Juli 2013 Jahrgang 21 Nr. 2 ISSN X (Druck-Ausgabe) ISSN (Online-Ausgabe) newsletter2

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1 Modellbasiertes Engineering: Effizienzsteigerung in mechatronischen Entwicklungsprozessen In Zusammenarbeit mit dem Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken (VDW) werden am iwb im Rahmen des Forschungsprojektes IMoMeSA (Integrierte Modellbasierte Entwicklung mechatronischer Systeme im Maschinen- und Anlagenbau) derzeit Methoden erforscht, um die Entwicklungsprozesse durch interdisziplinäre Modelle gezielt zu unterstützen. Aufgrund eines sich ständig wandelnden Umfelds im Maschinen- und Anlagenbau mit kürzeren Innovationszyklen und einer wachsenden Bedeutung informationstechnischer Komponenten genügen die derzeit praktizierten Entwicklungsprozesse nicht mehr den aktuellen Anforderungen. Vielmehr bedarf es interdisziplinärer Vorgehensweisen, die dazu beitragen die unterschiedlichen Denkweisen von Entwicklern verschiedener Fachrichtungen zu vereinen und frühzeitig aufeinander abzustimmen. Eine Möglichkeit besteht in der Ausrichtung der Entwicklung an einem abstrakten funktionalen Modell, welches für alle Beteiligten ein grundlegendes Prozessverständnis schafft und die Entscheidungsbasis für die anschließende Detail-Konstruktion bildet. Problematisch ist allerdings der Aufwand zur Integration eines zusätzlichen Modells in bestehende Entwicklungsprozesse, weswegen modellbasierte Ansätze derzeit kaum Anwendung im industriellen Umfeld finden. Zielsetzung Um der angeführten Problemstellung zu begegnen, wird das Ziel verfolgt, eine im Rahmen des Projektes AutoVIBN (Automatische Virtuelle Inbetriebnahme) erarbeitete Funktionsmodellierung speziell hinsichtlich ihrer Integration in mechatronische Entwicklungsprozesse zu erweitern bzw. zu adaptieren. Juli 2013 Jahrgang 21 Nr. 2 ISSN X (Druck-Ausgabe) ISSN (Online-Ausgabe) newsletter2 Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften Prof. Dr.-Ing. Michael Zäh Prof. Dr.-Ing. Gunther Reinhart Technische Universität München EDITORIAL Virtuelle Inbetriebnahme, Hardware-in-the-loop, Mechatroniksimulation all dies sind Schlagworte, die seit langem durch die Forschungslandschaft auf dem Gebiet der Werkzeug- und der Verarbeitungsmaschinen geistern. Die herkömmliche Vorgehensweise in der Entwicklung bzw. kundenindividuellen Anfertigung beruht auf der rein sequenziellen Abfolge von Konstruktion, Teileherstellung, Aufbau des Gestells, Verdrahtung und Inbetriebnahme. Ein gravierender Nachteil dieses Ansatzes besteht in der hohen Gesamt-Durchlaufzeit, die heute zunehmend einen Wettbewerbsfaktor darstellt. Zeitvorteile gegenüber Wettbewerbern sind mit der klassischen Vorgehensweise nicht zu erschließen. Hier setzt die Idee der virtuellen Inbetriebnahme an, womit die wesentlichen Tätigkeiten des Inbetriebnahmepersonals, wie die Anpassung der Software und das Debugging, zeitgleich zu den der realen Inbetriebnahme vorgelagerten Arbeiten ermöglicht werden soll (Parallelisieren der Tätigkeiten). Voraussetzung dafür ist ein Hardwarein-the-loop-Aufbau, bestehend aus einer realen Steuerungsplattform und einem Maschinenmodell auf PC-Basis. Man könnte salopp sagen: Das Modell gaukelt der Steuerung vor, sie stehe mir einer realen Maschine in Verbindung, so dass sich die Software unter realitätsnahen Bedingungen testen lässt. Zu diesem Zweck wurden im Vorfeld des Projektes Entwicklungsaufgaben identifiziert, für die ein integrierter, modellbasierter Entwicklungsansatz ein erhebliches Verbesserungspotenzial bietet. Im Einzelnen wurden das Anforderungsmanagement, die automatische Codegenerierung, die Unterstützung von Sicherheitsanalysen sowie die Zusammenarbeit digitaler Werkzeuge als Bereiche erkannt, für die Methoden erarbeitet werden müssen, die eine integrative Vorgehensweise in mechatronischen Entwicklungsprozessen ermöglichen. Darüber hinaus werden im Forschungsprojekt IMoMeSA Vorgehensweisen und Einführungsstrategien entwickelt, Einer breiten industriellen Anwendung dieser Vorgehensweise steht jedoch noch der bislang hohe Aufwand entgegen, der für die Erstellung des Maschinenmodells aufgebracht werden muss. Das seit Herbst letzten Jahres zusammen mit dem Lehrstuhl für Software & Systems Engineering bearbeitete Projekt IMoMeSA (Integrierte modellbasierte Entwicklung mechatronischer Systeme im Maschinenund Anlagenbau) setzt genau an dieser Stelle an. Es wird von der AiF gefördert und vom VDW als Projektträger begleitet. Dazu ist die im Rahmen des Vorgängerprojektes erarbeitete Funktionsmodellierung zunächst hinsichtlich ihrer Integration in mechatronische Entwicklungsprozesse zu erweitern und ggf. an diese anzupassen. Die praktische Umsetzbarkeit in typischen mittelständischen Unternehmen haben wir dabei stets im Blick und wir wollen auch Vorgehensweisen und Einführungsstrategien entwickeln, um die wissenschaftlichen Erkenntnisse möglichst bald in die industrielle Umsetzung bringen zu können. Einer der Beiträge dieses Newsletters vertieft die Inhalte des Projektes IMoMeSA und erläutert die Vorgehensweise im Detail. Darüber hinaus lesen Sie in dieser Ausgabe des iwb-newsletters über Biotechnologie und über das Schwungradreibschweißen. Rückblicke auf das Münchener Kolloquium und den Fabrikplanungskongress sowie einen Ausblick auf die 5. Internationale Konferenz CARV, die vom 6. bis 9. Oktober in München stattfinden wird, runden diese Ausgabe ab. Herzlichst Ihr Gunther Reinhart und Michael Zäh

2 werden. Durch diese Aufnahme ist es möglich, die Forschungsinhalte dahingehend auszurichten, dass die erwarteten Ergebnisse in der Industrie zu einem erheblichen Mehrnutzen führen. Abb.: Aufgabenfelder des IMoMeSA-Forschungsprojektes um die wissenschaftlichen Erkenntnisse problemlos ins industrielle Umfeld zu transferieren. Dadurch sollen bestehende Hemmnisse abgebaut und eine einfache Handhabung von Funktionsmodellierungen ermöglicht werden. IWB FORSCHUNGSBERICHTE Christian Eschey Maschinenspezifische Erhöhung der Prozessfähigkeit in der additiven Fertigung Bd. 274) Matthias Waibel Aktive Zusatzsysteme zur Schwingungsreduktion an Werkzeugmaschinen Bd. 273) William Brice Tekouo Moutchiho A New Programming Approach for Robot-based Flexible Inspection systems Bd. 272) Marc Lotz Erhöhung der Fertigungsgenauigkeit beim Schwungrad- Reibschweißen durch modellbasierte Regelungsverfahren Bd. 271) Stefan Krug Automatische Konfiguration von Robotersystemen (Plug & Produce) Bd. 270) Tobias Zeilinger Laserbasierte Bauteillagebestimmung bei der Montage optischer Mikrokomponenten Bd. 269) Claudia Anna Ehinger Automatisierte Montage von Faserverbund- Vorformlingen Bd. 268) Um eine industrienahe Forschung zu gewährleisten, liegt ein weiteres Ziel des Projektes in der kontinuierlichen Validierung der Projektergebnisse im Rahmen von industriellen Fallstudien. Neben dem Nachweis der generellen Anwendbarkeit der generierten Ansätze soll auch die Wirtschaftlichkeit modellbasierter Vorgehensweisen überprüft werden. Erste Forschungsarbeiten Einen ersten Schritt zur Erreichung der angestrebten Projektziele bildet die Aufnahme von Entwicklungsprozessen, wie sie derzeit im Werkzeugmaschinenbau praktiziert werden. Zu diesem Zweck wurden zunächst verschiedene OEMs über ihre Abläufe in Entwicklungsprojekten befragt. Die dort gewonnenen Erkenntnisse werden derzeit aufbereitet und anschließend in einem gemeinsamen Workshop zu einem verallgemeinerten Entwicklungsprozess synthetisiert. Der dort zu erarbeitende Prozess bildet die Basis für die Arbeiten in den Entwicklungsfeldern, die im Rahmen von IMoMeSA modellbasiert unterstützt Einen weiteren Kerninhalt der ersten Projektphase bildet die Aufnahme typischer Anforderungen an Werkzeugmaschinen während des Entwicklungsprozesses, wobei speziell der Umgang mit diesen im Fokus der Analyse steht. Dieser Schritt soll aufzeigen, an welchen Punkten das Anforderungsmanagement im Werkzeugmaschinenbau durch modellbasierte Ansätze unterstützt werden kann. Aufbauend auf den Analysearbeiten wird in den einzelnen Entwicklungsfeldern die verwendete Modellierung erweitert und in einem prototypischen Werkzeug realisiert. Dank Besonderer Dank gilt der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen Otto von Guericke e.v. (AiF) für die Förderung des IMoMeSA- Forschungsprojektes, dem VDW als Projektträger sowie den beteiligten Unternehmen für die gute Zusammenarbeit. Autor GESTARTETE FORSCHUNGSPROJEKTE Entwicklung der Herstellung von Ga-68-Generatoren Projektförderer: Bayerische Forschungsstiftung (BFS) RoHoQ Roboterbasierte hochgenaue Qualitätssicherung Projektförderer : Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Christoph Richter Automation Infrastruktur, Verkehr und Technologie (BStMWIVT) Bindemechanismen beim Rührreibschweißen von Mischverbindungen im Schwerpunktprogramm 1640 (Fügen durch plastische Deformation) Projektförderer: Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG) ABGESCHLOSSENE FORSCHUNGSPROJEKTE StruStröTemp Berührungslose, ultraschallbasierte Transportsysteme für Hochtemperaturanwendungen Projektförderer: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen Otto von Guericke e.v. (AiF), Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (ZIM) RAN RFID-based Automotive Network Projektförderer: Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) 2 iwb newsletter 2 7/2013

3 Parameteroptimierung beim Schwungrad- Reibschweißen Das Schwungrad-Rotationsreibschweißen ist ein robustes Fügeverfahren, das jedoch aufgrund der aufwändigen Parameterbestimmung meist nur in der Serienfertigung zur Anwendung kommt. Mit dem Ziel, das Verfahren auch für Kleinserien wirtschaftlich zu machen, wird der Schweißprozess genauer untersucht. Durch das Schwungrad-Reibschweißen lassen sich auch nicht oder nur schwer schmelzschweißbare Werkstoffe verbinden. Mit diesem Verfahren können innerhalb weniger Sekunden Schweißverbindungen zwischen Vollquerschnitten und Hohlwellen hergestellt werden. Typische Anwendungen des Verfahrens sind unter anderem Verdichter für Turbolader, Achsen für LKW oder Stufen für Hoch- und Niederdruckverdichter in Flugantrieben. Ausgangssituation Aufgrund der zahlreichen Eingangsgrößen des Prozesses ist es schwierig, für neue Bauteilgeometrien und Werkstoffe mit vertretbarem experimentellem Aufwand geeignete Parameter für die Kleinserienfertigung zu finden. Daher sind zahlreiche Versuche notwendig, um die Prozessparameter festlegen zu können. Dies führt dazu, dass das eigentlich sehr schnelle und effiziente Verfahren für Kleinserien und Einzelanfertigungen im Regelfall unwirtschaftlich ist. Ziel und Vorgehensweise Deshalb ist es das Ziel des Forschungsprojekts, das Durchführen von Versuchen zur Definition der Prozessparameter überflüssig zu machen. Dem Anwender des Verfahrens soll es möglich sein, anhand von Tabellenwerten direkt ein zufriedenstellendes Schweißergebnis zu erhalten. Dadurch soll der Anwendungsbereich des Schwungrad- Reibschweißens auf kleine und mittelgroße Serien ausgeweitet werden. Um dieses Ziel zu erreichen, werden zum einen zahlreiche experimentelle Untersuchungen angestellt, um den Einfluss unterschiedlicher Prozessparameter auf das Schweißergebnis zu qualifizieren. Zum anderen wird mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM) ein Modell zur Simulation des Schweißprozesses entwickelt. Abb.: FE-Modell der Schweißnaht Experimentelle Untersuchungen In den Versuchen werden die Probengeometrie, der Probenwerkstoff, das Massen-Trägheitsmoment und die Anfangsdrehzahl der Schwungmassen sowie die Stauchkraft variiert. Die Qualität der entstandenen Schweißverbindungen wird anhand von Härtemessungen, Zugprüfungen und Querschliffen beurteilt. Um eine effiziente Durchführung der Tests zu gewährleisten und statistisch gesicherte Ergebnisse zu erhalten, werden die Methoden der statistischen Versuchsplanung angewendet. Mathematisches Modell Basierend auf den Versuchsergebnissen wird ein mathematisches Modell des Prozesses erstellt, das den Einfluss der NEUE MITARBEITER Garching Markus Krutzlinger Clemens Marder Ulrich Teschemacher Augsburg (Univ.) Michael Jelinek (Univ.) Christoph Schmutzler M. Eng. Manuel Voit Kerstin Wagner AUSGESCHIEDENE MITARBEITER Garching Florian Ammer Thomas Bonin Jens Hatwig Dr.-Ing. Stefan Krug Tobias Philipp Johannes Pohl Dr.-Ing. Markus Ruhstorfer Manuel Viol Augsburg Jörg Egbers Dipl.-Wi.-Ing. Philipp Engelhardt M. Sc. Mark Schlögel Rüdiger Spillner Eingangsgrößen des Prozesses auf die Schweißverbindung wiedergibt. Das Modell soll es ermöglichen, Vorhersagen über das Schweißergebnis noch nicht getesteter Parameterkombinationen zu treffen. Simulation Die Simulation liefert weiterführende Informationen über den Prozess, die aus Versuchen nicht oder nur sehr aufwendig gewonnen werden könnten: Durch das Ableiten des Temperatur-Zeit-Verlaufs während der Schweißung kann beispielweise ermittelt werden, welcher Gefügezustand sich im Bereich der Schweißnaht einstellt. Außerdem soll mit Hilfe der Simulation sowohl die Festigkeit als auch die Härte der herzustellenden Schweißverbindung vorhergesagt werden. Danksagung Das IGF-Vorhaben Nr N der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e.v. (DVS) wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Autor M. Eng. Manuel Keßler Fügeund Trenntechnik TERMINE 2013 ScienceDay Batterieproduktion vom Rohstoff bis zum Hochvoltspeicher Garching, Schulung in der Lernfabrik für Energieproduktivität (LEP) Garching, CARV 2013 München, Alle weiteren Termine sowie Terminänderungen erhalten Sie jederzeit auf unserer Homepage IWB SEMINARBERICHTE Gunther Reinhart, Michael F. Zäh (Hrsg.) 17. Augsburger Seminar für additive Fertigung Funktionsintegration und Leichtbau Bd. 108) Gunther Reinhart, Michael F. Zäh (Hrsg.) 2. Seminar für Batterieproduktion Vom Rohstoff bis zum Hochvoltspeicher Bd. 107) Gunther Reinhart, Michael F. Zäh (Hrsg.) 1. Seminar für Batterieproduktion Vom Rohstoff bis zum Hochvoltspeicher Bd. 106) iwb newsletter 2 7/2013 3

4 Biotechnologie meets Produktionstechnik Die Gruppe Industrielle Biotechnologie der Projektgruppe Ressourceneffiziente Mechatronische Verarbeitungsmaschinen (RMV) des Fraunhofer IWU in Augsburg entwickelt unter anderem ressourcenschonende Verfahren, um biotechnologische Verfahren in die Produktionstechnik zu integrieren. Abb.: Mikroorganismen auf einer Polymer- Oberfläche (150x) MITARBEITER PROJEKTGRUPPE RMV DES FRAUNHOFER IWU Dipl.-Biol. Jochen Reiter Josef Huber Dipl.-Kffr. Vanessa Schmidt Dipl.-Kfm. Fabian Keller Eric Unterberger Dipl.-Betriebswirtin (VWA) Claudia Gläser Tobias Philipp Dipl.-Wi.-Ing. Philipp Engelhardt Die Biotechnologie wird oftmals als älteste Technologie der Welt bezeichnet. Bereits seit tausenden von Jahren wird die Aktivität von Mikroorganismen bei der Herstellung von Bier, Wein und Brot verwendet. Generell wird Biotechnologie als die Nutzung und Entwicklung von Verfahren und Produkten auf Basis von Mikroorganismen oder deren Bestandteilen definiert. Als interdisziplinäre Wissenschaft vereint sie naturwissenschaftliche Erkenntnisse aus Biologie, Physik und Chemie mit ingenieurwissenschaftlichen Konzepten. Teilgebiete der Biotechnologie Die wichtigsten Bereiche der Biotechnologie werden mit den Farben Rot, Grün und Weiß gekennzeichnet. Die Rote Biotechnologie beschäftigt sich mit medizinischen Methoden und Erzeugnissen für Diagnostik und Therapie. Das Ziel der Grünen Biotechnologie ist die gentechnische Optimierung von Nutzpflanzen und die Gewinnung von Pflanzeninhaltsstoffen. Die Weiße Biotechnologie, auch industrielle Biotechnologie genannt, bezeichnet die Herstellung und Verwendung von biologischen Produkten und Verfahren in der Industrie. Der Einsatz von Mikroorganismen und Enzymen als Biokatalysatoren bringt aufgrund moderater Reaktionsbedingungen ökonomische und ökologische Vorteile. Neben der Produktion von beispielsweise Biopolymeren, Geschmacksverstärkern, Treibstoffen oder Waschmittelenzymen besitzt die Weiße Biotechnologie zahlreiche weitere Anwendungsfelder bis hin zur Rostentfernung durch eisenabbauende Bakterien. Dies eröffnet für die Produktionstechnik neue Möglichkeiten für effizientere Verfahren. In der Produktionstechnik Biotechnologische Verfahren sind im Vergleich zu herkömmlichen häufig ressourceneffizienter, umweltschonender und kostengünstiger. Die Integration solcher Prozesse in die Produktionstechnik ist daher ein Ziel der Projektgruppe RMV. Ein Forschungsschwerpunkt ist das biologische Recycling von CFK-Bauteilen. Speziell modifizierte Enzymsysteme aus adaptierten Mikroorganismen (siehe Abb.) sollen die Polymermatrix spalten und so konventionelle energieaufwendige Recyclingverfahren ablösen. Die Carbonfasern sollen dabei unbeschadet freigesetzt und in neuen Bauteilen verwendet werden. In der Karosserie- und Bauteilfertigung fallen aufgrund kurzer Standzeiten der Reinigungsbäder durch die Anreicherung von Ölen große Mengen an belasteten Abwässern an. Der Einsatz biologischer Reiniger oder ölabbauender Mikroorganismen zur kontinuierlichen Aufbereitung von Reinigungsflüssigkeiten ist ein weiteres Thema, welches in Augsburg bearbeitet wird. Die Beschichtung von Bauteilen mit biologischen Nanostrukturen ermöglicht eine Vergrößerung der Oberfläche und eine Veränderung der Benetzbarkeit (z. B. Lotus-Effekt ) auf kostengünstigem Weg. Derzeit wird in Augsburg an einem Verfahren gearbeitet, mit dessen Hilfe die Kapazität von Lithium-Ionen-Zellen für Elektrofahrzeuge durch biotechnologische Oberflächenmodifikationen verbessert werden soll. Weiterhin beschäftigt sich die Projektgruppe RMV mit der Modellierung biologischer Prozesse, was dazu beiträgt, den Prozessablauf zu optimieren. Nur so können die Abhängigkeiten der vielfältigen Parameter berücksichtigt werden. Das Ziel des Forschungsprojekts Biogas OptiMus ist die Steigerung der Effizienz von Biogasanlagen auf Basis eines verbesserten Prozessverständnisses. Vorhandenes Potenzial Die vorgestellten Themen zeigen eine Auswahl möglicher Schnittstellen zwischen den verschiedenen Ingenieursdisziplinen. Es besteht jedoch weiteres, bisher ungenutztes Potenzial für die Anwendung biotechnologischer Verfahren im Maschinenbau. Als produktionstechnisches Institut mit eigener Biotechnologie- Abteilung hat die Projektgruppe RMV beste Voraussetzungen zur Identifikation und Umsetzung dieser Möglichkeiten. Autoren (FH) Stephanie Hilmer Projektgruppe RMV des Fraunhofer IWU Katrin Möser Projektgruppe RMV des Fraunhofer IWU 4 iwb newsletter 2 7/2013

5 Neues Format voller Erfolg: Produktionskongress 2013 Im Rahmen der Veranstaltungswoche münchener kolloquium fand am 20. März dieses Jahres erstmalig der Produktionskongress 2013 in Zusammenarbeit mit der Bayern Innovativ GmbH statt. Mehr als 380 Teilnehmern wurden Trends und Entwicklungen in den Bereichen der Intelligenten Produktion, der Ressourceneffizienz und des Leichtbaus vorgestellt. Ganzheitliche und nachhaltige Steigerung der Wertschöpfung durch effiziente Produktionsverfahren, innovative Produktionstechnologien, ein verantwortungsvoller Umgang mit Ressourcen und die Integration intelligenter Systeme zu diesen Leitthemen luden bereits am Vorabend die Professoren Gunther Reinhart (iwb), Michael F. Zäh (iwb) und Wolfram Volk (utg) zu einem Abendempfang in die Versuchshalle des iwb ein. Spannender Abendempfang Während den Führungen konnten sich die Gäste über viele interessante Forschungsprojekte und Versuchsaufbauten, wie zum Beispiel das Stranggießen am utg, Rapid Prototyping und ein Ameisenstaat als Vorbild für die Produktionsorganisation am iwb, informieren. Prof. Werner Klaffke, Geschäftsführer der Bayern Innovativ GmbH, betonte in seiner Einführung die wichtige Stellung der Automobilindustrie als Treiber für produktionstechnische Entwicklungen. Kongresstag Der Keynote-Vortrag wurde von Rupert Stadler, Vorsitzender der AUDI AG, gestaltet. Er stellte die Ressourceneffizienz in Produkt und Produktion der Automobilbranche in den Mittelpunkt. Im Besonderen zeigte er auf, wie AUDI den derzeitigen Herausforderungen, wie zum Beispiel den veränderten Kundenanforderungen, dem Trend zu Mega-Cities, der Endlichkeit fossiler Brennstoffe sowie den neuen Klimaschutzzielen begegnet. Ein weiterer Vortrag zur Weiterentwicklung der Produktionstechnik wurde von der Robert Bosch GmbH gestaltet. Mit dem Thema Internet der Dinge und Dienste nannten Dr. Stefan Ferber und Martin Bogen unter anderem die vernetzte Produktion, das kundenintegrierte Engineering und die intelligente Instandhaltung als definierte Anwendungen für Industrie 4.0. Daran anschließend wurde der Kongress in drei parallele Vortragsreihen geteilt. Industrie 4.0 Die Digitalisierung verändert unsere Welt. Dabei steht fortwährend der Mensch im Fokus, der mit Hilfe von Cyber-Physischen Systemen unterstützt wird. Praxisnahe Entwicklungen wurden durch die Unternehmen Wittenstein AG, Festo AG & Co. KG, Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH & Co. KG, KUKA Roboter GmbH und Audi AG dargelegt. Besonders die Verfügbarkeit produktbezogener Lebenszyklusinformationen wurde hervorgehoben. Die sich daraus ergebenden Möglichkeiten spiegeln sich beispielsweise in neuen Ansätzen von Assistenzsystemen, Intelligenz in den Produkten und Produktionssystemen wie auch in der Vernetzung verschiedener Komponenten wider. Ressourcen- und Energieeffizienz Die Reduzierung des Ressourceneinsatzes über den gesamten Produktlebenszyklus ist ein Kernziel nachhaltiger Produktentwicklung. Durch intelligentes Energiemanagement und funktionsoptimierten Leichtbau kann der Ressourcenaufwand in der Produktion auch bei mittelständischen Unternehmen effektiv reduziert werden. Fachbeiträge der RWTH Aachen, der Audi AG, des Fraunhofer IWU, der BMW Group und der J. Schmalz GmbH legten vielfältige Möglichkeiten und Praxisbeispiele für eine nachhaltige und ressourceneffiziente Produktion dar. Leichtbau Die Herausforderungen im Leichtbau sind vielfältig und offenbaren sich im produktionstechnischen Kontext besonders durch leichtbaugerechte Konstruktion und die Verbindung und Bearbeitung von Multi-Material-Kombinationen. Als besonders vorteilhafte Leichtbauwerkstoffe wurden im Vortrag von Voith Composites GmbH & Co. KG die Carbon-Faserverstärkten Kunstoffe (CFK) genannt. Im Vortrag der BMW Group wurden nicht nur in CFK-Technologien neuartige Ansätze zur Massereduzierung gesehen, sondern auch im steigenden Einsatz von Aluminiumgusskomponenten. Die vielfältigen Entfaltungsmöglichkeiten wurden durch die Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH, MT Aerospace AG und die Technische Universität Darmstadt herausgestellt. Dabei wurde gerade die Leichtbau-Fertigung als Schlüssel in den Mittelpunkt gerückt. Im nächsten Jahr Das nächste münchener kolloquium ist für den 19. März 2014 geplant und wir freuen uns schon jetzt darauf, wieder Forschung und Wirtschaft zu vernetzen. Autoren Stefan Braunreuther Fügeund Trenntechnik M. Sc. Benny Drescher Automation Tanja Mayer Marketing und PR Abb.: Netzwerken am Vorabend in der Versuchshalle des iwb (Foto: Bayern Innovativ) iwb newsletter 2 7/2013 5

6 Rückblick auf den 11. Deutschen Fachkongress Fabrikplanung Ressourceneffiziente Fabriken werden in Zukunft entscheidend zum Erfolg produzierender Unternehmen beitragen. Darüber hinaus muss sich insbesondere der Mittelstand durch zukunftsfähige, wandelbare und trotzdem pragmatische Fabrikkonzepte hervorheben. Auf dem 11. Deutschen Fachkongress Fabrikplanung diskutierten Experten aktuelle Entwicklungen in der Fabrikplanung. Autor Markus Pröpster Produktionsmanagement und Logistik Am 23. und 24. April 2013 trafen sich ca. 220 Experten aus Forschung und Industrie zum regen Erfahrungsaustausch und zur Diskussion aktueller Fragestellungen der Fabrikplanung. Im Rahmen des Fachkongresses Fabrikplanung standen folgende Themen im Fokus: Entwicklung energieeffizienter Fabriken Ein Schwerpunkt war die Planung energieeffizienter Fabriken im Bestand oder auf der grünen Wiese. Experten aus dem Mittelstand und aus Großkonzernen erläuterten Methoden und Praxisbeispiele zur Steigerung der Energieeffizienz. Die Mittelstandsfabrik Vertreter des Mittelstands stellten aktuelle Konzepte zur zukunftsfähigen Gestaltung der Fabriken dieser Unternehmen vor. Beispiele waren modulare Fabriken, neue Fabrikstrukturen im urbanen Umfeld und die Produktion von High-End-Produkten. Trends in der Fabrikplanung Darüber hinaus wagte der Kongress einen Blick in die Zukunft. Herr Professor Reinhart zeigte anhand der Themen alternsgerechte Arbeitsplatzgestaltung, cyberphysische Systeme und Bionik in der Organisation neue Trends der Fabrikplanung auf. Letzteres bedeutet die Übertragung von Ansätzen aus der Natur zur einfachen, dezentralen Gestaltung der Produktionsorganisation. Werkzeuge, Methoden und Dienstleistungen In der begleitenden Fachausstellung waren sowohl Forschungseinrichtungen als auch Dienstleiter vertreten, wodurch eine Abb.: Vortrag Prof. Reinhart breite Diskussionsplattform geboten wurde. Auch das iwb konnte sich präsentieren und insbesondere die Vorführung zum neuen Forschungsschwerpunkt Bionik in der Produktionsorganisation fand großen Anklang. Ausblick Der 11. Deutsche Fachkongress Fabrikplanung war ein voller Erfolg. Der nächste Kongress wird am 11. und 12. November 2014 in Ludwigsburg stattfinden. Wir würden uns freuen, Sie dort begrüßen zu dürfen. Zukunft braucht Herkunft : Wissenschaftliches Kolloquium zur Zukunft der Produktionstechnik Am 26. April dieses Jahres fand das wissenschaftliche Kolloquium unter dem Motto Zukunft braucht Herkunft statt. Dabei trafen sich viele ehemalige Weggefährten und Kollegen von Prof. Joachim Milberg in der Fakultät für Maschinenwesen der Technischen Universität München (TUM). Autorin Tanja Mayer Marketing und PR Die Gäste des wissenschaftlichen Kolloquiums, wie die Mitglieder des iwb e.v., aktuelle und ehemalige Mitarbeiter des iwb sowie des Instituts für Produktion und Logistik (ifp consulting), dankten Prof. Joachim Milberg für seinen wertvollen Beitrag zur Entstehungsgeschichte der Produktionstechnik und gratulierten ihm gleichzeitig zu seinem 70. Geburtstag, den er kurz zuvor feierte. Blick auf die Zukunft der Produktion Mit dem Empfang aller Gäste in der Magistrale der Fakultät Maschinenwesen begann das wissenschaftliche Kolloquium zum Thema Zukunft braucht Herkunft. Eröffnet und moderiert wurde das Kolloquium von Prof. Michael Zäh der immer wieder gerne die Bühne für die Wegbegleiter von Prof. Joachim Milberg freigab, die an diesem Abend die Gelegenheit nutzten, um ihre Gedanken zur Abb.: Prof. Dr. Joachim Milberg bei seiner Rede am 26. April 2013 Vergangenheit sowie zur Zukunft mit den anwesenden Gästen zu teilen. So führten Prof. Dieter Spath, Dr. Norbert Reithofer, Prof. Gunther Reinhart, Prof. Christoph Maier, Prof. Rudolf Stiefenhofer und Prof. Stefan Linner bspw. aus, welche neuen Herausforderungen an die produzierende Industrie der Zukunft gestellt werden. Mehr noch: Die Vortragenden zeigten mit anschaulichen Beispielen den Weg zur intelligenten, ressourceneffizienten und modernen Fertigung und trugen mit ihrer persönlichen Note zum Erfolg dieses Abends bei. Eindrucksvoll wurden auch die Verdienste von Prof. Joachim Milberg für mehrere Generationen des iwb hervorgehoben und sein Wirken für die Produktionslandschaft beleuchtet. Der gemütliche Ausklang des Abends wurde begleitet von der wiedergegründeten iwband, welche schon zu Zeiten rockte, als Prof. Joachim Milberg noch Ordinarius des iwbs war. Für den gesamten restlichen Abend sorgten die Auerbacher Gumpenpritschler für eine feierliche Atmosphäre. Zusammengefasst war es ein Abend des Wiedersehens und ein vollendeter Erfolg, um die Arbeit von Joachim Milberg mit Blick auf die Zukunft der Produktion zu würdigen. 6 iwb newsletter 2 7/2013

7 5 th International Conference on Changeable, Agile, Reconfigurable and Virtual Production Unter dem Motto Enabling Manufacturing Competitiveness and Economic Sustainability veranstaltet das iwb im Oktober 2013 die 5. CARV. Im Fokus dieser Konferenzreihe steht der zielgerichtete Dialog und Wissenstransfer zwischen Forschung und Industrie. Die Leiter des iwbs sowie des Intelligent Manufacturing Systems (IMS) Centre der University of Windsor, Kanada, laden vom Oktober 2013 in das Holiday Inn Munich City Centre Hotel zur 5th International Conference on Changeable, Agile, Reconfigurable and Virtual Production (CARV 2013) ein. Damit wird die im Jahr 2005 begonnene Konferenzreihe, die mittlerweile einen festen Platz in der produktionstechnischen Forschung eingenommen hat, fortgesetzt. Wie in den vergangenen Jahren werden auch diesmal im Rahmen der wissenschaftlichen Veranstaltung international renommierte Referenten aus Forschung und Industrie aktuelle Methoden und zukunftsweisende Resultate zur Integration der wandlungsfähigen und der virtuellen Produktion sowie deren erste Implementierungen im produktionstechnischen Umfeld präsentieren. Beiträge aus der ganzen Welt Dem Aufruf zur Präsentation der aktuellen Forschungsansätze und Ergebnisse IMPRESSUM Der iwb newsletter erscheint vierteljährlich und wird heraus gegeben vom Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) Technische Universität München Boltzmannstraße 15, Garching Tel.: 089/ , Fax: 089/ ISSN X (Druck-Ausgabe) ISSN (Online-Ausgabe) Redaktion: Tanja Mayer (verantw.) Tel.: 089/ Web: Herstellung: dm druckmedien gmbh Paul-Heyse-Straße München Verlag: Herbert Utz Verlag GmbH Adalbertstraße 57, München Tel , Fax: 089/ Web: Natürlich gedruckt auf chlorfrei gebleichtem Umweltpapier. Adressverteiler: Möchten Sie in den Verteiler aufgenommen werden oder hat sich Ihre Adresse geändert? Dann schicken Sie bitte eine an folgten eine hohe Anzahl international anerkannter Wissenschaftler und Vertreter aus der Industrie. Um eine möglichst hohe Qualität der vorgestellten Inhalte sicherzustellen, wurden die eingereichten Beiträge von einem namhaften Scientific Committee auf ihre wissenschaftliche Relevanz hin begutachtet. Basierend auf den Ergebnissen des durchgeführten Reviews wurden insgesamt 80 Einladungen an Referenten aus 15 Ländern ausgesprochen. Keynotes als Leitvorträge Die zahlreichen Vorträge aus der ganzen Welt werden durch ausgewählte Keynotes aus der Wissenschaft und der industriellen Praxis abgerundet. Als Referenten konnten unter anderem Prof. Dr. Hoda A. ElMaraghy und Prof. Dr. Waguih H. ElMaraghy vom IMS Centre, Prof. Dr. Dominik Matt der Freien Universität Bozen-Bolzano (FUB) sowie Prof. Dr. Seppo Torvinen der Tampere University of Technology gewonnen werden. Anmeldung Die Anmeldung zur CARV 2013 erfolgt online über die Webseite der Konferenz. Die Teilnahmegebühr von 600 gilt für alle drei Konferenztage und beinhaltet neben der Versorgung während der Veranstaltung auch das Konferenzdinner am 8. Oktober 2013 sowie den Tagungsband. Die Registrierung zur Konferenz ist bereits am Vorabend, dem 6. Oktober 2013 möglich, wo im Anschluss die Gelegenheit zum gemeinsamen Oktoberfestbesuch besteht. Termin und Konferenzort Oktober 2013 Holiday Inn Munich City Centre Manufacturing Systems Global Competitiveness and Sustainability Enablers of Change and Manufacturing Success Product and production Co-Development Enterprise and Knowledge management Application and Trends Abb. 2: Themenschwerpunkte der CARV 2013 Teilnahmegebühren Early Registration: 500 (bis ) Late Regnistration: 600 (ab ) Zusätzliches Ticket zum Konferenzdinner: je 60 Informationen Kontakt CARV 2013 Conference Office c/o iwb Technische Universität München Boltzmannstraße 15, Garching Phone: +49 (89) Fax: +49 (89) Autoren Dipl.-Wirt.-Ing. Michael Niehues Produktionsmanagement und Logistik Thorsten Klein Automation Abb. 1: Impression der CARV 2011 in Montreal iwb newsletter 2 7/2013 7

8 Technische Universität München Nachruf Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Kau Fakultät für Maschinenwesen Die Fakultät für Maschinenwesen trauert um ihr Mitglied und früheren Dekan Professor Hans-Peter Kau. Professor Kau hat von 1979 bis 1984 an der RWTH Aachen Maschinenwesen studiert. Dort wurde er anschließend Assistent am Institut für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen und bei Professor Gallus zum Doktor der Ingenieurwissenschaften promoviert. Nach seiner Promotion hat er seit 1991 bei der BMW Rolls Royce GmbH in Deutschland und England gearbeitet, zuletzt als Leiter der Abteilung Antriebssysteme. Für hervorragende Verdienste um die Entwicklung der Luftfahrt wurde ihm als Mitglied des Entwicklungsteams der BR700 Triebwerksfamilie 1998 die Ehrennadel der deutschen Luftfahrt verliehen. So wurde sein bedeutendes Wirken für die Luftfahrt schon früh durch die Fachwelt geehrt. Im gleichen Jahr nahm er den Ruf als Ordinarius für Flugantriebe an der Technische Universität München an. Aufbauend auf den Erfahrungen aus seinen vielschichtigen industriellen Tätigkeiten in Konstruktion, Aero dynamik, Festigkeit und experimenteller Erprobung initiierte Professor Kau viele neue Forschungsaktivitäten an seinem Lehrstuhl für Flugantriebe. Seine Forschung konzentrierte sich auf Untersuchungen zu instationären Strömungen, auf die Erhöhung der Effizienz und Stabilität von Turbomaschinen und auf optimierte Bauweisen von Turbokomponenten. Unter seiner Leitung entstanden, auch in Kooperation mit der Industrie, wissenschaftlich herausragende experimentelle Einrichtungen am Lehrstuhl. Beispiele sind der Radialverdichter- und der Raketenbrennkammer-Prüfstand. Mit dem Namen Hans-Peter Kau sind viele wegweisende Forschungsvorhaben und Projekte zu Flugantrieben und stationären Gasturbinen verbunden. Seine Vorlesungen zeichneten sich durch ihren Praxisbezug aus. Dafür wurde ihm mehrfach von den Studierenden die Auszeichnung für die beste Vorlesung im Hauptstudium des Maschinenwesens verliehen. Bereits 2005, wenige Jahre nach seiner Berufung, wurde Professor Kau zuerst Prodekan, dann ab 2007 Dekan der Fakultät für Maschinenwesen. Er übte dieses Amt bis zu dem Zeitpunkt aus, ab dem seine Erkrankung ihm ein weiteres Arbeiten unmöglich machte. Als Dekan war Professor Kau durch Veränderungen im Hochschulrecht mit deutlich mehr Befugnissen und größerer Verantwortung als seine Amtsvorgänger ausgestattet. Dennoch machte er immer deutlich, dass er sich nicht über die Interessen seiner Kolleginnen und Kollegen hinwegsetzen würde. In richtungsweisenden Fragen hat er die Meinungsbildung in der Kollegenschaft befördert, um dann kollegiale Entscheidungen herbeizuführen oder im Interesse der Kollegenschaft zu treffen. Professor Kau hat diese Entscheidungen der Fakultät immer selbstbewusst und mit großem Erfolg innerhalb der TUM auch zu deren Wohl vertreten. Seine Amtszeit als Dekan an der Technischen Universität München ist geprägt durch ein starkes Wachstum der Fakultät für Maschinenwesen in allen Bereichen, sowohl wissenschaftlich und wirtschaftlich als auch in der Studierendenzahl. Dafür ist ihm die Kollegenschaft dankbar. Professor Kaus Wirken war gekennzeichnet von seinem Verantwortungsgefühl gegenüber der Gesellschaft und besonders auch gegenüber seinen Studenten und Mitarbeitern. Eine besonders herausragende Eigenschaft von Professor Kau war, dass er Kollegen, Mitarbeiter und Studenten stets mit professionellem Respekt behandelt hat. Dies ermöglichte ihm, ein breites Spektrum an Meinungen und Einschätzungen in seine Entscheidungen einzubeziehen, und gab seinen Mitmenschen das berechtigte Gefühl der Wertschätzung. Professor Kau hinterlässt in der Fakultät eine große Lücke, gerade vor dem Hintergrund der Änderungsprozesse im Hochschulwesen, auf die er seine Fakultät frühzeitig und gut vorbereitet hat. Dies werden wir in seinem Sinne weitertragen. Unser tiefes Mitgefühl gilt seinen Angehörigen, besonders seiner Frau und seinen drei Töchtern. 8 iwb newsletter 2 7/2013