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16. Mai 2013
Hohe Auszeichnung für Paderborner Informatikprofessor Dr. Friedhelm Meyer auf der Heide
Prof. Dr. Friedhelm Meyer auf der Heide vom Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn wurde als neues Mitglied in ...
Fraunhofer Engagement
DruckenFraunhofer-Projektgruppe Entwurfstechnik Mechatronik
Die Fraunhofer-Projektgruppe „Entwurfstechnik Mechatronik“ in Paderborn verfügt über herausragende Kompetenzen auf dem Handlungsfeld „Intelligente Technische Systeme“. Die drei Abteilungen Produktentstehung, Regelungstechnik sowie Softwaretechnik konzentrieren sich auf den Entwurf von mechatronischen Systemen und die Konzeption der dafür notwendigen Produktionssysteme. So hilft die Forschungseinrichtung Unternehmen, den Wandel zur Mechatronik zu vollziehen und innovative Erzeugnisse zu realisieren.
Die Erzeugnisse des Maschinenbaus und verwandter Branchen wie die Automobilindustrie, die Elektroindustrie und die Medizintechnik beruhen zunehmend auf einem symbiotischen Zusammenwirken von Mechanik, Elektronik und Software, was durch den Begriff Mechatronik zum Ausdruck kommt. Mechatronik ist hierbei keine spezifische Technologie, vielmehr ist sie ein Paradigma, das die Vorteile verschiedener Fachdisziplinen miteinander verbindet und durch diese Verbindung völlig neue Produktfunktionen und damit einen gesteigerten Kundennutzen ermöglicht. Die erfolgreiche Umsetzung des Paradigmas der Mechatronik ist ein zentrales Element bei der Erlangung von Wettbewerbsvorteilen.
Neben Forschungs- und Entwicklungsarbeiten gehören der Wissenstransfer, Angebote zu Fachtagungen und Weiterbildungsmaßnahmen, Beratungsleistungen und die Unterstützung bei der Erschließung neuartiger Technologien zum Leistungsangebot der Projektgruppe. Mit ihrer Forschungs- und Entwicklungsarbeit trägt sie daher zur Wettbewerbsfähigkeit ihrer Auftraggeber bei, indem sie die Innovationskraft und die technologische Leistungsfähigkeit stärkt.
Die Projektgruppe ist ein wesentlicher Teil des Innovations- Clusters „Zukunftsmeile Fürstenallee“ in Paderborn und ist eng mit dem Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn verknüpft.
Die Professoren Gausemeier, Schäfer und Trächtler leiten in Personalunion neben den Abteilungen der Projektgruppe jeweils leistungsfähige Fachgruppen am Heinz Nixdorf Institut. Die drei Professoren bilden zusammen mit Professor Brecher vom IPT in Aachen, der den Bereich „Produktionstechnik Mechatronik“ verantwortet, eine kollegiale Führung der Projektgruppe.
Eine Vielzahl von Forschungsprojekten mit der Industrie bildete auch in 2012 die Basis für solides Wachstum der Projektgruppe. Am Ende des ersten vollen Geschäftsjahres wurden mit rund 30 fest angestellten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern sowie einem Umsatz von knapp 3 Mio. Euro die ehrgeizigen Ziele voll erfüllt. Großen Anteil daran hatten die Projekte im Rahmen des Spitzenclusters „it`s OWL“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, deren Umfang in den kommenden Jahren noch weiter zunehmen wird.
Modellbasierte Entwicklung von Automobilsystemen
Im Softwareentwicklungsprozess für Automobilsysteme entstehen zahlreiche Artefakte von den Kundenanforderungen über AUTOSAR-Entwicklungsmodelle bis zum ausführbaren Code. Um die Durchgängigkeit und speziell die Nachverfolgbarkeit der Anforderungen (Traceability) über den gesamten Prozess sicherzustellen, wurde im Forschungsprojekt „Software Plattform Embedded Systems 2020“ gemeinsam mit dem Automobilzulieferer Hella KGaA Hueck & Co ein modellbasierter, Automotive- SPICE-konformer Entwicklungsprozess für Steuergeräte- Software entwickelt. Strukturierte Anforderungsbeschreibungen auf Basis von Satzmustern, sog. Anforderungsmuster, sorgen für präzisere, qualitativ hochwertigere Anforderungen und ermöglichen eine automatische Weiterverarbeitung. Ergänzt um weitere Techniken wurden zudem die Übergänge zwischen den Artefakten der verschiedenen Entwicklungsphasen systematisiert und zum Teil automatisiert.
Das Konzept zum Einsatz der Anforderungsmuster und die prototypische Werkzeugunterstützung wurden in die von Hella eingesetzte kommerzielle Tool-Kette integriert. Die Tool-Integration unterstützt den Entwickler/die Entwicklerin durch Textvorschläge und direkte Hinweise auf mögliche Fehler bei der Eingabe von Anforderungen. Zusätzlich hilft sie durch automatische Überprüfungen bei der Erstellung von konsistenten Anforderungsdokumenten. Aktuell wird die Tool-Integration in einem Pilotprojekt erprobt.
Intelligente Serienproduktion
Gemeinsam mit der Weidmüller GmbH & Co KG aus Detmold und der Otto Bihler Maschinenfabrik GmbH aus Halblech hat die Fraunhofer-Projektgruppe „Entwurfstechnik Mechatronik“ hat ein selbstkorrigierendes Stanz-Biege-Werkzeug für die Herstellung von Biegeteilen aus hochfesten Werkstoffen entwickelt. Auf diese Weise wurden nicht nur die langen Einrichtungszeiten der Maschine verkürzt, sondern auch der Ausschuss in der Produktion, der oft auf Formabweichungen von Bauteilen zurückzuführen ist, erheblich verringert. Der Clou: Das Stanz-Biege-Werkzeug korrigiert sich mittels ausgefeilter Messtechnik und einem eigens dafür entwickelten Softwareprogramm selbst.
Beim Stanzen und Biegen von Serienbauteilen treten immer wieder Formabweichungen auf. Sie können auf einen Verschleiß in der Maschine oder auf eine schwankende Qualität des Rohmaterials zurückgeführt werden. Mit der eingesetzten Messtechnik, wie einer Hochgeschwindigkeitskamera, können die Abweichungen schon innerhalb des Produktionsprozesses entdeckt werden. Innerhalb des Prozesses sorgt die Software dafür, dass das Werkzeug nachjustiert wird, bevor das Toleranzmaß überschritten wird. So wird der Ausschuss verhindert und es ist kein Anhalten der Maschine nötig. Der Produktionsprozess kann so ungestört ablaufen und auch die nachgelagerte Qualitätssicherung entfällt, da sie nun in den Produktionsprozess integriert ist. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in Zukunft auch auf andere Produktionsprozesse übertragen.
