Projekte

Auf dieser Seite finden Sie die laufenden Projekte, die vom CIMTT betreut werden. Zur Zeit liegt der Fokus auf dem Aufbau der Digitale Fabrik. Weitere Projekte im Umfeld von Produktion, Digitalisierung sind ebenfalls dargestellt.

Digitale Fabrik

Das Ziel der „Digitalen Fabrik“ an der FH-Kiel ist die digitale Darstellung aller Geschäfts- und Fertigungsvorgänge innerhalb einer beispielhaften Fabrik, sowie der daraus resultierenden Entwicklungs- und Produktionsprozesse.
Dies umfasst alle produkt- und auftragsbezogenen Prozesse und wird an ausgewählten Produktgruppen erarbeitet.
Die Vision besteht in der Integration anderer Fachbereiche in die interdisziplinäre Thematik.

Zur Digitalen Fabrik

Mittelstand Digitalzentrum Schleswig-Holstein

Das Ziel des MDZ-SH besteht in der Begleitung kleiner und mittelständischer Unternehmen auf dem Weg zum datengestützten oder datengetriebenen nachhaltigen Geschäftsmodell. KMU sollen sensibilisiert und befähigt werden, Verfügbarkeiten und Potenziale von Daten zu erkennen und bei der Weiterentwicklung oder Neuausrichtung ihrer Prozesse oder ihres Produktportfolios zu berücksichtigen und den Transformationsprozess hin zu neuen nachhaltigen Geschäftsmodellen systematisch zu managen. Die in den Unternehmen erforderlichen Kompetenzen werden an den ermittelten Bedarfen ausgerichtet und münden in einer Anzahl von Vernetzungs- und Unterstützungsangeboten.

Zu Mittelstand Digitalzentrum Schleswig-Holstein

Drehmomentbasierte Zerspanungsoptimierung (DrehOpt)

Durch die Vielzahl an Nebenaggregaten erfolgt ein Großteil des Energieverbrauchs einer modernen Werkzeugmaschine bereits im betriebsbereiten Zustand, ohne das ein spanender Materialabtrag am zu fertigenden Produkt und damit Wertschöpfung stattfindet. Um die Maschinenlaufzeiten zu verkürzen und damit große Energieeinsparungen zu realisieren, müssen folglich die Prozesse optimiert und Fertigungszeiten verkürzt werden. Der Ansatz für die Prozessoptimierung liegt in diesem Projekt auf der Auswertung der Antriebsströme, welche maschinenintern erfasst und steuerungsintern in Drehmomente umgerechnet werden können. Durch den bisher relativen Bezug ist jedoch keine direkte Vergleichbarkeit unterschiedlicher Maschinen und Antriebssysteme möglich. Mittels einer zu entwickelnden Kalibriervorrichtung und einer zugehörigen Berechnungsmethodik sollen vorhandene Unterschiede in der Parametrierung der Antriebe verschiedener Maschinen berücksichtigt werden. Der zielführendste Weg zur Optimierung der Energieeffizienz liegt in einer Verkürzung der Maschinenlaufzeit durch optimierte Bearbeitungsparameter während des Einsatzes von Werkzeugmaschinen.

ZIM-Projekt CoolSim

Ziel des Projektes ist eine Optimierung des Temperaturmanagements von Spritzgusswerkzeugen, um die Qualität der ausgebrachten Bauteile zu erhöhen und gleichzeitig die Herstellungskosten durch eine Reduzierung der Fertigungszeit zu senken. Dies erfolgt durch die Kombination von komplexen konturnahen Kühlsystemen und der Anwendung von Multimaterialwerkstoffen innerhalb des Spritzgusswerkzeuges. Durch FEM-Berechnungen werden die Topologie der Kühlkanäle sowie die nötigen Materialverläufe im Werkzeug berechnet und als Ausgabe im Rahmen einer digitalen Produktentwicklung für die Fertigung zur Verfügung gestellt. Für die Erzeugung der komplexen Formwerkzeuge werden additive Laser-Pulver-Auftragsschweißprozesse mit konventionelle Fertigungsverfahren (Fräsbearbeitung/Funkenerosion) kombiniert. Durch die Kombination konturnaher Kühlung mit dem Einsatz von Multimaterialwerkstoffen können Formwerkzeuge thermisch optimal ausgelegt werden, wodurch eine gleichmäßige Temperatur auf den Kavitätsoberflächen und somit optimierte Fertigungsbedingungen erreicht werden. An dem vom CIMTT der Fachhochschule Kiel geführten ZIM-Verbundprojekt ist das Institut WAVE der Hochschule Wismar, sowie als Industriepartner Plastics Engineering Group und Wefoba beteiligt.

Datenbasierte Schweißoptimierung

Im Schiffbau von U-Booten trägt das Schweißen zum Zusammenbau einzelner Bootsabschnitte maßgeblich zur Wertschöpfung innerhalb der Produktionskette bei. Um die Qualität dieses komplexen Fertigungsprozesses sicherzustellen, ist eine Vielzahl an Parametern zu kontrollieren, wofür der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) prädestiniert ist. Da aufgrund der Größe der Bauteile nur sehr begrenzt auf Automatisierungslösungen zurückgegriffen werden kann, steht hier der Mensch in Person des Schweißfacharbeiters im Zentrum der Anwendung von KI.

Zur datenbasierten Schweißoptimierung

Argus-KI

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Controllers auf Basis – Künstlicher Intelligenz – zur Überwachung und Steuerung von Abgrenzeinheiten und Schutzstromgeräten für Gas- und Produktenrohrleitungen im klassischen als auch erneuerbaren Energiesektor. Der Klimawandel und die aktuelle geopolitische Situation bedingen eine fortschreitende Anpassung der kritischen Infrastruktur im Land, deren sicherer Betrieb mit Hilfe dieses Vorhabens effizienter gestaltet werden kann. Technisches Ziel ist, die Geräte-Lebensdauer begrenzender/beeinflussender Bauteile und Baugruppen in den Abgrenzeinheiten messtechnisch zu überwachen und Prognosen für einen vorgezogenen Austausch zu erkennen und zu übermitteln. Dieser muss erfolgen, bevor das Gerät ausfällt und ein Problem an der Rohrleitung entsteht. Hierzu ist es erforderlich, das Verhalten der Bauteile und Baugruppen unter den gegeben stressbehafteten Einsätzen zu analysieren und Algorithmen zu erarbeiten, die dann für den intelligenten Controller zur Verfügung stehen. Das Projekt wird gemeinsam mit der SET GmbH aus Wedel durchgeführt und wird ermöglicht durch die Förderung mit Landesmitteln nach Maßgabe der „Richtlinie für die Gewährung von Zuwendungen zur Förderung des Einsatzes von Künstlicher Intelligenz in Schleswig-Holstein (Kl-Förderrichtlinie)“.

SET.Wedel

Optimierte Prozessauslegung von LPA-Verfahren durch Verzugsvorhersage mit FEM-Analyse (VerzOpt)

Das Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist die Herstellung von verzugsoptimierten Bauteilen im LPA-Verfahren durch Berechnung des auftretenden thermischen Verzugs mittels Finite-Elemente-Methode (FEM) und daraus abgeleiteter Optimierung der Fertigungsstrategie. Die Berechnung bauteilspezifischer Verzugsdaten ermöglicht dabei eine Reduzierung der notwendigen Versuchsmatrizen für experimentelle Untersuchungen in LPA-Prozessen. Die angestrebte Validierung der FEM-Analyse zur Steigerung der Effizienz des LPA-Verfahrens ermöglicht den Transfer von der bisher experimentellen hin zu einer analytischen Prozessauslegung. Dadurch wird die Entwicklung eines systematischen Maßnahmenkataloges für die Auslegung von Aufbaustrategien und Prozessparametern ermöglicht, welcher für eine breitere industrielle Anwendung und Stärkung dieses Marktsegmentes erforderlich ist.

Zur optimierten Prozessauslegung von LPA-Verfahren

Energieeffizienter Betrieb von DED-Maschinen (Effi-DED)

Im Rahmen des hier beantragten Forschungsvorhabens sollen Ansätze untersucht werden, die benötigte Menge elektrischer Energie pro ausgebrachtem Werkstück bei der additiven Fertigung mit dem DED-Verfahren zu reduzieren. Dabei liegt der Fokus auf den sogenannten Nebenzeiten. Beim Betrieb einer DED-Werkzeugmaschine entsteht während dieser Zeitabschnitte durch die Vielzahl an mitlaufenden, funktionsrelevanten Aggregaten, ein erheblicher Energieverbrauch, ohne dass eine Wertschöpfung, d.h. eine mit Metallpulver aufbauende Fertigung von Bauteilen stattfindet. Der zielführendste Weg zur Reduzierung dieser Nebenzeiten liegt in der Unterstützung des Anwenders der DED-Maschine durch Einsatz von Computer-Aided-Manufacturing-Software (CAM). Diese ermöglicht, dass die vorgelagerten Schritte der NC-Programmierung und anschließenden Einrichtung von Fertigungsaufträgen nicht mehr direkt an der Maschine vorgenommen werden müssen, während diese sich mit allen Energieverbrauchern im „Leerlauf“-Betrieb befindet.

Zum energieeffizienten Betrieb von DED-Maschinen

European Digital Innovation Hub Schleswig- Holstein (EDIH-SH)

Digitaler Wandel, disruptive Technologien, steigende Kundenanforderung – all das sorgt für Umbrüche in Unternehmen und Organisationen. Doch wie können Sie den Wandel aktiv gestalten und sich optimal für die Zukunft aufstellen? Der European Digital Innovation Hub Schleswig-Holstein (EDIH-SH) unterstützt kleine und mittlere Unternehmen, Organisationen der öffentlichen Verwaltung und Start-ups bei der Umsetzung ihrer Digitalisierungsvorhaben mit vielen unterschiedlichen Angeboten.

Zum EDIH-SH

Datenbasierte Optimierung von Gewinderollprozessen

Ziel des Vorhabens ist die Steigerung der Prozesssicherheit und folglich die Einsparung von Ressourcen. Durch innovative Weiterentwicklung der Prozessüberwachung soll die Produktivität von Gewinderollprozessen signifikant gesteigert werden, indem In-Prozessmessdaten und Qualitätsdaten mit Hilfe eines KI-Modells ausgewertet werden. Damit wird die Qualität dieses komplexen Fertigungsprozesses deutlich verbessert. Schließlich besitzt ein auf diesem Ansatz basierendes Assistenzsystem zur Vorwarnung des Maschinenbedieners beim Verlassen zulässiger Prozessbereiche sehr großes Potenzial.

Zur Datenbasierte Optimierung von Gewinderollprozessen