Fraunhofer IPK

Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik

Projekte

Auf dieser Seite finden Sie eine Übersicht über die laufenden Projekte des Fraunhofer IPK, geschäftsfeldübergreifend alphabetisch sortiert. Interessieren Sie sich für die Projektes eines bestimmten Geschäftsfeldes, können Sie diese über den Infokasten an der Seite ausgeben lassen.

Produktionssysteme | FER

AddiCut

Additive Fertigung eines optimierten Fräswerkzeuges[mehr]

Produktionssysteme | FER

Additiv gefertigte Bauteile für Messvorrichtungen

Das Fraunhofer IPK und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) haben gemeinsam einen neuen Probenhalter mit komplexen inneren Heizkanälen für die Emissionsgradmessung bei semitransparenten Werkstoffen entwickelt.[mehr]

Automatisierungstechnik | ST

ADIS: Videoanalyse-Tool ­erkennt Gefahrensituationen

Wie kann verhindert werden, dass Menschen auf Bahnhöfen, in Bussen oder Zügen Opfer von Gewalt werden?[mehr]

Produktionssysteme | FER

AGENT_QualiPro

Qualitätsmanagement für die sichere und robuste additive Produktion[mehr]

Produktionssysteme | PAM

AMELI 4.0: Condition Monitoring in Industrie 4.0

In AMELI 4.0 werden MEMS-Sensoren, insbesondere Körperschallsensorik und akustische MEMS-Mikrofone, funktionsrobust als vollständig autarkes MULTI-DOF Sensorsystem mit kinetischen Energie-Harvestern und energie­effizienten, sensornahen sowie adaptiven und selbstlernenden Auswertealgorithmen kombiniert. Die Sensorplattform bietet die Fähigkeit zur Selbstdiagnose und Selbstkonfiguration. Das integrierte Gateway gewährleistet die sichere Anbindung an Industrie 4.0 Topologien.[mehr]

Produktionssysteme | PAM

AnSim: Anwendungsorientierte Simulation

Eine Vielzahl von Parametern bestimmt das Beschichtungsergebnis. Eine diskrete Erfassung aller am Beschichtungsvorgang wirkenden Mechanismen erfordert Simulationsverfahren, die im atomaren Maßstab arbeiten. Für eine anwendungsorientierte Vorgehensweise, bei der ein zuverlässiges Simulationsergebnis in kurzer Zeit vorliegen sollte, ist dieser Ansatz nicht praktikabel.[mehr]

Automatisierungstechnik | ST

Assistenzbasierte virtuelle Rekonstruktion von kulturellem Erbe

Auf Papier gespeichertes Wissen, Verträge, Akten oder Kunst können verloren gehen, wenn Papier vorsätzlich oder versehentlich zerrissen bzw. zerstört wird. Mehrdimensionale Kulturgüter sind ebenfalls durch Verfall bedroht. Eine Zusammensetzung – sofern überhaupt möglich – erfordert großen Zeit- und Personalaufwand, abhängig vom Zerstörungsgrad. Ist der Aufwand zu hoch, gelten Kulturgüter bislang als unwiderruflich beschädigt und die Informationen auf den Dokumenten als verloren. Hierbei kann die automatisierte virtuelle Rekonstruktion als sehr vielseitiges Werkzeug, behilflich sein. Um die Technologie noch effizienter zur Erhaltung und Wiederherstellung kulturell und gesamtgesellschaftlich relevanter Dokumente und Objekte einsetzen zu können, entwi­ckeln die Wissenschaftler des Fraunhofer IPK assistenzbasierte Rekonstruktionssysteme, die das Wissen von Experten im Rekonstruktionsprozess nutzen und die physische Rekonstruktion von Kulturgütern ermöglichen. [mehr]

Automatisierungstechnik | ST

Automatisierte virtuelle Rekonstruktion der zerrissenen Stasi-Akten

Die von dem Ministerium für Staatssicherheit (MfS) der DDR 1989 vorvernichteten, d.h. per Hand zerrissenen, Unterlagen der Stasi wurden nach dem Fall der Mauer in ca. 15 500 Säcken gesichert. Diese etwa 600 Mio. Schnipsel versuchte der BStU im Sinne historisch-gesellschaftlicher Aufarbeitung manuell wiederherzustellen. Das Fraunhofer IPK hatte die Idee, ein System zu entwickeln, das zerrissene Stasi-Akten automatisiert virtuell rekonstruiert. Diese Initiative führte zum sog. „Stasi-Schnipsel-Projekt“, bei dem die zeitaufwändige und teils unmögliche manuelle Zusammensetzung durch das automatisierte System des Fraunhofer IPK ersetzt wurde.[mehr]

Produktionssysteme | FER

Bearbeitung von CMC (Ceramic Matrix Composites)

Faserverstärkte Keramikverbundwerkstoffe (Engl. Ceramic Matrix Composites – CMC) erfahren als Werkstoff für Brems- und Kupplungsscheiben einen bemerkenswerten Aufschwung. Das Fraunhofer IPK arbeitet an der Weiterentwicklung und Bereitstellung von kosten- und qualitätsoptimierten Technologien zur Bearbeitung von 2½D und 3D-Komponenten aus kohlenstofffaserverstärkten Keramikwerkstoffen auf SiC-Basis. [mehr]

Produktionssysteme | MPT

BuProMo

Butanol-Produktion aus Molke[mehr]

Automatisierungstechnik | PAR

CareJack

Oberkörperorthese zur Entlastung des Pflegepersonals[mehr]

Unternehmensmanagement | BEM

CEBRABIC

Am 23. und 24. Januar 2017 fiel der Startschuss des EU Horizon 2020 Projekts CEBRABIC. CEBRABIC (Centre for Europe-Brazil Business & Innovation Cooperation) fokussiert eine verstärkte Zusammenarbeit in den Bereichen Forschung, Technologie und Entrepreneurship zwischen den EU-Mitgliedstaaten und Brasilien. Die von der Europäischen Kommission bewilligte Projektlaufzeit wird bei einer Investitionssumme von 2,9 Mio. Euro, vier Jahre betragen.[mehr]

Produktionssysteme | FER

CLEAN PROCESS

Trockene und rückstandsfreie In-Process-Reinigung von warmen und montierten Aluminium-Gussformen[mehr]

Produktionssysteme | FER

CS³ – Ceramic Sub Sea Systems

Systemlösungen mit Hochleistungskeramik-Komponenten für Tiefsee-Anwendungen[mehr]

Automatisierungstechnik | ST

desCRY

Software für die Fahndung nach Kinderpornographie[mehr]

Füge- und Beschichtungstechnik

Effiziente metallische Beschichtungen durch die Prozesskombination Laser-Plasma-Auftragschweißen

Das Auftragschweißen metallischer Zusatzwerkstoffe (Draht oder Pulver) kann zur Instandsetzung oder zum Beschichten von Bauteilen dienen. [mehr]

Virtuelle Produktentstehung | MBE
Öffentliche Projekte

EMMA-CC

Ergo-dynamic Moving Manikin with Cognitive Control[mehr]

Produktionssysteme | PAM

EnerPro: Energieeffizienzmaßnahmen für Produktionsanlagen

Einzelne Aspekte der Maschinen und ihre Betriebsweise werden im Hinblick auf ihren Energieverbrauch und ihre umweltverträgliche Nutzung optimiert.[mehr]

Produktionssysteme | FER

EntFerTur - Turbinenschaufeln aus Hochleistungskeramik

Eine signifikante Steigerung des Wirkungsgrades von Gasturbinen ist durch Erhöhung der Eintrittstemperaturen zu erreichen. Die damit verbundenen Werkstoffanforderungen können durch Hochleistungskeramik wie Siliciumnitrid erfüllt werden. In einem Projekt des Fraunhofer-Innovationsclusters LCE werden dynamisch belastete Turbinenkomponenten aus einer hochfesten und extrem temperaturbeständigen Siliciumnitrid-Keramik sowie einer Zirkonoxid/Aluminiumoxid-Keramik entwickelt und hergestellt.[mehr]

Virtuelle Produktentstehung | MBE
Virtuelle Produktentstehung | IPS
Öffentliche Projekte

E³-Produktion

E³-Produktion - Teilprojekt I2: Ressourcenoptimiertes Produktdesign [mehr]

Produktionssysteme | FER

Flexmatik

Entwicklung einer genauigkeitsgesteigerten Prozesskinematik 4.1 für die flexibe energie-, ressourceneffiziente Produktion[mehr]

Produktionssysteme | FER

Hochkomplexe Turbinenbauteile: Prozesskette für die Additive Fertigung von Turbinenkomponenten

Ziel des Projektes »ProFeX« ist die Bereitstellung einer vollständigen und in die Industrie übertragbaren Prozesskette für die additive Fertigung von hochkomplexen Turbinenkomponenten wie Schaufeln und Brennern aus der Nickelbasislegierung Inconel 718. Dabei werden neben dem computergestützten Preprocessing und der Fertigung mittels Selektiven Laserschmelzens (SLM) auch alle nachgelagerten Prozessschritte betrachtet.[mehr]

Füge- und Beschichtungstechnik

Höhere Bauteilbelastbarkeit: Laser-Pulver-Auftragschweißen

Der technologische Fortschritt verlangt von Bauteilen immer höhere Belastbarkeit hinsichtlich hoher Temperaturen, Korrosion und Verschleiß. Das Laser-Pulver-Auftragschweißen bietet dafür unterschiedliche Lösungsansätze. Mit widerstandsfähigen Beschichtungen lässt sich die Lebensdauer von Bauteilen erhöhen und die Standzeit von Werkzeugen steigern. Weiterhin ist es möglich, durch den Materialauftrag beschädigte Teile oder verschlissene Oberflächen zu reparieren.[mehr]

Virtuelle Produktentstehung | IPS
Virtuelle Produktentstehung | MBE
Öffentliche Projekte

INPIKO

Integrierte Prozesskette für die Instandhaltung elektronischer Komponenten[mehr]

Automatisierungstechnik | ST

InREAKT

Integrierte Hilfe-Reaktionsketten zur Erhöhung der Sicherheit des ÖPNV[mehr]

Produktionssysteme | FER

Kryogen

Mikrofunkenerosion mittels generativ gefertigter Formelektroden[mehr]

Produktionssysteme | FER

Leichtbau für Turbomaschinen: Generativ gefertigte Turbinenschaufeln

Ziel des Projektes »SimuGen« ist die Steigerung der Leistungsfähigkeit von Turbinenschaufeln durch den innovativen Einsatz des Selektiven Laserschmelzens (SLM) in der Fertigung. Durch die Verfahrensvorteile der SLM-Technologie ist die Integration von neuartigen Leichtbau- und Kühlkonzepten in Turbinenkomponenten möglich, welche sich zuvor mit konventionellen Fertigungsverfahren nicht realisieren ließen.[mehr]

Produktionssysteme | PAM

Life Cycle Monitoring: Selbstorganisierendes Life Cycle & Maintenance Management System

Das Projekt »SeLMa – Selbstorganisierendes Life Cycle & Maintenance Management System« befasst sich mit der Entwicklung von Lösungen zum Life Cycle und Maintenance Management und leistet damit einen erheblichen Beitrag zur Steigerung der Anlageneffizienz. Dies trägt langfristig zur Ressourcenschonung bei und hilft gleichzeitig, ökonomische Vorteile durch verbesserten Wartungseinsatz zu realisieren.[mehr]

Produktionssysteme | FER

mikroForm

Mikrofunkenerosion mittels generativ gefertigter Formelektroden[mehr]

Produktionssysteme | PAM

MikroKomp: Werkzeugvermessung und erweiterte Schneidenformkompensation

Für gesteigerte Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit bei hochpräzisen Bearbeitungsverfahren wird im Projekt MikroKomp eine Lösung für die Erfassung und steuerungstechnische Kompensation verschleißbedingter geometrischer Fehler an Werkzeugschneiden entwickelt.[mehr]

Produktionssysteme
Produktionssysteme | MPT

MiZ – Mikrostrukturierte Zahnimplantate

Periimplantitis ist eine chronische Entzündung an der Grenzfläche zwischen Zahnimplantaten und umliegenden Zahnfleisch. Hervorgerufen durch Bakterien kann diese Entzündung zum Verlust des Implantats führen.[mehr]

Produktionssysteme | PAM

MobiKAM: Messen und Prüfen mit mobilen Kameras

Als innovative Lösung für das maschinenintegrierte, prozessnahe Messen, schafft MobiKam eine einfache Integration optischer Sensorik und Bildverarbeitungsapplikationen in Produktionsmaschinen.[mehr]

Produktionssysteme | FER

MRO Reparaturbaukasten

Die Reparatur von kapitalintensiven Bauteilen ist ein adäquates Mittel zur Verlängerung der Nutzungsdauer und somit des Produktlebenszyklus. Im Fall sicherheitsrelevanter Turbinenschaufeln existiert darüber hinaus eine hohe Anforderung an Prozesssicherheit und Qualität. Am Fraunhofer IPK haben Wissenschaftler eine durchgängige, teilautomatisierte Prozesslösung zur Reparatur von Turbinenschaufeln entwickelt.[mehr]

Automatisierungstechnik

Optische Glasprüfung

Qualitätssicherung von pharmazeutischem und technischem Glasrohr durch automatische optische Vollkontrolle[mehr]

Virtuelle Produktentstehung | IPS
Industrieprojekte

PLM Professional

Expertise in Product Lifecycle Management[mehr]

Füge- und Beschichtungstechnik

Produktivitätssteigerung für den Offshore-Pipelinebau

Der Bedarf an Energieträgern wie Erdöl und Erdgas steigt weltweit kontinuierlich an. Daher entstehen ständig neue Transportwege für diese Energieträger. Zur Effizienzsteigerung im Pipelinebau adaptiert das Fraunhofer IPK neuartige Schweißverfahren für den Offshore-Einsatz.[mehr]

Automatisierungstechnik | ST

Projekt Historisches Archiv der Stadt Köln

Am 3. März 2009, als das sechsstöckige Archivgebäude des Historischen Archivs der Stadt Köln zusammen mit zwei Nachbargebäuden einstürzte, entstand ein erheblicher kultureller Verlust. Tausend Jahre Kulturgeschichte lagen in Trümmern, etwa 90 Prozent des Archivguts wurde verschüttet. Das Stadtarchiv Köln beherbergte zum Zeitpunkt des Einsturzes als größtes deutsches Kommunalarchiv unzählige, bis zu über 1.000 Jahre alte Dokumente, darunter historisch besonders wertvolle Urkunden, Ratsprotokolle und Handschriften.[mehr]

Virtuelle Produktentstehung | IPS
Industrieprojekte

PSS Beratung

Transformation vom Produkt- zum Lösungsanbieter[mehr]

Virtuelle Produktentstehung | IPS
Industrieprojekte

Referenzbeispiel Automobilindustrie: Analyse PDM-Strategie

Ziel dieses Projekts war die Bewertung der PDM-Strategie unter Berücksichtigung von Wiederverwendung und Entwicklungsprozessen sowie die Bewertung der geplanten Produktstruktur. Daraus sollten Empfehlungen für Anpassungen der PDM-Strategie abgeleitet werden.[mehr]

Virtuelle Produktentstehung | MBE
Industrieprojekte

Referenzbeispiel Automobilindustrie: Multiphysiksimulation von mechatronischen Systemen

Die steigende Komplexität neuer Systemlösungen (in der Automobilindustrie) führt zu hohem Bedarf an Methoden der durchgängigen Modellierung und Simulation in der Produktentwicklung. Im Entwicklungsprozess werden verschiedenste CAE-Werkzeuge eingesetzt um das Systemverhalten zu untersuchen.[mehr]

Virtuelle Produktentstehung | MBE
Virtuelle Produktentstehung | IPS
Industrieprojekte

Referenzbeispiel Automobilindustrie: Zukunftsstrategie PLM

Zielsetzung dieses Projekts war die Analyse der Produktentwicklungsprozesse und Ableitung von Vorschlägen für eine zukünftige PLM-Lösungsbebauung unter Berücksichtigung von Zukunftstrends sowie die Unterstützung in der Schaffung einer Entscheidungsgrundlage für eine langfristig orientierte IT-Bebauung.[mehr]

Virtuelle Produktentstehung | IPS
Industrieprojekte

Referenzbeispiel Energiesysteme: Bewertung eines PDM-Einführungsprojekts

Bei einem weltweit etablierten Anbieter von Instandhaltungs-Dienstleistungen für Energiesysteme im Industrieeinsatz sollte konzernweit ein neues PDM-System für Produktentwicklung und Service eingeführt und dabei die PDM-ERP-Landschaft standortübergreifend harmonisiert werden. [mehr]

Virtuelle Produktentstehung | IPS
Industrieprojekte

Referenzbeispiel Luft- und Raumfahrt: CAx-/PDM- und Datenaustauschanwendungen

Im Vordergrund stand die Entwicklung von Anwendungsmethoden und Erarbeitung von Vorgehensanweisungen zum Aufbau und zur Verifikation einer 3-D-Entwicklungsumgebung. Dabei wurde folgende Problemstellung behandelt: Neue Flugzeugkonstruktionen können nur realisiert werden, wenn die notwendige Entwicklungszeit signifikant reduziert wird.[mehr]

Virtuelle Produktentstehung | IPS
Industrieprojekte

Referenzbeispiel Luft- und Raumfahrt: Einführung eines PDM-Systems für das Konfigurationsmanagement

Ziel dieses Projekts war die Abbildung von Informationen über Gerätekonfigurationen in PDM/PLM zur schnellen und fehlerfreien Ermittlung der aktuellen Gerätekonfigurationen bei Reparatur- und Wartungsarbeiten.[mehr]

Virtuelle Produktentstehung | IPS
Virtuelle Produktentstehung | MBE
Industrieprojekte

Referenzbeispiel Software/ Dienstleister: Power Train Process Assessment

Die Studie wurde gemeinsam mit UGS über Zukunftstrends bei der systemtechnischen Unterstützung des Power-Train-Entwicklungsprozesses in der Automobilindustrie durchgeführt. [mehr]

Virtuelle Produktentstehung | MBE
Industrieprojekte

Referenzbeispiel Virtual Reality: PLUG-IN VR – Einführung von Virtual Reality-Technologien

PLUG-IN VR ist für innovative Unternehmen mit hauseigener Produktentwicklungsabteilung ausgelegt. In der heutigen Zeit, in der die Marktbedingungen immer kürzere Entwicklungszeiten erfordern, ist es günstig den physischen Prototypenbau zu reduzieren.[mehr]

Produktionssysteme | FER

ReinWalz

Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zum online-Reinigen von Walzen im Floatglas-Herstellungsprozess in Rollenkühlöfen[mehr]

Automatisierungstechnik | ST

Rekonstruktion geschredderter Dokumente

Mit dem am Fraunhofer IPK entwickelten System zur automatisierten virtuellen Rekonstruktion können nicht nur digitale Abbilder der Fragmente zerrissener und be­schädigter Dokumente computerunterstützt zusammengesetzt werden, sondern auch von Aktenvernichtern zerstörte Dokumente wiederhergestellt bzw. lesbar gemacht werden. Solch geschredderte Dokumente bestehen nur noch aus nahezu identischen Schnipseln, sodass eine händische Rekonstruktion kaum möglich ist und mit einem hohen Zeitaufwand einhergeht.[mehr]

Verkehrstechnik

RouteCharge

Durch den Einsatz eines intelligenten Wechselbatteriesystems für elektrisch angetriebene Nutzfahrzeuge (e-NFZ) bis 40t mit Anhängerbetrieb, soll der Gütertransport zukunftsorientierter gestaltet werden. In einem Feldversuch eines Logistikunternehmens in Peine und dessen für den Großraum Berlin zuständigen Verteilzentrums in Berlin Westhafen, werden das e-NFZ und drei speziell für das Projekt aufgebaute Batteriewechselstationen erprobt. Durch das Projekt sollen Distanzen von bis zu 300 km mit einem e NFZ erschlossen werden. Die Wechselstationen erfüllen hierbei einen doppelten wirtschaftlichen Nutzen, indem sie die Kapazität des Batteriewechselsystems auch als primäre Regelleistung auf dem Strommarkt anbieten und dadurch wirtschaftlich betrieben werden können. Durch die Erfassung aller fahrzeug- und batterieinternen Daten wird zusätzlich der Nutzen eines gesteuerten, intelligenten Lademanagements analysiert und die Grundlage für eine adaptive Systemoptimierung geschaffen. Gleichzeitig w[mehr]

Produktionssysteme | FER

Schöne Rundungen: robotergeführte Kantenbearbeitung

Grate treten als unvermeidbare Begleiterscheinung einer mechanischen Bearbeitung auf. Die Komplexität der zu bearbeitenden Konturen und die Größe der Bauteile sorgen dafür, dass zeitaufwendige Entgratschritte überwiegend manuell durchgeführt werden müssen. Am Fraunhofer IPK wurde in diversen Projekten mit Partnern aus der Luftfahrt und Energietechnik, die automatisierte Kantenbearbeitung erprobt, weiterentwickelt und implementiert.[mehr]

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