ... mit der Bahn Dortmund Dortmund AAnnd deerr UUn niv iveerrssit itä ätt SAUKE.SEMRAU GmbH Am Hauptbahnhof den Ausgang „Ernst-August-Platz“ Ausfahrt Ausfahrt 6 6 Hannover Hannover Herrenhausen Herrenhausen A2 A2 H H 43 43 Haltestelle Haltestelle Friedhof/ Friedhof/ Auf der Horst Auf der Horst nehmen, weitergehen zur Stadtmitte, zum „Kröpcke“. Dort die UBerlin Berlin Bahn, Linie 4, Richtung Garbsen bis Haltestelle „Friedhof / Auf der Horst“ (gut 20 Minuten) nehmen. Entgegen der Fahrtrichtung der U-Bahn ge- H H Hannover Hannover hen, die Straße überqueren und über die Autobahnbrücke folgen. Nach etwa 500 Metern liegt rechter Hand das PZH. Alternativ den Shuttle nutzen. ... mit dem Shuttle Die neue Buslinie 404 verbindet, getaktet auf die U-Bahn-Linie 4, das PZH mit der Haltestelle „Friedhof / Auf der Horst“. Die eingesetzten Fahrzeuge starten vom Parkplatz direkt an der U-Bahnhaltstelle und fahren werktags von halb acht Uhr morgens bis 18 Uhr am Abend. 116PZH 2015 117 Impressum Herausgeber: Produktionstechnisches Zentrum der Leibniz Universität Hannover (PZH) Prof. Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena (Vorstandssprecher 2014 / 2015) An der Universität 2 30823 Garbsen www.pzh-hannover.de Redaktion und Text: PZH Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation Julia Förster [email protected] Tel.: 0511 762 5208 Grafik: PZH Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation Martin Türk Fotografie: Dorota Sliwonik, www.sliwonik.com Bettina Fischer, www.bettinafischerphotography.de Helge Bauer, www.helgebauerphoto.de Illustration: Satz: Druck Dorota Gorski, www.dorotagorski.de Detailgetreue 3D-Simulationsgrafik Andrea Lüpke, www.andrealuepke.de Druckerei Bernd Schulze GmbH, Nienburg Printed in Germany Verlag: Erschienen im PZH Verlag TEWISS – Technik und Wissen GmbH An der Universität 2 | 30823 Garbsen Das PZH-Magazin 2015 ist auf Recycling-Papier „RecyStar Nature weiß matt“ gedruckt. www.tewiss.uni-hannover.de [email protected] ISBN 978-3-95900-000-0 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, TNC-Steuerungen von HEIDENHAIN überzeugen seit jeher mit vielen praxisorientierten Funktionen in der Einzelteil- und Serienfertigung. Besonders hilfreich ist die neue 3D-Simulationsgrafik der TNC 640: Sie stellt das Werkstück präzise dar und bietet eine aussagekräftige Vorschau auf den tatsächlichen Bearbeitungsprozess beim Fräsen oder Drehen. Viele neue Ansichtsoptionen eröffnen einen genauen und frei wählbaren Blick auf Details. Damit hilft die TNC, fehlerhafte Angaben oder problematische Bearbeitungsvorgänge noch sicherer zu erkennen, bevor die Werkstückbearbeitung beginnt. auch das des Nachdruckes, der Wiedergabe, der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen und der Übersetzung des vollständigen Werkes oder von Teilen davon, sind vorbehalten. DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH, 83292 Traunreut, Germany,Telefon +49 8669 31-0, www.heidenhain.de Winkelmessgeräte 118PZH 2015 Längenmessgeräte Bahnsteuerungen Positionsanzeigen Messtaster Conveying Excellence mit High-End Fördergurten Jedes Fördergut, jede Klimazone und jede Topographie erfordert eine perfekte Fördergurttechnologie. ContiTech sorgt mit Wissen und Erfahrung, einem weltweit kompletten und kompetenten Netzwerk sowie einem breiten Produktprogramm für den Technologie-Vorsprung Ihrer Fördergurtanwendungen. Als starker Partner mit mehr als 140 Jahren Kautschuk-Kompetenz, profitieren unsere Kunden von den Synergien innerhalb des Continental-Konzerns. Innovative Fördergurttechnologie von der Entwicklung bis zur Inbetriebnahme und dem Service, setzen wir verlässlich, nachhaltig und sicher um. conveying excellence ContiTech Transportbandsysteme GmbH www.contitech.de/cbg-de
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