Fortschrittliche Fertigungstechnologien

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1 Impulsvortrag Fortschrittliche Fertigungstechnologien bzw. Ausblick: Zukünftige Fertigungsanforderungen Dr. Stefan Dierneder Linz Center of Mechatronics GmbH

2 Agenda LCM Das Unternehmen Östereichs Nr. 1 in der angewandten Mechatronikforschung Leistungen, Tätigkeitsschwerpunkte inkl. ausgewählter Projektbeispiele Science Park Johannes Kepler Universität Linz Fertigung 2020 Produktindividualisierung & deren Auswirkung auf die Fertigung, Bezug zu Industrie 4.0 und Cyber-Physical-Systems

3 LCM Das Unternehmen F&E Projekte und Dienstleistungen von der angewandten Grundlagenforschung bis fertigem Produkt 80 Mitarbeiter bearbeiten Projekte für unsere Kunden vom kleinen Unternehmen bis zum internationalen Konzern integrierte maßgeschneiderte Lösung

4 LCM Das Unternehmen Zugang zu neuesten Erkenntnissen aus der Grundlagenforschung durch unsere integrierte COMET K2 Projektschiene K2 Projekte JKU und weitere wiss. Partner LCM GmbH Projekte mit hohem wissenschaftlichen Anteil Begleitung der Produktentwicklung bis zur Serie Von der Grundlagen- und grundlagennahen Forschung bis hin zum Produkt

5 Kompetenzschwerpunkte Gesamtgeräteentwicklung Elektrische Antriebstechnik und Leistungselektronik Hydraulische Antriebstechnik, digitale Schaltventile, Ventil-Prüftechnik Simulation von Bauteilen und Prozessen Regelungstechnik Sensorik, Kommunikation, Lokalisationstechniken Fehlerfrüherkennung in Anlagen und Maschinen Rapid Prototyping Softwareentwicklung

6 Impulsvortrag Fortschrittliche Fertigungstechnologien bzw. Ausblick: Zukünftige Fertigungsanforderungen

7 Neue Fertigungstechniken/-technologien WARUM? 1. Gesellschaftliche Forderung nach maßgeschneiderten, kundenoptimalen (individuellen) Produkten und Systemen! 2. Zunehmende Digitalisierung unserer (alltäglichen) Produkte und Systeme (Stichwort: Information immer & überall) 3. Häufigere Job-Rotation und der daraus resultierende Bedarf nach intelligenten Schulungs- und Assistenzsystemen

8 Erfordernisse um der Produkt-/System-Individualisierung bereits in der Fertigung Rechnung tragen zu können! Ansatzpunkte und Möglichkeiten: 1. Umfangreiche Softwarekonfiguration! 2. Höhere Flexibilität in der Fertigung! 3. Systeme, die sich selbst initialisieren! Stichwort: Plug&Play in der Fertigung 4. Neue Fertigungstechnologien zb: Adaptive bzw. Generative Verfahren und Digitale Drucktechnik, Neue Werkstoffe,

9 Generative Fertigung und Digitale Drucktechnik on demand Verschiedenste Werkstoffe Kunststoff, Metall, Keramik, Glas, Beton, Rapid Prototyping 3D printing Laserschmelzen (nahezu) werkzeuglos variantenreich Digitaldruck Lasersintern Rapid Tooling Metall schäumen kundenspezifisch geringste Fertigungsvorlaufzeiten direkt aus CAD fertigbar Rapid Manufacturing

10 Allgemeinen Forderungen an unsere Produktions-Prozesse und Arbeitsweisen 1. Durchgängiges Anforderungen- und Wissensmanagement 2. Durchgängige hierarchische Modellierung & Simulation; verbunden mit Parameterkonstruktion 3. Flexible(re) Fertigung D.h. Übergeordnete und am besten firmen-übergreifende Fertigungsplanung und -steuerung, äußerst flexible Fertigungssysteme, sowie Plug & Play Komponenten zur Sicherstellung kürzester Rüstzeiten 4. Intelligente Assistenzsysteme z.b. Virtual bzw. Augmented Reality als Hilfestellung bei komplexen Aufgaben bei der Konstruktion, in der Fertigung, beim Zusammenbau, bei der Wartung und letztendlich auch wieder bei der Demontage und beim Recycling

11 Industrie 4.0 Quelle: Okt. 2013

12 Cyber-Physical-Systems Das Internet der Dinge Quelle: Okt Quelle: Okt Quelle: bzw. Okt Quelle: Okt. 2013

13 Smart Factory Industrie 4.0 und die Übertragung des Internet der Dinge auf die Produktion NETZWERK von intelligenten Objekten fiber optical link BS1 RT TP1 BS3 Verknüpfung von Maschinen & Produkten mit Informationen aus dem Internet BS2 Erfassung und Bereitstellung produkt- und fertigungsbezogener Informationen fiber optical link Vernetzung im Fabriks-Netzwerk d.h. über einzelnen Fertigungsmaschinen hinweg

14 Interessante Förderinitiativen und Netzwerke 1. Horizon 2020, KETs (Key Enabling Technologies) ICT Challenge 1 A new generation of components and systems ICT Challenge 2 Advanced Computing ICT Challenge 3 Future Internet (Smart Networks, Wireless Technologies, Cloud Services) ICT Challenge 4 ICT in SMEs, adaptive systems for human learning, ICT Challenge 5 Robotics Nanotechnologies Challenge 1 2D & 3D printing of multifunctional materials Nanotechnologies, Smart Materials Challenge 3 Materials for Energy 2. Horizon 2020, PPPs (Public-Private-Partnerships) Industrial Manufacturing and Quality Factories of the Future (FoF) Sustainable Process Industries (SPRIE)

15 Interessante Förderinitiativen und Netzwerke 3. FFG Initiativen Produktion der Zukunft Bridge allgemeine Einreichungen im Basisprogramm 4. Thematischer Bezug & Internationale Vernetzung in COMET Zentren zb. Mechatronik COMET K2-Zentrum am LCM Vernetzung mit ~ 35 wissenschaftlichen Einrichtungen und Universitäten von Skandinavien bis Italien und von den USA bis nach Japan 5. Diverse Cluster- & WK- bzw. IV-Initiativen Mechatronik-Cluster: Industrie 4.0 bzw. Smart Factory Studienreise Advanced Manufacturing -Plattform in OÖ, Initiative der IV OÖ

16 Zusammenfassung 1. Die künftige Fertigung ist flexibel für individuelle Produkte 2. Neue Materialien, Prozesse und Fertigungstechnologien (Generative Verfahren) fördern die Produktindividualität 3. Produkte, Fertigungssystem(e), Fertigungskette, Hersteller und Benutzer sind stark bzw. durchgängig vernetzt 4. Mensch und Maschine arbeiten Hand-in-Hand 5. Intelligente Assistenzsysteme (zb. via Augmented Reality) unterstützen über den gesamten Produktlebenszyklus; D.h. Fertigung, Zusammenbau, Schulung & Inbetriebnahme, Wartung, Entsorgung 6. Ressourcenanforderungen und Wartung werden vom System selbst durchgeführt bzw. initiiert

17 Fertigung 2020 : Technologien, Konzepte, Schlagworte Parametrierte CAD Modelle Automatische Identifizierung Zustandsorientierte Instandhaltung Intelligente Assistenzsysteme System-Modellierung Automatische Lokalisierung Firmenübergreifende Vernetzung CPS Smartphones Smart Factory Tablet PCs Digitales Produktgedächtnis Head Mounted Displays Plug&Play Internet der Dinge Flexible Fertigung Augmented Reality RFID Industrie 4.0 Serious Gaming Losgröße 1 Produktbasierte Produktionssteuerung

18 Dipl.-Ing. Dr. techn. Stefan DIERNEDER Leitung Mechatronisches Design & Prozess-Simulation Tel: +43 (0) Linz Center of Mechatronics GmbH Science Park, Johannes Kepler Universität Linz Altenberger Straße 69, 4040 Linz, Austria Tel: +43 (0) und Fax: +43 (0)

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