Mit der Echtzeitregelung eines 5-Achs-Bearbeitungszentrums gewannen Marc Engelhardt, Jannik Münz und Lukas Bohnacker beim Bundeswettbewerb Jugend forscht 2017 den ersten Preis in der Sparte „Interdisziplinär“. 2018 bringen die jungen Baden-Württemberger ihre Entwicklung unter dem Titel „Fräsen 4.0“ auf die Hannover Messe: Programmierbare 5-Achs-Fräsmaschinen können Werkstücke in fast jeder Form aus einem Materialblock herausarbeiten. Bislang allerdings musste die Dreh- und Vorschubgeschwindigkeit der Fräse dafür manuell eingestellt werden. Die jungen Forscher haben eine Regelung entwickelt, die die Parameter automatisch an die Bearbeitungssituation und den Abnutzungsgrad des Werkzeugs anpasst. Voraussetzungen für die Echtzeitregelung sind eine genaue Messung der aktuellen Kräfte am Werkzeug über Sensoren, eine parallele Simulation zur Auswertung der Daten und deren Umsetzung in eine schnelle Regelelektronik. Der Werkzeugverschleiß lässt sich mit der Lösung um bis zu 80 % verringern.
„Fräsen 4.0“ ist eines von zehn Projekten, die das BMBF aus seinem Förder-Portfolio nach Hannover bringt. Dazu gehört auch der vom BMBF geförderte For-
schungscampus Arena 2036, eine neue Forschungsfabrik auf dem Universitätscampus in Stuttgart. Er kommt mit einem intuitiv programmier- und bedienbaren Schraubassistenten an den Stand. Arena 2036 steht für „Active Research Environment for the Next Generation of Automobiles“ und will eine wandlungsfähige Produktion der Zukunft für intelligenten, funktionsintegrierten, multimaterialen Leichtbau in der Automobilbranche realisieren.
3D-Sensor für die 3D-Datenaufnahme
und -Verarbeitung in Echtzeit
Die Allianz 3D Sensation bringt einen 3D-Sensor für die Echtzeit-3D-Datenaufnahme und -Verarbeitung mit. Das Projekt wird an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg koordiniert und hat neue Lösungen der Mensch-Maschine-Interaktion zum Ziel: Durch 3D-Technologien sollen Maschinen zur visuellen Aufnahme und Interpretation komplexer Szenarien befähigt werden, um zu „situativ agierenden Partnern und personalisierten Assistenten des Menschen“ zu werden.
Um virtuelles Schweißen kümmert sich das Projekt Mesa – Medieneinsatz in der Schweißausbildung. Die an der Universität Bremen beheimatete Forschungsgruppe arbeitet an neuen Konzepten und Technologien für die Aus- und Weiterbildung. Ihre Schwerpunkte liegen auf der Integration von Trainingssimulatoren und anderen digitalen Medien in die Qualifizierungsprozesse von Schweißern sowie auf Blended-Learning-Konzepten, bei denen Präsenzveranstaltungen mit virtuellem Lernen verbunden werden.
