Der aktuell größte Treiber für Innovationen ist die Informationstechnologie. Schon heute kommunizieren moderne Produktionssysteme mit ihrer Umgebung und organisieren sich selbst: Industrie 4.0 ist auf dem Vormarsch. Cyber-physikalische Systeme (CMS) sind die stillen Helden dieser Entwicklung. Prognosen besagen, dass sie die weltweite Produktion bestimmen werden. Dabei sorgen intelligente Sensoren zur Überwachung und Regelung von Produktionsprozessen dafür, dass vernetzte, autonome Arbeitsprozesse zuverlässig ablaufen. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben diese Technologien im Rahmen des Projekts „ImProcess4.0“ genutzt und ein auf intelligenten Sensorknoten basierendes Überwachungs- und Optimierungssystem für Mischverfahren mit Doppelschneckenextrudern entwickelt. Das Ergebnis: Schäden werden früher erkannt, der Verschleiß reduziert und Wartungs- sowie Reparaturtermine optimiert. Weiterlesen
Autor: HWAdmin
Vakuum ohne Druckluft: Forscher lassen in Roboter-Sauggreifern künstliche Muskeln spielen
Kurze Stromimpulse genügen, um blitzschnell ein kraftvolles Vakuum zu erzeugen und wieder zu lösen: Der neuartige Sauggreifer, den das Forscherteam um Stefan Seelecke von der Universität des Saarlandes entwickelt hat, lässt Roboterarme Gegenstände sicher festhalten und frei im Raum bewegen – ohne Druckluft, stromsparend, leise und reinraumtauglich. Die Spezialisten für intelligente Materialsysteme setzen dabei künstliche Muskeln ein: haarfeine Formgedächtnis-Drahtbündel, die an- und entspannen können. Die Drähte haben Sensorfunktion und merken zum Beispiel, wenn der Greifer nachfassen muss. Weiterlesen
Störgeräusche direkt an der Maschine messen und auswerten
© Fraunhofer IDMT
Demonstrator Hannover Messe: Konfigurierte drahtlose Sensorknoten (im Vordergrund) senden Zustandsmeldungen der Axialkolbenpumpe (links) an ein Tablet.
Fraunhofer zeigt auf der Hannover Messe vom 23. bis 27. April 2018 den Prototypen eines neuen kognitiven Systems zur vorausschauenden Wartung (Predictive Maintenance) von Produktionsanlagen (Halle 2, Stand C22). Intelligente akustische Sensoren verarbeiten batteriebetrieben an Ort und Stelle Audiosignale von Maschinen und Anlagen. Aus den Informationen, die drahtlos an eine Auswerteeinheit weitergeleitet werden, lassen sich Rückschlüsse auf den Zustand der Fertigungsanlagen ziehen und mögliche Schäden vermeiden. Industriekunden profitieren von einer kostengünstigen, skalierbaren und datensicheren Industrie 4.0-Lösung, die Ausfallzeiten gering hält. Weiterlesen
Schnelleres Befüllen von Lithiumionen-Akkus
Füllung einer Lithiumionen-Zelle unter Vakuum: Die Benetzung der Elektrode (dunkler Bereich) schreitet von allen Seiten gleichmäßig voran. Links: nach 33 Min, rechts nach 41 Min. Nach ca. 50 Min. ist die Elektrode vollstaendig benetzt. (Bild: Wolfgang Weydanz / Bosch / TUM)
Entwickler von Bosch und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) haben Neutronen eingesetzt, um das Befüllen eines Lithiumionen-Akkus für Hybridautos mit Elektrolytflüssigkeit zu analysieren. Ihr Experiment zeigte, dass die Elektroden unter Vakuum doppelt so schnell benetzt werden wie unter Normaldruck.
Einer der kritischsten und zeitlich aufwändigsten Prozesse in der Batterieherstellung ist das Befüllen der Lithiumionen-Zellen mit Elektrolytflüssigkeit nachdem die Elektroden in die Batteriezelle eingebaut wurden. Während das Befüllen selbst nur wenige Sekunden dauert, warten Batteriehersteller oft mehrere Stunden lang, um sicher zu gehen, dass die Flüssigkeit vollständig in die Poren des Elektrodenstapels eingesogen ist. Weiterlesen
Der Allrounder für die Metallbearbeitung – AquaTec 7520
Die Auswahl des richtigen Kühlschmierstoffes ist von hoher Bedeutung, da dadurch der Bearbeitungsprozess optimiert und die Produktivität gesteigert werden kann. Des Weiteren wird die Qualität der produzierten Teile maßgeblich durch den Kühlschmierstoff beeinflusst.
Der wassermischbare Kühlschmierstoff AquaTec 7520 der oelheld GmbH überzeugt durch eine hohe Emulsionsstabilität bei geringem Pflegeaufwand und deckt ein breites Anwendungsspektrum ab. Weiterlesen
Biosensoren aus Graphen einfach ausdrucken
© Foto Fraunhofer IBMT
Endlosfolie mit gedruckten Biosensoren: Fraunhofer hat ein günstiges Rolle-zu-Rolle-Verfahren entwickelt.
Zellbasierte Biosensoren können die Wirkung verschiedener Stoffe, wie beispielsweise Medikamente, auf den menschlichen Körper im Labor nachbilden. Je nach Messprinzip kann ihre Herstellung jedoch teuer sein. Oft wird daher auf ihren Einsatz verzichtet. Kostenfaktoren bei elektrisch messenden Sensoren sind das teure Elektrodenmaterial und eine aufwändige Fertigung. Fraunhofer-Wissenschaftler stellen Biosensoren mit Graphen-Elektroden günstig und einfach im Rolle-zu-Rolle-Druck her. Ein Anlagen-Prototyp für die Massenproduktion existiert bereits. Weiterlesen
Elektrobleche: Starke Magnetfelder durch scharfe Kanten
Um in einem Elektromotor die Elektrizität in Bewegungsenergie umzuwandeln, müssen Magnetfelder erzeugt werden. Entscheidend für die Effizienz des Elektromotors sind die magnetischen Eigenschaften seiner Hauptbestandteile, der sogenannten Elektrobleche. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) haben den Verarbeitungsprozess dieser Bleche untersucht.
Die lange Ladedauer der Batterien und die geringe Reichweite – das sind aktuell die Hauptkritikpunkte an der Elektromobilität. Forscherinnen und Forscher arbeiten daran, die Effizienz der Elektromotoren zu erhöhen, um so den Energiebedarf von Elektrofahrzeugen zu senken. Dabei spielen viele Einzelkomponenten eine Rolle, allen voran die Elektrobleche. Sie sind wichtig, da in ihnen die Magnetfelder erzeugt werden, die den Motor durch die Anziehungs- und Abstoßungskräfte in Bewegung versetzen. Weiterlesen
Intelligentes Rotorblatt optimiert die Windenergienutzung
© Foto Fraunhofer IWES, Pascal Hancz
Das smarte Blatt im Extremlasttest: über drei Hydraulikzylinder werden die Lasten aufgetragen.
Der Anteil der Windenergie am Gesamtstrom steigt von Jahr zu Jahr. Die riesigen Rotorblätter sind das Herzstück jeder Windenergieanlage. Das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES hat im Projekt »SmartBlades« zusammen mit Partnern ein Rotorblatt entwickelt, das durch eine neuartige Biegetorsions-Kopplung in der Lage ist, hohe Schwankungen der Windstärken effizienter zu nutzen. Im Folgeprojekt »SmartBlades2« wird das Konzept nun mithilfe eines Demonstrators experimentell überprüft. Weiterlesen
Wandel – Prognose – Transfer: FOREL-Studie 2018 erschienen
Das Forschungs- und Technologiezentrum für ressourceneffiziente Leichtbaustrukturen der Elektromobilität (FOREL) hat unter dem Titel „Ressourceneffizienter Leichtbau für die Mobilität: Wandel – Prognose – Transfer“ die FOREL-Studie 2018 veröffentlicht. Sie thematisiert innovative Fertigungstechnologien für kommende Fahrzeugarchitekturen, zeigt Defizite auf und leitet Handlungsbedarfe ab. In diesem Jahr wird die Umfrage mit mehr als 220 Insidern erstmals ergänzt durch ausführliche Interviews mit Entscheidungsträgern aus der Automobil- und Zulieferindustrie sowie zugehörigen Dienstleistern. Weiterlesen
Aktuelle Umfrage zur Digitalisierung im Maschinen- und Anlagenbau: Noch ein weiter Weg zur Smart Factory
Ist die Digitalisierung im deutschen Maschinen- und Anlagenbau angekommen? INFORM, Anbieter entscheidungsintelligenter Softwaresysteme, und das FIR (Forschungsinstitut für Rationalisierung) e.V. an der RWTH Aachen, haben hierzu Ende 2017 eine Befragung durchgeführt. Experten und Entscheider aus 47 verschiedenen Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus wurden entsprechend zum Entwicklungsstand und der Bedeutung der Digitalisierung in und für ihre Branchen interviewt. INFORM schreibt damit eine erste Erhebung aus dem Jahr 2015 fort, deren Ergebnisse als Vergleichswerte für den aktuellen Status quo der Maschinen- und Anlagenbauer in puncto „Industrie 4.0“ dienen. Weiterlesen
