„Wir öffnen in Hannover ein Fenster zur Zukunft der Produktion“, sagt Prof. Jens P. Wulfsberg, Präsident der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik (WGP). Der Zusammenschluss führender deutscher Professor:innen der Produktionstechnik zeigt vom 18. bis 23. September 2023 auf der EMO Hannover anhand seiner Projekte für die Industrie, wie die Produktion künftig resilienter, nachhaltiger und effizienter werden kann.
Inhaltsverzeichnis
1. Elektrischen Traktionsmotoren für hybride und vollelektrische Fahrzeuge
2. KI: Von der selbstlernenden Werkzeugmaschine bis hin zur IIoT-Plattform
3. Automatisierte Qualitätsprüfung mittels KI
„Ein konkretes Projekt, über das wir auf der EMO informieren, ist unsere WGP-Effizienzinitiative“, sagt Prof. Jens P. Wulfsberg, WGP. Diese habe man anlässlich der Energiekrise nach dem russischen Angriffskrieg auf die Ukraine ins Leben gerufen.
„Wir haben zahlreiche Lösungen, die der Industrie helfen, zum Teil drastisch Energie einzusparen – selbst die energieintensive Industrie hat großes Potenzial. Und einige der Sparmaßnahmen sind kurzfristig und ohne großen finanziellen Aufwand umsetzbar. Die Maßnahmen müssen allerdings noch bekannter werden – und die Menschen müssen sie umsetzen wollen“, so Wulfsberg.
Unabhängig von der Effizienzinitiative zeigen die WGP-Institute eigene Forschungsergebnisse.
Elektrischen Traktionsmotoren für
hybride und vollelektrische Fahrzeuge
Das Institut für Produktionstechnik (wbk) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) beispielsweise beschäftigt sich seit Jahren mit elektrischen Traktionsmotoren für hybride und vollelektrische Fahrzeuge. So entwickeln sie einen modularen Baukasten, mit dem unterschiedliche Typen von Traktionsmotoren flexibler und damit wirtschaftlicher gefertigt und montiert werden können.
Bild: wbk KIT
Auf der EMO Hannover präsentieren die Forschenden nun einen Demonstrator für eine autonom adaptive Demontage dieser Motoren. „Der Bedarf an Elektromotoren wird in Zukunft stark steigen. Wir müssen daher heute schon innovative End-of-Life-Lösungen für diese Motoren entwickeln, um sowohl den Bedarf an neuen Ressourcen als auch den Energieeinsatz und die CO2-Emissionen bei der Produktion neuer Motoren zu minimieren“, sagt Prof. Jürgen Fleischer, Institutsleiter Maschinen, Anlagen und Prozessautomatisierung des wbk Karlsruhe. „Kritische Materialien wie Kupfer oder Permanentmagnete können so recycelt werden.“
In Hannover werden die Forschenden die simulationsbasierte Planung bis hin zur physischen Demontage unter Einsatz von Robotern anhand eines vereinfachten Motor-Modells zeigen. „Wir zeigen aber auch, wie künftig Abweichungen zwischen Simulation und Realität etwa durch Prozessfehlschläge erkannt werden können, um eine autonome Adaption des Demontageplans möglich zu machen,“ so Fleischer.
KI: Von der selbstlernenden Werkzeugmaschine
bis hin zur IIoT-Plattform
Das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover zeigt seine selbstlernende Werkzeugmaschine. Der digitale Zwilling der Maschine kann Formabweichungen mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) bereits vor dem Fertigungsprozess prognostizieren und adaptiv darauf reagieren. Zudem hilft eine KI-gestützte Prozessüberwachung dabei, unvorhersehbare Prozessfehler in Echtzeit zu erkennen und abzuwenden.
Die Forschenden aus Hannover präsentieren aber auch ihr Mittelstand-Digital Zentrum. Dort werden Best-Practice-Beispiele zu KI vorgestellt und können Unternehmen passgenaue Lösungen für den Bereich Produktionstechnik erfragen.
Praxistaugliche Lösungen präsentieren die norddeutschen Wissenschaftler:innen zudem im Rahmen des Verbundvorhabens IIP-Ecosphere. Im Fokus steht dabei die eigene IIoT-Plattform, die die Entwicklung und Ausführung service-basierter KI-Applikationen in der industriellen Produktion unterstützt.
Insgesamt vier Demonstratoren werden vor Ort zu sehen sein. Ein Highlight ist das Abschluss-Symposium am 19. September 2023. Die Mitarbeitenden stellen hier ihre Projektergebnisse und -erkenntnisse aus über drei Jahren Forschung im Bereich der intelligenten Produktion vor und zeigen die zukünftigen Anwendungsmöglichkeiten auf.
Bild: IFW Hannover
„Die EMO ist für uns eine ideale Plattform, um Kooperationsmöglichkeiten mit Industriepartnern, anderen Forschungseinrichtungen und potenziellen Forschungspartnern zu identifizieren“, sagt Prof. Berend Denkena, Leiter des IFW Hannover.
Denkena weiter: „Unser Anspruch ist es, nicht nur als Impulsgeber für Unternehmen zu agieren, sondern auch wertvolle Impulse aus der Praxis zu erhalten, die als Grundlage für neue Forschungsansätze dienen. Unser Ziel ist es, den Wissenstransfer von der Forschung in die Industrie voranzutreiben und gemeinsam mit den Unternehmen die Zukunft der Produktionstechnik zu gestalten.“
Automatisierte Qualitätsprüfung mittels KI
Ganz in diesem Sinne handelt auch das ProKI-Netz. Koordiniert wird es vom Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen, vertreten sind darin acht Standorte. Pro-KI-Hannover zeigt auf der Messe die automatisierte Qualitätsprüfung mittels Künstlicher Intelligenz. Am Beispiel von geschliffenen Oberflächen erfahren Besucherinnen und Besucher, wie Kratzer oder unregelmäßige Schliffbilder automatisiert erkannt werden können. (eve)
EMO Hannover 2023: Halle 16, Stand F11 – WGP-Gemeinschaftsstand auf der Future of Sustainability in Production Area
EMO Hannover 2023: Halle 9, Stand H22 – Sonderstand Future of Connectivity Area
