Forschungsprojekte
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Grüne-Stahl-Flachprodukte aus Post-Consumer-Schrott (ELECTRIC-GREEN)
15.Juli 2026 | Materialforschung
Forschungsfelder: Metallverarbeitung, Megatrends - Ressourcen-verknappung
Während niedrigqualitative Langprodukte aus Post-Consumer-Schrott mittels Elektrolichtbogen-Schmelzen etabliert sind, stellen Flachprodukte und hochqualitative Langprodukte höhere Anforderungen an chemische Zusammensetzung, Gefüge und Verarbeitung. Diese werden durch unvermeidliche Begleitelemente wie Kupfer, Zinn oder Zink kritisch beeinflusst. Ziel ist es daher, die Auswirkungen dieser Elemente auf Zähigkeit, Umform- und Fügbarkeit, Oberflächengüte und mechanische Eigenschaften systematisch zu verstehen. Dies soll eine wissensbasierte Qualifizierung grüner Lang- und Flachprodukte ermöglichen, die kurz- bis mittelfristig industriell einsetzbar sind. Daraus resultiert eine signifikante Reduktion des CO2-Rucksacks der Downstream-Produkte und damit Wettbewerbsvorteile durch höhere Marktakzeptanz und potenziell reduzierte Kosten bei CO2-Bepreisung.
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Ganzheitliches zirkuläres Design und Nachhaltigkeitsbewertung von Produkten und Dienstleistungen (ZirkDeNaBe)
15.Juli 2026 | Methoden
Forschungsfelder: Maschinen- und Anlagenbau, Automobilindustrie, Megatrends - Ressourcen-verknappung
Die Kreislaufwirtschaft (Circular Economy) ist ein vielversprechender Ansatz, um ökonomischen, regulatorischen und gesellschaftlichen Anforderungen an eine Nachhaltigkeitstransformation gerecht zu werden. Sie bietet das Potenzial, umweltliche Ziele wie Klima- und Ressourcenschutz mit Innovation, Versorgungssicherheit sowie unternehmerischen Chancen zu kombinieren. Soll dies erfolgreich sein, müssen die physische Gestaltung der Produkte nach kreislaufwirtschaftlichen Prinzipien und das zugehörige Geschäftsmodell integriert gedacht werden. Hierzu bedarf es der Entscheidungsunterstützung im Innovationsprozess durch Kennzahlen, die es Entwicklern und Innovationsmanagern ermöglichen, bei ihren Entscheidungen umweltentlastende, aus ökonomischer Sicht vorteilhafte und regulativ konforme Optionen zu wählen. Insbesondere für den Mittelstand existiert eine solche Entscheidungsunterstützung jedoch bislang noch nicht.
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BeamshAIpe – Nutzung von Laserstrahlformung und AI-basierter Parameteroptimierung für die Aufbauratensteigerung in der metallischen Additiven Fertigung
15.Juli 2026 | Methoden, Materialforschung
Forschungsfelder: Metallverarbeitung
Die langsamen Produktionsraten sind in der pulverbettbasierten metallischen additiven Fertigung noch eine der Haupthemmnisse für eine flächendeckendere Nutzung dieser Technologie. Neue Entwicklungen und Prozessführungsstrategien, wie die Möglichkeit der Laserstrahlformung, versprechen Produktivitätssteigerungen von über 600 % und eine Senkung der Produktionskosten von 50 % anhand von einfachen Probekörpern. Im vorliegenden Vorhaben soll daher diese Möglichkeit in Kombination mit Methoden der Künstlichen Intelligenz genutzt werden, um Aufbauraten und damit die Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung von Komponenten aus Stählen signifikant zu steigern. Als zu entwickelnde und zu untersuchende Fallstudien werden mit den Projektpartnern relevante Materialien identifiziert, Datenbanken zu Prozessparametern und erreichbaren mechanischen Eigenschaften angelegt und anhand von experimentellen Untersuchungen produktivere Prozessparameter entwickelt. Für die wirtschaftliche Betrachtung werden erneut mit den Projektpartnern drei passende Demonstratoren ausgewählt, hinsichtlich ihrer Funktion optimiert und anschließend hergestellt. Im Weiteren werden diese Komponenten in Bezug auf ihre Performance und Kosteneffizienz mit den bisherigen Herstellungsmethoden verglichen.
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IFM-X – INDUSTRIAL FOUNDATION MODEL FOR MANUFACTURING-X
17.Dezember 2025 | Produktion / Logistik, Methoden
Forschungsfelder: Maschinen- und Anlagenbau, Automobilindustrie, Metallverarbeitung
Ein bereits erfolgreich erprobtes Industrial Foundation Model (IFM) für Zerspanungsprozesse soll in diesem Projekt auf artverwandte Fertigungsverfahren übertragen werden. Der Vorteil eines solchen Industrial Foundation Models sind erheblich verkürzte Entwicklungszyklen und gleichzeitig universell einsetzbare Prognose- und Optimierungsmöglichkeiten.
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Large-Language-Models in der Produktion: Vorteile nutzen, Volatilität beherrschen.
05.Mai 2025 | Produktion / Logistik, Methoden
Forschungsfelder:
Large-Language-Models (LLM) wie ChatGPT versprechen zahlreiche Vorteile für den produzierenden Mittelstand. Diese reichen vom Abbau von Sprachbarrieren innerhalb der Fertigungsteams über verbessertes Wissensmanagement bis hin zur effizienteren Fehlerbehebung. Durch die Nutzung geeigneter Modelle an den richtigen Stellen kann die Wettbewerbsfähigkeit produzierender Unternehmen nachhaltig gestärkt werden. Interessierte Unternehmen sehen sich jedoch konfrontiert mit einem volatilen Anbietermarkt, hochdynamischen Technologiesprüngen und fehlenden Vorgehensmethodiken. Im Rahmen des Projektes wird eine Potenzialanalyse für den Einsatz von LLM im Produktionsumfeld erstellt. Ergänzt wird diese durch eine ganzheitlich recherchierte Vorgehensmethodik zur Implementierung: datenschutzkonform, risikobewusst und investitionsarm – ohne „Lock-in-Effekt“.
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Entscheidungsunterstützungssystem zur automatisierten Produktionskonzeptplanung (EUSAP)
02.Mai 2025 | Produktion / Logistik, Methoden
Forschungsfelder: Maschinen- und Anlagenbau, Automobilindustrie
Bei der Planung von Produktionssystemen legt die Konzeptplanung den entscheidenden Grundstein für die spätere Effizienz, Flexibilität und Wirtschaftlichkeit. Trotz ihrer zentralen Bedeutung erfolgt sie heute meist manuell, was hohe Aufwände, begrenzte Variantenvergleiche und ein erhöhtes Risiko suboptimaler Ergebnisse zur Folge hat. Ziel des Projekts EUSAP ist die Entwicklung eines Entscheidungsunterstützungssystems, das die Konzeptplanung automatisiert und die Planungsergebnisse verbessert. Durch die integrierte Betrachtung und den systematischen Vergleich verschiedener Produktionsprinzipien erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, ein optimales Produktionskonzept zu finden. So werden Planungsqualität und Entscheidungssicherheit deutlich gesteigert, gleichzeitig reduzieren sich Aufwand, Kosten und Reaktionszeiten auf veränderte Markt- und Produktionsbedingungen.
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Tribologisches Verhalten unter Wasserstoff (HYTRIB)
27.Januar 2025 | Produktion / Logistik, Materialforschung
Forschungsfelder: Automobilindustrie
Im Zuge einer erfolgreichen Umsetzung der Energiewende ist der zunehmende Anteil von Wasserstoff als Energieträger unverzichtbar. Dies hat zur Folge, dass viele technische Anlagenkomponenten zukünftig in wasserstoffhaltigen Umgebungen, oft auch ohne Schmierung, betrieben werden müssen. In diesem Zusammenhang müssen neben den Auswirkungen von Wasserstoff auf die Festigkeit bzw. Duktilität auch die Auswirkungen auf das tribo-logische Verhalten der eingesetzten Werkstoffe untersucht und hinreichend gut verstanden werden. Andernfalls ist kein sicherer Betrieb der Anlagen gewährleistet.
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Effiziente Optimierung industrieller Spritzgussprozesse durch Federated Learning
27.Januar 2025 | Produktion / Logistik
Forschungsfelder: Maschinen- und Anlagenbau, Metallverarbeitung
Vorgehensmethodik für eine systematische Datenerfassung zur Implementierung des maschinellen Lernens für kleine und mittlere Unternehmen
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Future of Tooling – Resiliente Produktionsmethoden für funktionsoptimierte smarte Stanzwerkzeuge unter Nutzung additiver Fertigungsverfahren
14.März 2024 | Produktion / Logistik
Forschungsfelder: Maschinen- und Anlagenbau
Kontinuierlich ansteigender Kosten- und Zeitdruck im Umfeld der Blechbearbeitung erfordern auch ein Weiterdenken der zum Einsatz kommenden Werkzeuge, um immer komplexer werdende Bauteile kosteneffizient und termin-gerecht zu fertigen. Im vorliegenden Vorhaben sollen Produktionsmethoden für funktionsoptimierte smarte Stanzwerkzeuge erforscht werden. Als zu entwickelnde und untersuchende Fallstudien sind eine schmierungs- und leichtbauoptimierte Führungsplatte mit integrierten Dehnungsmessstreifen (DMS) sowie ein Form- und ein Schneidstempel, jeweils mit Matrize, geplant. Im Besonderen durch den Einsatz additiver Fertigungsverfahren sollen die entworfenen Werkzeuge aus resilient beschaffbaren Legierungen gefertigt werden. Die Erkenntnisse aus Entwurf, Fertigung und Test werden als Praxisleitfaden verfügbar gemacht.
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Fälschungssichere Lasermarkierungen zur eindeutigen Bauteilkennzeichnung
29.August 2023 | Produktion / Logistik, Methoden
Forschungsfelder: Maschinen- und Anlagenbau, Automobilindustrie, Elektrotechnik, Metallverarbeitung, Medizintechnik
Eine eindeutige, kontrastreiche und dauerhafte Kennzeichnung von Bauteilen stellt eine wichtige Voraussetzung für die sichere Rückverfolgbarkeit von Produkten und den Kampf gegen Produktpiraterie dar. Die Lasermarkierung bietet sich als hochwertiges, flexibles, schnelles und weitgehend werkstoffunabhängiges Verfahren an, um die automatisierte Kennzeichnung vorzunehmen. Die zunehmende Verbreitung und sinkende Systempreise führen jedoch dazu, dass Fälscher das Verfahren ebenfalls einsetzen und Logos, QR-Codes, Seriennummern und dergleichen kopiert werden. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens werden Verfahren entwickelt, um unter Verwendung gängiger Lasermarkiersysteme besonders fälschungssichere, sichtbare und unsichtbare Produktkennzeichnungen aufzubringen und die eindeutige Verifizierung und Zuordnung von Produkten zu gewährleisten.