Kompetenzbereiche

Um die Potenziale der Direkten Digitalen Fertigung im vollen Umfang auszuschöpfen, ist es erforderlich, Produkte gezielt für die Herstellung mittels direkter Fertigungsverfahren zu konstruieren. Durch den weitgehenden Wegfall der durch das Herstellverfahren bedingten Einschränkungen lassen sich beispielsweise Bauteile realisieren, die vollständig belastungs- und beanspruchungsgerecht konstruiert werden, wie es mit Verfahren der Topologieoptimierung umsetzbar ist. Die verfahrensgerechte Konstruktion nutzt dabei die Möglichkeiten der Erzeugung innerer Strukturen, der Gestaltung von Freiformflächen sowie der Herstellung von Bauteile mit Hinterschneidungen oder richtungsabhängigen Eigenschaften. Das Labor für Entwicklung und Konstruktion untersucht und entwickelt allgemeinen Richtlinien zur verfahrensgerechten Konstruktion für die Direkte Digitale Fertigung.

Ansprechpartner

Labor für Entwicklung und Konstruktion
Prof. Dr.-Ing. Henrik Juhr
Mail: henrik.juhr(at)th-owl.de
Fon: +49 5261 702-5071

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Die Integration von Simulationsmethoden unterstützt den Anwender direkter digitaler Fertigungstechnologien in den Phasen Konzeption, Konstruktion und Prozessgestaltung. Anhand von virtuellen Modellen können mehrere Konstruktionsvarianten innerhalb kürzester Zeit generiert und bezüglich vorgegebener Kriterien bewertet sowie interaktiv optimiert werden. Wichtige Ansätze sind hierbei Topologie-Optimierungsverfahren wie Soft Kill Option (SKO), womit Leichtbau-Designvorschläge durch sukzessives Entfernen von minderbelastetem Material aus dem vorgegebenen Bauraum erzeugt werden können sowie Computer Aided Optimization- Verfahren (CAO), womit Spannungen in hochbelasteten Bauteilbereichen reduziert werden können. Die Verwendung von Metamodellen ermöglicht dem Anwender eine schnelle und effiziente Bauteil- und Prozessgestaltung auf der Grundlage weniger, für die Anwendung wichtiger Parameter. Dazu werden zeitaufwendige Simulationsberechnungen unter Anwendung statistischer Methoden in schnell rechnende Algorithmen überführt, die im Rahmen der direkten digitalen Fertigung, in der automatisierten Bauteildimensionierung oder in der Prozessregelung eingesetzt werden können.

Schwerpunktthemen

• Simulationstechnologien
• Metamodelle

Ansprechpartner

Fachbereich Produktions -und Holztechnik
Prof. Dr.- Ing. Eva Scheideler
Mail: eva.scheideler(at)th-owl.de
Fon: +49 5261 702-5267

 
Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik
Prof. Dr. rer. nat. Petra Meier
Mail: petra.meier(at)th-owl.de
Fon: +49 5261 702-5562

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Montage

Der Kompetenzbereich beinhaltet die Gestaltung von manuellen und hybriden Montagesystemen. Dazu werden Technologien entwickelt, die den Menschen bei der Ausführung seiner Montageaufgabe unterstützen. So werden dem Beschäftigten die jeweils benötigten Informationen in digitaler Form so bereitgestellt, dass er diese schnell erfassen kann und auf Basis dieser Informationen Montagevorgänge anforderungsgerecht ausführt. Bei der Erstellung der Montageanleitungen werden digitale Produktdaten berücksichtigt, so dass der Durchgängigkeit der digitalen Wertschöpfungskette Rechnung getragen wird.

Schwerpunktthemen

• Anforderungsgerechte Gestaltung von Montagesystemen
• Entwicklung von Assistenzsystemen
• Mensch-Maschine-Interaktion

Ansprechpartner

Labor für Industrial Engineering
Prof. Dr.-Ing. Sven Hinrichsen
Mail: sven.hinrichsen(at)th-owl.de
Fon: +49 5261 702-5319

Logistik

Im Mittelpunkt der anwendungsorientierten Forschung stehen optimierende Planungsmethoden und die Entwicklung von Technologien für die intralogistischen Funktionen Transportieren, Lagern, Kommissionieren, Sortieren und Verpacken. Mit Hilfe von mathematischen Methoden, Heuristiken und der rechnergestützten Simulation werden Materialflussprozesse optimiert.

Schwerpunktthemen

• Gestaltung von Materialfluss- und Logistiksystemen
• Automatisierung im Materialfluss
• Entwicklung und Praxistransfer von Fahrerlosen Flurförderzeugen (FTS)

Ansprechpartner

Fachgebiet Technische Logistik
Prof. Dr.-Ing. Li Li, PhD
E-Mail: li.li(at)th-owl.de
Fon: +49 5261 702-5280

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Additive Fertigungsverfahren wie das selektive Lasersintern (SLS) oder das selektive Laserschmelzen (SLM) ermöglichen es, Bauteile geometrisch komplex, und funktional hochintegrativ zu entwickeln und anschließend direkt werkzeuglos herzustellen. Die zunehmende Nachfrage nach kundenindividuellen Produkten sowie die stetige Verkürzung der Innovationszyklen und Entwicklungszeiten begünstigen ebenfalls den Einsatz additiver Verfahren. Hohes Potenzial ergibt sich auch aus der nahezu grenzenlosen Gestaltungsfreiheit, der Herstellung leichtbauoptimierter Metallstrukturen sowie der besonderen Nachhaltigkeit durch verringerten Ressourcenverbrauch. Die Ausschöpfung dieser Potenziale erfordert jedoch eine konstruktive Neubewertung von Funktionsbauteilen in der Produktentwicklung. Im Labor für Entwicklung und Konstruktion werden diese Potenziale systematisch ermittelt und im Rahmen neuer Lösungsansätze für Bauteile in Maschinen-, Werkzeug- und Anlagenbau ausgeschöpft.

Schwerpunktthemen

• Additive Manufacturing (SLS, SLM)
• Rapid Technologies
• Rapid Development

Ansprechpartner

Labor für Lasertechnik und Additive Fertigung – LLAF
Prof. Dr.- Ing. André Springer
Mail: andre.springer(at)th-owl.de
Fon: +49 5261 702-5873

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Für viele präzisionsmechanische Komponenten, die durch additive Verfahren hergestellt wurden, ist eine partielle Finishbearbeitung durch subtraktive Verfahren notwendig. Im Blickpunkt der Entwicklung stehen abgestimmte Prozessketten, bei denen werkzeuglos gefertigte Teile mit sehr hoher Maß- und Formgenauigkeit sowie einer sehr geringen Oberflächenrauheit entstehen. Ein Hauptanwendungsfeld ist hier der Werkzeug- und Formenbau.

Schwerpunktthemen

• Erarbeitung technologischer Strategien für die zerspanende und abtragende Nachbearbeitung additiv gefertigter Teile, insbesondere für schwer zerspanbaren Werkstoffe
• Neue Prozessketten für den Werkzeugbau, bei denen durch eine Kombination additiver und subtraktiver Verfahren eine ressourceneffizientere und wirtschaftlichere Herstellung von Werkzeugaktivteilen als bisher möglich wird
• Maßnahmen für eine konsequentere Digitalisierung von Prozessketten zur Herstellung von Werkzeugaktivteilen im Werkzeug- und Formenbau

Ansprechpartner

Labor für Produktionsmaschinen spanend
Prof. Dr.-Ing. Henrik Juhr
Mail: henrik.juhr(at)th-owl.de
Fon: +49 5261 702-5071

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Der Laserstrahl ist ein wichtiges, weil flexibles, hochauflösendes und in idealerweise per Software zu steuerndes Werkzeug der Direkten Digitalen Fertigung. Laser-gestützte Verfahren  -  insbesondere der Elektronik-Fertigung  -  werden untersucht und entwickelt.

Schwerpunktthemen

• Laser-Direkt-Strukturierung von Kunststoffen
• Metallkern-LDS-Schaltungsträger

Ansprechpartner

Labor für Lasertechnik und Additive Fertigung
Prof. Dr.-Ing. André Springer
Mail: andre.springer(at)th-owl.de
Fon: +49 5261 702-5873

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Forschungsziel im Labor Informatik für Technik und Produktion sind effiziente Entwicklungsprozesse für intelligente Produkte. Ein wesentliches Anliegen ist es für uns, moderne Methoden des Software-Engineerings (ALM) in den klassischen Produktentstehungsprozess (PLM) optimal zu integrieren. Das konsistente Management von Hardware- und Softwaredaten steigert die Produktivität und die Qualität in der Entwicklung und ist dadurch ein wertvoller Beitrag zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von Industriebetrieben.

Schwerpunktthemen

• Integrierte Hardware/Software-Entwicklung
• Einheitliche Anforderungsverfolgung
• Lifecycle Management des digitalen Produktes
• Software-Engineering für Industrie 4.0
• Steuerung mit Entwicklungskennzahlen

Ansprechpartner

Informatik für Technik und Produktion
Prof. Dr. rer. nat. Dipl.-Ing. Andreas Deuter
Mail: andreas.deuter(at)th-owl.de
Fon: +49 5261 702-5305

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Direkte Digitale Fertigungsprozesse erfordern durchgängige Datenmodelle. Dies erfolgt durch die Realisierung eines gemeinsamen Datenstamms, in dem alle Produktinformationen für den gesamten Produktlebenszyklus redundanzfrei erfasst sind. Alle Beteiligten können immer auf denselben gemeinsamen Datenstamm zugreifen, was zu weniger Rückläufen in die Konstruktion und Entwicklung und damit zu besseren Produktlösungen führt. Im Labor Informatik für Technik und Produktion werden Konzepte für durchgängige Datenmodelle in Kooperation mit Industrieunternehmen entwickelt und im Sinne einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit sowie der Kostensenkung und der Qualitätserhöhung implementiert

Schwerpunktthemen

• Domänen-übergreifende Anforderungsverfolgung
• Workflow- und Änderungsmanagement
• Stücklistenmanagement 
• Digitales Produkt

Ansprechpartner

Informatik für Technik und Produktion
Prof. Dr. rer. nat. Dipl.-Ing. Andreas Deuter
Mail: andreas.deuter(at)th-owl.de
Fon: +49 5261 702-5305

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Ein hoch innovativer Baustein ist die Entwicklung des Menschen in der digitalen Fabrik. Im Rahmen seiner integrierten Rolle als Produktentwickler, Fertigungsexperte und Knowhow-Träger werden zahlreiche Anforderungen an ihn gestellt, die neue Kompetenzbereiche erfordern. Darüber hinaus müssen ergonomische Gestaltungsregeln und psychische Belastungsgrenzen bei der Gestaltung Direkter Digitale Fertigungsprozesse Berücksichtigung finden. Ein wesentliches Anliegen des Forschungsschwerpunktes ist es deshalb, bedarfsorientierte Schulungskonzepte für alle Prozessbeteiligten zu entwickeln, Industrieunternehmen bei der Einführung neuer Organisationsstrukturen zu unterstützen und technische Systeme an die Anforderungen des Menschen anzupassen.

Schwerpunktthemen

• Entwicklung von Schulungskonzepten
• Change-Management
• Ergonomie
• Assistenzsysteme  

Ansprechpartner

Prof. Dr.- Ing. Eva Scheideler
Mail: eva.scheideler(at)th-owl.de
Fon: +49 5261 702-5267

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