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laufende Projekte    

Entwicklung von Experimentiervorrichtung für Versuche unter Schwerelosigkeit

Seit Jahrzehnten ist bekannt, dass bestimmte Zellen des menschlichen Immunsystems in der Schwerelosigkeit praktisch funktionsunfähig werden. Das kann bei Langzeitaufenthalten im Weltraum auf der ISS, oder bei Flügen zum Mars, ein schwerwiegendes Problem darstellen. Mittels Experimenten in der Schwerelosigkeit mit Hilfe von Parabelflügen soll dem zugrunde liegenden Mechanismus nachgegangen werden. Dafür wurden Experimentiervorrichtungen entwickelt und konstruiert, mit denen es möglich ist, bei Parabelflügen in der Phase der Schwerelosigkeit Versuche mit lebenden Zellen durchzuführen. Wesentlich ist dabei, die hohen Sicherheitsanforderungen an derartige Systeme zu erfüllen. Diese Experimente sollen die Frage beantworten, ob Menschen überhaupt in der Lage sind, längere Zeit in der Schwerelosigkeit zu leben. Auch können die Befunde für die Therapie von Krankheiten des Immunsystems auf der Erde nutzbar gemacht werden. Dabei ist es notwendig, die lebenden menschlichen Zellen mit einer Aktivatorflüssigkeit und nach einer gewissen Zeit mit einer Stoppflüssigkeit zu vermischen. Wesentlich ist dabei, die hohen Sicherheitsanforderungen an derartige Systeme zu erfüllen.



Aspekte des Explosionsschutzes bei der Konstruktion von mechanischen Geräten

Für einzelne vor der Explosion geschützte nicht-elektrische Geräte oder für einen Zusammenbau von elektrischen und nicht-elektrischen Geräten ist es absolut notwendig, eine ausführliche Zündgefahrenbewertung durchzuführen, um die grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen der ATEX-Richtlinie zu erfüllen. Oftmals sind die Randbedingungen und Forderungen schwer durch Hersteller einzuschätzen. Nach einer Zündgefahrenbewertung kann es durchaus notwendig werden, eine Anpassungs- bzw. Variantenkonstruktion auszuführen. Um diesen Entwicklungsaufwand effektiv zu gestalten bzw. zu minimieren, ist es vorteilhaft, Schnittstellen zu schaffen, die die Anforderungen speziell und konkret sowie mit möglichen Beispielen hinterlegt.

Diese Schnittstellen können durch die Erstellung von
- Checklisten für die Erweiterung von Anforderungslisten,
- Werkstoff- und Werkstoffpaarungslisten,
- Aufstellen von Zündgefahrenanalysen für typische Wirkprinzipien an mechanischen Geräten und auch
- Untersuchungen von typischen Arbeitsweisen mechanischer Geräte mit dem Aufzeigen von Zündgefahren und entsprechenden Lösungsvorschlägen definiert werden.

Durch die Bereitstellung solcher Hilfsmittel zu den einzelnen Arbeitsschritten wird eine zielgerichtete Bearbeitung (Neukonstruktion) bzw. Überarbeitung (Anpassungskonstruktion) der mechanischen Geräte für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen gegeben sein.



Paneling System für Fliesen und Mosaike; Erarbeitung einer Technologie zum weitgehend automatischen Verkleben von Fliesen und Mosaiken

In diesem Vorhaben soll eine Anlage zur weitgehend automatischen Verklebung von Fliesen und Mosaiken entwickelt werden. Ziel ist es, die in bisherigen Anlagen manuell stattfindenden Vorgänge der Sortierung und Positionierung der Fließen und Mosaike sowie der Qualitätskontrolle zu automatisieren. Zur Verbindung der Fliesen und Mosaike ist es notwendig eine neue Klebetechnik zu entwickeln, die zu einer Verkürzung des Bearbeitungsprozesses und damit zu geringeren Durchlaufzeiten führt. ALs Grundlage dafür sind geeignete Wirkprinzipien zu erarbeiten. Diese müssen in einem Testprogramm auf die Erfüllung der gestellten Anforderungen überprüft werden. Eine wesentliche Anforderung ist, dass Fliesen verschiedener Formate verbunden werden müssen. Dabei soll es auch möglich sein, die Formate zu mischen. Weiterhin müssen die Umrüstzeit und der Umrüstaufwand bei einem Formatwechsel minimiert werden. Um die Wettbewerbsfähigkeit zu gewährleisten und den Verkauf an kleine und mittelständische Unternehmen zu ermöglichen, ist ein marktübliches Kosten-/Leistungsverhältnis zu gewährleisten.



Reverse Engineering als Hilfsmittel für die Entwicklung biomedizinischer Produkte - Grundlagenmodell eines Femur auf Basis der Anwendung künstlicher Intelligenz

In diesem Vorhaben soll Reverse Engineering in die Produktentwicklung von biomedizinischen Produkten integriert werden. Das Reverse Engineering soll in seiner zweiten Phase der manuellen Bearbeitung innovativ verändert werden. Durch Einsatz künstlicher Intelligenz wie Neurale Netze soll diese Phase vereinfacht und wesentlich zeitlich verkürzt werden. Als Ergebnis wird ein Programmsystem vorliegen, dass in der Lage ist aus einer vorliegenden Punktewolke (bestehend aus zwei orthogonalen Scanns) ein Volumenmodell zu erstellen. Als biomedizinisches Produkt wird der Femur (Oberschenkelknochen) des Menschens avisiert. Hier gestalten sich besondere Anknüpfungspunkte für die spätere Fertigung von Knochenimplantaten, Nutzung des 3D-Modells für Simulationstechniken in der Aus- und Weiterbildung von medizinischen Personal bzw. zur Fertigung von Prototypen als Anschauungsmuster oder als Dummy.





abgeschlossene Projekte (eine Auswahl ab etwa 2002)    

Mitentwicklung eines kompakten Sprühkopf-Kappenaufsetzers sowie Entwicklung, Herstellung und Test von Werkzeugen, die mit Rapid-Prototyping-Verfahren hergestellt werden

Speziell für kleine und mittlere Abfüllunternehmen soll ein kompakter Sprühkopf-Kappen-Aufsetzer entwickelt werden. Ziel soll es sein, für auf eine bestimmte Lebensdauer optimierte Werkzeuge in Konfektionierungsmaschinen geeignete Fertigungsverfahren zu erarbeiten. Perspektivisch sollen 3D-CAD-Daten direkt vom Entwicklungsarbeitsplatz an eine Rapid-Prototyping-Anlage weitergegeben und verarbeitet werden. Bei dieser Aufgabenstellung handelt es sich um "technologisches Neuland", da gegenwärtig Rapid-Prototyping-Verfahren noch nicht für Serienprodukte im Maschinenbau genutzt werden.



Erarbeitung der Grundlagen für die Entwicklung einer Konstruktionsmethodik zur Konstruktion von explosionsdruckfesten Gehäusen

Explosionsdruckfeste Gehäuse besitzen ein hochspezifisches Anforderungsprofil. Bisher sind keine Methoden verfügbar, die das systematische Konstruieren der Gehäuse erlauben. Dadurch entsteht das Risiko, eine entweder unzureichende ("under-engineering") oder zu weit reichende Lösung ("over-engineering") herbeigeführt zu haben, was grundsätzlich aus wirtschaftlichen Gründen möglichst zu vermeiden ist. Für den Hersteller besteht also bei der konstruktiven Optimierung der Gehäuse ein sehr hohes Risiko, da er bisher nicht auf validierte Hilfsmittel zurückgreifen kann. Das generelle Vorgehen beim Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte erfolgt momentan in Anlehnung an die VDI-Richtlinie 2221. Ziel der Forschungsarbeit soll es sein, Hilfsmittel (Anforderungslisten, Konstruktions- und Simulationshilfen, Ablaufpläne, konstruktive Richtlinien, Entscheidungskriterien, Konstruktionskatalogen etc.) zum Vorgehen beim systematischen und methodischen Konstruieren explosionsdruckfester Gehäuse zu entwickeln.



Erarbeitung konstruktionsmethodischer Grundlagen für die Entwicklung von Produkten in der Biomedizin

Biomedizinische Produkte besitzen ein hochspezifisches Anforderungsprofil. Eine Vielzahl von Randbedingungen ist während der Entwicklung zu beachten. So können z. B. nur bestimmte Werkstoffe verwendet werden oder müssen bestimmte konstruktive Richtlinien wie Mindestradien bei Kunststoffgehäusen berücksichtigt werden. Als weitere zu berücksichtigenden wesentlichen Anforderungen können aufgeführt werden: - die Sterilisierbarkeit, - die konstruktive Auslegung von Systemkomponenten im Hinblick auf die Desinfizierbarkeit der Teile. Bisher sind keine Methoden verfügbar, die das systematische Konstruieren solcher Produkte ermöglichen. Dadurch entsteht das Risiko, eine entweder unzureichende (under-engineering) oder zu weit reichende Lösung (over-engineering) herbeigeführt zu haben. Die bis dahin aufgewendeten Ressourcen sind oft beträchtlich. Grundsätzlich ist es aus wirtschaftlichen Gründen notwendig, möglichst ein Over- oder Under-Engineering zu vermeiden. Erst nach Fertigstellung der Konstruktion und des Prototypen stellt sich jedoch heraus, ob die Optimierung gelungen ist und die Produktanforderungen erfüllt wurden. Wenn nicht, muss aus der vorliegenden Lösung dann unter hohem Aufwand eine abgewandelte Konstruktion entworfen werden, die unter Umständen in einem Iterationsprozess bis zur Erfüllung der Prüfanforderungen zu qualifizieren ist. Für den Hersteller besteht also bei der konstruktiven Optimierung biomedizinischer Produkte ein sehr hohes Risiko, da er bisher nicht auf vorhandene Hilfsmittel zurückgreifen kann. Das generelle Vorgehen beim Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte erfolgt momentan in Anlehnung an die VDI-Richtlinie 2221. Ziel der Forschungsarbeit am Lehrstuhl für Konstruktionstechnik am Institut Maschinen-konstruktion der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg soll es sein, Hilfsmittel zum generellen Vorgehen beim systematischen und methodischen Konstruieren biomedizinischen Produkten zu entwickeln. Die Untersuchungen sollen sich jedoch nicht auf die Entwicklung eines speziellen Produktes beschränken, sondern allgemein gültig erforscht werden. Ziel ist, dass sich die systematische Analyse des Prozesses von der Entwicklung und Konstruktion bis zum Prototypenbau erstreckt.




Open-Source Entwicklungsumgebung für Produkte und Prozessketten auf der Grundlage intelligenter Werkstoffe und innovativer Basistechnologien-Leitprojekt


Das Leitprojekt der Experimentellen Fabrik bildet die integrierende Klammer für eine Reihe von Einzelthemen, die sich in einer für den Maschinenbau neuen Form der Forschungskooperation (Open Source Entwicklungsumgebung) auf der Grundlage der Basistechnologien:

  • Virtual Reality, Rapid Prototyping, generative Fertigungsverfahren,
  • Hochgeschwindigkeitshartbearbeitung hochfester Materialien,
  • neue Werkstoffe, hochfeste Faserverbundwerkstoffe, Funktionswerkstoffe,
  • schnelle elektromagnetische Direktantriebe für Werkzeugmaschinen und Roboter,
  • elektromagnetische Verträglichkeit von innovativen Maschinenbaugruppen mit der Entwicklung, der Fertigung, der Erprobung und Markteinführung neuer innovativer Produkte des Maschinenbaus und der Elektrotechnik befassen.

    Das Leitprojekt schafft Regeln und Strategien zur Umsetzung des Konzeptgedankens "Open-Source", organisiert und koordiniert die Einzelprojekte, sorgt für Wissenstransfer und Wissenmanagement innerhalb der Forschungsgruppe und nach außen, evaluiert die Projektergebnisse und erarbeitet Empfehlungen für weitere Vorgehensweisen. Es leistet damit, unterstützt durch den Wissenschaftlichen Beirat, den entscheidenden Beitrag zur wissenschaftlichen Leitung des Hauses.





  • Verbundprojekt: Modulare Entwicklung von hochdynamischen, hochpräzisen spanenden Werkzeugmaschinen - MODYMA;Teilvorhaben: Konstruktionsmethodik und umweltgerechte Produktentwicklung


    Das Projekt stellt einen wichtigen Baustein einer effizienten Infrastruktur für das Kompetenznetz dar. Es wird eine hochdynamische, hochpräzise spanende Werkzeugmaschine in Modulen entwickelt. Damit werden die Voraussetzungen für ein Markenzeichen geschaffen, die netzwerksintern vergeben werden und mit denen die Wettbewerbschancen der beteiligten Unternehmen verbessert werden. Ausgehend vom Stand der Technik wird durch Werkstoffsubstitution, Einsatz modernster Meß- und Antriebstechnik unter Verwendung moderner CAD/CAM Technik ein Prototyp einer Werkzeugmaschine entwickelt und erprobt. Die Entwicklung eines Mineralguss-Werkstoffkataloges durch experimentelle Bestimmung der Materialparameter sowie die Erarbeitung von Konstruktionsrichtlinien, die die Konstruktionsmethodik wie auch die umweltgerechte Produktentwicklung über den gesamten Lebenszyklus des Produktes berücksichtigen, soll eine unternehmensspezifische Umsetzung mit übersichtlichen und praktikabel anwendbaren Mitteln erleichtern. Die Ergebnisse werden nach Abschluß des Vorhabens zum Zweck der Verwertung den beteiligten Unternehmen des Kompetenznetzes zur Verfügung gestellt.




    Optimale Nutzung rechnergestützter Fertigungsverfahren (Rapid Technologien) während der Prozeß- und Produktrealisation in einem Open-Source-Umfeld


    Das Vorhaben ist ausgerichtet auf die innovativen Basistechnologien (Rapid Prototyping, Rapid Tooling und abrasive, rechnergesteuerte Verfahren, z.B. HSC), deren Anwendung und Weiterentwicklung. Hierbei anstehende Untersuchungen werden eingebettet in die Strategie zur praktischen Umsetzung einer integrierten Produktentwicklung in einem Open-Source-Umfeld. Es wird durch eine parallel verlaufende Prozeßentwicklung möglich, optimale Prozeßketten zu planen, zu erproben und zu optimieren. Das geplante Vorhaben soll einen Beitrag zur Optimierung der Auswahl, des Einsatzes und Kopplung der genannten Technologien sowie der Projektkoordination leisten. Deshalb sollen Stärken sowohl der einzelnen Technologien als auch einzelner Prozeßketten herausgearbeitet und Konsequenzen für ihren Einsatz zusammengestellt werden.
    Im Rahmen der Open-Source-Entwicklungszusammenarbeit werden somit Prototypen, Funktionsmuster und Werkkzeuge sowie Daten (Modellbeschreibungen und Versuchs- bzw. Analyseergebnisse) den Partnern zu Verfügung gestellt.




    Entwicklung einer Konstruktionsmethodik für die Gestaltung von rechnergestützten Prozeßketten während der Produktentwicklung in einer regionalen Open-Source-Umgebung


    Gerade für jüngere Kleine und Mittelständische Unternehmen (KMU) besteht eine Reihe von Schwellen, die sie von der Entwicklung von gewinnträchtigen Produkten abhalten. In der Software-Entwicklung hat sich mittlerweile neben dem rein kommerziell orientierten Bereich ein weiterer etabliert, in dem die Software offengelegt und von einer großen Gruppe interessierter Anwender weiterentwickelt wird. Dieses Entwicklungsmodell wird heute als "Open Source" (Offene Quellen) bezeichnet. Der Erfolg einzelner Open-Source-Projekte, z.B. Linux (Betriebssystem), zeigt die Mächtigkeit, die heute in diesem Modell steckt. Im Rahmen der "Experimentellen Fabrik Magdeburg" (ExFa) soll untersucht werden, ob und welche Möglichkeiten sich aus dem Open-Source-Gedanken für die Produkt- und Prozeßentwicklung ergeben können (s.a. Leitprojekt der ExFa). Die zentrale Frage für dieses Vorhaben lautet: -Wie lassen sich die Open-Source-Gedanken in der Produktentwicklung nutzen?




    Entwicklung von Berechnungsmodellen (Modellskalierung) zur rechnergestützten Bewertung und Modifizierung funktioneller, skalierter Modelle für das Rapid Prototyping hochwertiger Bauteile zum Einsatz im Konstruktionsprozess


    Jedes Rapid-Prototyping-Verfahren bedingt verfahrens- und maschinentypische Eigenschaften der Prototypen. Insbesondere bei Anwendungen, die mehr erfordern als die Abbildung der Gestaltung und der Handhabbarkeit eines Objektes, werden höhere Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Beherrschung der Technologien gestellt. Das Forschungsprojekt soll dazu beitragen, die Qualität der Bauteile bereits im Vorfeld durch Anwendung von Ähnlichkeitsbetrachtungen zu beeinflussen und in Hinblick auf spätere Serienbauteile zu optimieren. Dabei soll exemplarisch mit dem LOM-Verfahren nachgewiesen werden, inwieweit in den verschiedenen Phasen der Produktentwicklung die Möglichkeit zur Optimierung von rechnerinternen Modellen durch die Nutzung von realen, aber maßlich veränderten Objekten (Prototypen) erfolgen kann. Innerhalb von Iterationszyklen sollen hierzu skalierte Prototypen zur Abbildung und Funktionsprüfung dienen. Diese sollen hinsichtlich Ihrer Aussagekraft über Produkt und Prozeß geprüft werden.
    Abzuleiten sind Vorgehensweisen und Gestaltungsrichtlinien zur Verbesserung der Produktqualität und zur Verkürzung der Produktentwicklungszeiten.




    Modellierung komplexer Bauteile mit nachfolgender Prototytpenfertigung zur Simulation einer geschlossenen Fertigungskette


    Grundlage für die Bereitstellung neuartiger Problemlösungen bzw. am Markt erfolgreicher Produkte sind die Gewährleistung der geforderten Gebrauchseigenschaften, die Bereitstellung in minimalen Zeiträumen, zu minimalen Kosten unter Gewährleistung bester Qualität.
    Das geplante Vorhaben soll Aufschluß über die notwendigen Rahmenbedingungen beim Einsatz von Prototypen in den unterschiedlichen Phasen der Produktentwicklung geben, um die Fertigung komplexer Bauteile in einer geschlossenen Fertigungskette zu simulieren. Ausgehend von den Grundlagen methodischen Vorgehens bei der Produktentwicklung sollen Hinweise, Entscheidungshilfen und Richtlinien für die Arbeit des Konstrukteurs erarbeitet werden.
    Im Rahmen des Projektes "Neue Produktionssysteme/ Experimentelle Fabrik" sollen systematisch die bisher vorhandenen Kopplungen (Anordnung) der Komponenten CAD-Systeme, Rapid-Prototyping-Verfahren, Folgeprozesse, optimiert werden. Der Schwerpunkt des Vorhabens ist die Systematisierung der Schritte bis zum Vorliegen hochwertiger Prototypen für gußtechnische Folgeprozesse.





    Realisierung eines rechnergestützten Produktentstehungsprozesses durch die Integration von Solid Modelling, Rapid Prototyping und 3D-Digitalisierung zum schnellen und kostengünstigen Erstellen, Verifizieren und zum Re-Engineering von Bauteilen


    In Entwicklung, Konstruktion und Arbeitsvorbereitung werden gegenwärtig bis zu 75% der Produktkosten festgelegt. Zusätzlich zu den bekannten Vorteilen der rechnerunterstützten Modellierung an mehreren heterogenen CAD/CAM- und Simulationssystemen und des Rapid Prototyping soll eine weitere Verkürzung der Durchlaufzeiten, Senkung der Kosten und Steigerung der Qualität durch eine weitgehend automatisierte Rückführung der Ergebnisse des Rapid Prototyping und der Nacharbeiten mit Hilfe eines 3D-Scanners erreicht werden. Die Rückführung der Ergebnisse dient dazu, solche
    Optimierungsvorgänge, die erst anhand von Untersuchungen an einem fertigen Bauteil durchgeführt werden können, durch Digitalisieren mit dem 3D-Scanner weitgehend automatisch und fehlerfrei im Produktmodell des Bauteils am CAD/CAM-System zu dokumentieren (Re-Engineering des Produktmodells). Somit bildet das Produktmodell jederzeit die zentrale und aktuelle Speicherungsform des Bauteils. Die Untersuchungen setzen sich aus einem rechnerunterstützten konstruktionsmethodischen, einem fertigungstechnischen sowie einem meßtechnischen Teil, der zum Re-Engineering gehört, zusammen.





    Systematische Entwicklung von Gestaltungsrichtlinien zum Einsatz von Rapid-Prototyping unter besonderer Berücksichtigung der fertigungsgerechten Konstruktion


    Ziel des Forschungsvorhabens ist die methodische Untersuchung der Rapid-Prototyping-Verfahren als konstruktive Hilfsmittel im Produktentwicklungsprozeß. Für den Kosntrukteur sollen Hilfsmittel in Form von Richtlinien und Katalogen erstellte werden, die bei der Entscheidungsfindung zum Einsatz von Rapid-Prototyping-Verfahren helfen. Sie sollen Unterstützung geben bei der Auswahl optimaler Zeitpunkte für die Verwendung der Prototypen, bei der Wahl des günstigsten Verfahrens sowie über die notwendigen Voraussetzungen und zu erwartenden Ergebnisse.
    Ausgehend von räumlichen CAD-Modellen (Solid-Models) sollen Bauteile klassifiziert und hinsichtlich ihrer Charakteristika untersucht werden. Die besondere Betonung des systematischen Vorgehensweisen bei der Erarbeitung der Hilfen als auch bei der Aufbereitung der Ergebnisse soll deren Einbindung in Konstruktionstechnik hervorheben. Das geplante Vorhaben soll einen Beitrag zur Methodik für die Produktherstellung mit dem Schwerpunk Entwicklung und Konstruktion geben, die unter dem Begriff "Simultaneous Engineering" zusammengefaßt werden.





    Erarbeitung eines Konzepts für die Gestaltung eines recyclinggerechten Produktes mit wandartigen isolierten Elementen


    Das Forschungsvorhaben hat das Ziel, einen Beitrag zum Recycling bisher und zur Zeit gebauter Container zu leisten sowie erforderliche Informationen zu liefern, die ein Recycling zukünftig herzustellender Container bzw. großräumig isolierter Produkte erleichtern und wirtschaftlich ermöglichen. Dazu ist die Zerlegung auszusondernder Container unter dem Aspekt der Lage der Trennstellen und dabei einzusetzender Verfahren zu untersuchen.
    Zielstellung ist ein Maximum an Teilen und Werkstoffen, die rezykliert werden können und ein Minimum an zu deponierenden Werkstoffen und entstehenden Schadstoffen. Ausgehend von den dabei auftretenden Problemen ist eine recyclingunterstützende Gestalt der Produkte zu konzipieren. Ein weiterer Untersuchungsgesichtspunkt ist die Optimierung der Konstruktion nach Recyclinggesichtspunkten unter Beibehaltung der gegenwärtigen Isoliermethode.




    Integration von Simulations- und Optimierungsalgorithmen in ein Konstruktionssystem mit Hilfe von Rapid Prototyping und 3D-Digitalisierung


    Der Produktentstehungsprozeß ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte zur Produktbeschreibung (CAD-Modellerstellung und Modellweiterverarbeitung) nahezu aussschließlich sequentiell vollzogen werden. Bei paralleler Bearbeitung des Produktmodells durch Konstrukteur, FEM-Fachmann, Gießtechnologe, Fertigungsvorbereiter usw. gestalten sich ein durchgängiger Zugriff und eine kontinuierliche Aktualisierung aufgrund imkompatibler CAD- und Expertensysteme oftmals als schwierig oder gar unmöglich. Hier kann die Einbeziehung von Rapid-Prototyping-Technologien die bereichsübergreifende Kommunikation wesentlich erleichtern und gestattet neben der verbesserten Visualisierung auch, Veränderungen direkt am real existierenden Objekt vorzunehmen. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Implementierung von 3D-Digitalsierern und Rapid-Prototyping-Anlagen als Mittel zur verbesserten Kommunikation und Kopplung unterschiedlicher Ingenieursysteme.




    Datenerstellung (Modellierung) komplexer Bauteile mit nachfolgender Prototypenfertigung auch zur Verwendung sich anschließender Urformtechnik


    Zielstellung ist es, die Integrationsmöglichkeiten von Rapid-Prototyping-Technologien und der CAD-Modellierung zu untersuchen. Schwerpunkte des Projektes sollen sich auf die effektive Anwendung von Technologien zur Prototypen- und Produktherstellung für die Unterstützung der Produktplanung und -entwicklung konzentrieren. Vom besonderen Interesse sind die Einsatzmöglichkeiten und -grenzen der Technolgien bei der Auswahl von Produktideen und der Klärung von Produkteigenschaften.




    Einsatz von Rapid-Prototyping-Verfahren bei der Entwicklung von Schaltgeräten und Leuchten für explosionsgefährdete Bereiche


    In Produkten (Schaltgeräte, Leuchten ect. ) für explosionsgefährdete Bereiche werden immer häufiger leistungsfähige Kunststoffe eingesetzt. Sie sind leichter und preiswerter als Metalle und in ihrer geometrischen Gestaltung nicht eingeschränkt. Ziel der Forschungsarbeiten ist es, die Verfahren des Rapid Prototyping (RP), des Rapid Manufacturing (RM) und des Rapid Tooling (RT) für die Fertigung von Bauteilen für den Explosionsschutz zu nutzen. Sie erlauben eine sehr schnelle Reaktion auf spezielle Kundenwünsche und ermöglichen somit eine hohe, vom Markt geforderte Flexibilität.




    Entwicklung und Optimierung alternativer Verfahren zur Herstellung von Funktionsprototypen aus Aluminiumguss mit Hilfe verlorener Formen


    Drei wesentliche Projektziele werden angestrebt: Entwicklung eines Verfahrens zur Fertigung von verlorenen Gussmodellen durch den Einsatz von Rapid-Prototyping-Verfahren, Entwicklung von Strategien zum Einsatz von verloren Modellen im Sandguss, Untersuchungen zum Einsatz der Feingusstechnik zur Fertigung von Prototypen deren Fertigung im Sandguss nicht möglich ist. Als Ergebnis steht somit eine Prozesskette die die Fertigung von komplizierten Funktionsprototypen ermöglicht. Durch die eingesetzten und zu entwickelnden Technologien sollte es möglich sein, ein bestimmtes Spektrum von Bauteilen schneller und kostengünstiger als Mitwettberwerber zu fertigen.




    Internationale Vereinheitlichung der Umwelt- und Recycling-Terminologie


    Aufbauend auf umfangreiche Listen relevanter Termini auf dem Gebiet des Umweltschutzes, des Recyclings und recyclinggerechten Konstruierens sollen branchenneutral Termini festgelegt und definiert werden.




    CAD-Schnittstellen im rechnerunterstützten Konstruktionsprozeß


    Derzeit befinden sich Schätzungen zufolge allein in Deutschland etwa 250 CAD-Systeme im Einsatz, weltweit ist von einer weitaus größeren Zahl auszugehen. Eine Kommunikation (Konstruktions-Datenaustausch) zwischen diesen Ingenieursystemen kann aufgrund unterschiedlicher, systemeigener Modellbeschreibungen in vielen Anwendungsfällen nur über neutrale Schnittstellen erfolgen. Diese Schnittstellen arbeiten als ein Übersetzer für (zumeist geometrische) Attribute und topologische Beziehungen. Dabei handelt es sich um standardisierte Software, welche computerinterne Produktbeschreibungen in Datensätze mit fest vorgegebenem Aufbau übersetzt, beziehungsweise in umgekehrter Weise wieder zurückliest.Allerdings muß jede Standardisierung einen Kompromiß darstellen. Einerseits können nicht alle Besonderheiten eines jeden Systems in Standardformate übernommen werden, andererseits steckt in den neutralen Austauschdateien vieles, was von zahlreichen CAD-Systemen nicht verarbeitet werden kann.Hier setzt das Forschungsprojekt an. Es laufen diesbezüglich Untersuchungen zum Funktionsumfang von Standardschnittstellen, zu Möglichkeiten der Fehlerkorrektur beim Datenaustausch und zu alternativen Wegen.Allerdings muß jede Standardisierung einen Kompromiß darstellen. Einerseits können nicht alle Besonderheiten eines jeden Systems in Standardformate übernommen werden, andererseits steckt in den neutralen Austauschdateien vieles, was von zahlreichen CAD-Systemen nicht verarbeitet werden kann.Hier setzt das Forschungsprojekt an. Es laufen diesbezüglich Untersuchungen zum Funktionsumfang von Standardschnittstellen, zu Möglichkeiten der Fehlerkorrektur beim Datenaustausch und zu alternativen Wegen.





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