Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    White Paper »RESYST«. Resiliente Wertschöpfung in der produzierenden Industrie - innovativ, erfolgreich, krisenfest
    (Fraunhofer-Gesellschaft, 2021)
    Buß, Dominik
    ;
    Gebauer, Heiko
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    Glawar, Robert
    ;
    Heller, Thomas
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    Klan, Steffen
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    Knothe, Thomas
    ;
    Kohl, Holger
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    Sai, Brandon
    ;
    Schmidtke, Niels
    ;
    Stenzel, Fabian
    ;
    Werner, Markus
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    Wilms, Marcel
    Ziel des White Papers zum Thema Resiliente Wertschöpfung ist es, die Ergebnisse aus dem Fraunhofer-Innovationsprogramm Resiliente Wertschöpfungssysteme (»RESYST«) einer breiten Öffentlichkeit aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik zugänglich zu machen. Im Lichte aktueller Erfahrungen aus der Corona-Pandemie, aber auch der Hochwasserkatastrophe greift das Innovationsprogramm die Anforderungen des Wirtschaftsstandorts Deutschland an resiliente und dynamische Wertschöpfungssysteme bei gleichbleibend hoher Produktivität und Individualisierung auf. Resilienz gegenüber Krisen und Störfällen aller Art entwickelt sich somit zum entscheidenden Wettbewerbsfaktor.
  • Publication
    Herausforderungen in der Mikrozerspanung
    ( 2019)
    Kuche, Yves
    ;
    Eckert, Udo
    Die Mikrozerspanung gewinnt aufgrund der wachsenden Märkte für Mikrokomponenten, Präzisionsbauteile und Bauteile mit Toleranzen im einstelligen Mikrometerbereich zunehmend an Bedeutung. Verfahren wie das Mikrodrehen, Mikrofräsen und Mikrobohren ermöglichen dabei die Fertigung von Bauteilen mit einer großen Geometriekomplexität in einem breiten Werkstoffspektrum, wodurch die Verfahren in Anwendungsfeldern wie dem Werkzeug- und Formenbau, der Mikrosystemtechnik, der Medizintechnik und der Feinwerktechnik nicht mehr wegzudenken sind. Bei der Mikrozerspanung nimmt der Einfluss des Schneidstoff- und Werkstückwerkstoffs, der Werkzeugmakro- und Werkzeugmikrogeometrie sowie der Prozesstechnologie im Vergleich zur Makrozerspanung deutlich zu. Grund dafür sind die im Vergleich zur Makrozerspanung geringeren Zustellungen und Schnitttiefen, welche aus den kleineren Werkzeugdimensionen resultieren. Weiterhin nimmt beispielsweise beim Mikrofräsen der Einfluss von Schwingungen erheblich zu und kann zu einem inhomogenen Prozess mit raschen Werkzeugversagen und einer schlechten Bauteilqualität resultieren. Innerhalb des Vortrags werden die grundlegenden Einflussgrößen bei der Mikrozerspanung erläutert und anhand von Beispielen und Untersuchungsergebnissen veranschaulicht. Durch aktuelle Ergebnisse aus der Grundlagen- sowie anwendungsorientierten Forschung werden weiterhin Einblicke in aktuelle Entwicklungsthemen gegeben, welche gemeinsam mit dem Fachpublikum diskutiert werden können. Diese beinhalten beispielsweise Erkenntnisse zum Einfluss der Werkzeugmikrogeometrie, Anforderungen bei der Zerspanung verschiedener Werkstoffe, dem Schwingungseinfluss sowie deren Analyse bei der Mikrozerspanung und die Potentiale verschiedener Schneidstoffe.
  • Publication
    Ressourcenadaptive Produktionssysteme
    ( 2017)
    Cherkaskyy, Michael
    ;
    Feitscher, Roberto
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    Hohwieler, Eckhard
    ;
    Oertwig, Nicole
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    Stoldt, Johannes
    ;
    Wenzel, Ken
    Ein heute wichtiger Wirtschaftsfaktor mit einem wesentlichen Beitrag auf dem Weg zu einer nachhaltigen Entwicklung ist der effiziente Umgang mit Ressourcen. Eine Schlüsselrolle spielen dabei Erneuerbare Energien für die Energieversorgung, Energiespeichertechnologien sowie die intelligente Steuerung des Produktionssystems. Letztere soll vor allem einen energieeffizienten Betrieb sicherstellen, also Leistungsverläufe optimieren und Spitzenlasten vermeiden. Um Energie zu einer zentralen Zielgröße in der Produktionsplanung und -steuerung zu machen, haben die Projektpartner ein neues Planungstool entwickelt. Die Basis dafür bildete die modellhafte Beschreibung des Produktionssystems, die Fertigungsschritte zur Herstellung eines Produkts und umgebende Planungs- und Steuerungsprozesse kombiniert.
  • Publication
    Energie- und ressourcenadaptive Produktionssysteme
    ( 2017)
    Hohwieler, Eckhard
    ;
    Örtwig, Claudia
    ;
    Cherkaskyy, Michael
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    Franz, Enrico
    Lösungen zur Energieeffizienzsteigerung und -kostensenkung betrachten die Fabrik, das Produktionssystem und ggf. bestehende Wechselwirkungen nicht als Ganzes. Für ein energieoptimiertes (Re-)Design und den Betrieb von Fabriken bzw. Produktionssystemen wurde eine Methode entwickelt, mit deren Hilfe Energie- und Ressourcenbedarfe von bestehenden Unternehmen erfasst, angebotsorientiert geplant und entsprechend gesteuert werden können. Dadurch wird es möglich, Hotspots des Energieverbrauchs im Unternehmen zu identifizieren. Die sich daraus ergebenden Handlungsbedarfe können zur Umstrukturierung der Prozesslandschaft oder zur Ergänzung der Infrastruktur durch passende Energieerzeuger bzw. -speicher führen.