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Ausbalancierte Edge-Cloud-Umgebungen für souveräne Komponenten-Service-Systeme in Produktionsanwendungen

Gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung ist das vom BMWK geförderte Forschungsprojekt ESCOM (Edge-Services for Components) gestartet.

„Pay-per-Stress“ schafft die Grundlage für innovative Bezahlmodelle im Maschinenbau

Nach dreijähriger Bearbeitung wurde das Forschungsprojekt „Pay-per-Stress“ im Juli 2022 erfolgreich abgeschlossen. Ziel des Projektes war die Gestaltung eines fairen Leasingmodells für Werkzeugmaschinen, bei dem die Belastungen während der Fertigungsprozesse ausschlaggebend für die resultierende Leasingrate sind. Informationen über das Projektvorgehen sowie die Zielerreichung lesen Sie im nachfolgenden Artikel.

Künstliche Intelligenz ist auf dem Weg in die Praxis

Unternehmen haben die Bedeutung von künstlicher Intelligenz (KI) erkannt: Auf dem Anwendertag KI.produktiv 2022 versammelten sich Führungskräfte und Beschäftigte aus Industrie und Mittelstand im Darmstadtium sowie an der Lichtwiese der TU Darmstadt. Der Tag drehte sich stets um Fragestellungen zur konkreten Anwendung: Wie erkenne ich, ob ich KI sinnvoll in meinem Unternehmen einsetzen kann? Wie helfe ich meinen Mitarbeitenden bei den Veränderungsprozessen? Für Prof. Metternich ergab sich die Veranstaltung aus dem bereits vorhandenen Knowhow in Darmstadt ganz selbstverständlich: „In Darmstadt haben wir gleich zwei starke Projekte, die sich mit künstlicher Intelligenz auseinandersetzen: Das @Mittelstand-Digital Zentrum Darmstadt und das @Kompetenzzentrum Arbeit und KI. Ziel beider Zentren ist es, den Mittelstand bei der digitalen Transformation kostenfrei zu unterstützen. Uns wurde schnell klar, dass wir etwas Großes auf die Beine stellen können, wenn sich beide zusammentun und ihre Angebote für diesen Tag bündeln.“

Erstes Treffen in Darmstadt auf dem Campus Lichtwiese

Am 14.10.2022 fand das erste Beiratstreffen zum Projekt Plattform dataPro statt. Den Industriebeiräten des Projektes wurde der aktuelle Projektstand vorgestellt und die entwickelten Demonstratoren vorgeführt. In den Diskussionsrunden gab der Beirat wertvolle Anregungen für die weiteren Projektphasen. Das vom Land Hessen über die Förderline Distr@l geförderte Projekt hat zum Ziel, eine Transferumgebung an den Instituten PTW und PLCM zu implementieren, in der die datengetriebene Produktion vor allem hessischen KMUs nähergebracht werden soll.

Neues begonnenes Forschungsprojekt mit dem PtU: Demonstrations- und Transfernetzwerk KI in der Produktion

Mit dem 01. Oktober 2022 durften wir mit dem Demonstrations- und Transfernetzwerk KI in der Produktion (kurz: ProKI) ein neues Forschungsprojekt in Zusammenarbeit mit dem Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)

Datenbasierte Anwendungen in der zerspanenden Produktion ermöglicht durch sicheren Datenaustausch im Rahmen von GAIA-X

Im Oktober 2022 startet am PTW der TU Darmstadt zusammen mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie das vom BMBF geförderte Forschungsprojekt „DIONE-X“.

White Paper in manufacturing technologies online

The vision of PTW TEC-Team is to conduct pioneering research for data-driven, adaptable manufacturing technologies, which aims to achieve a resource-efficient and responsive production. This requires a continuous data generation, data acquisition, data evaluation and data utilization during the manufacturing process.

Digitaler nachhaltiger Produktentstehungsprozess

Das im Juli 2021 gestartet Projekt „DiNaPro“ hat das Ziel, einen integralen Digitalen Zwilling zur Optimierung der ökologischen Nachhaltigkeit entlang des Produktlebenszyklus zu entwickeln.

Home of the industrial pioneers

Das Leuchtturmprojekt EuProGigant, gefördert vom österreichischen BMK und dem deutschen BMWK, war mit einem eigenen Stand inklusive Demonstrator auf der Hannover Messe vertreten. Hier konnte GAIA-X, als Internet der Produktion von morgen, live erlebt werden. Zusätzlich zeigte Markus Weber in seinem Vortrag, wie GAIA-X als ein vertrauenswürdiges Ökosystem die gemeinsame Nutzung von Daten und Dienstleistungen ermöglicht, datengetriebene dynamische Unternehmensmodelle fördert und dabei die digitale Souveränität in Europa stärkt. In der Podiumsdiskussion mit dem Titel Nachhaltigkeit steigern mit der Weltsprache der Produktion diskutierte Professor Matthias Weigold mit Experten aus der Industrie und VDMA über Vernetzung in der Fabrikautomation. Hier wurde erläutert, von welcher Bedeutung Interoperabilität, Energieflexibilität von Produktionsanlangen und die branchenübergreifende Standardisierung für die nachhaltige und klimaneutrale Produktion von morgen ist. In seinem Vortrag Datenbasiertes Energie- und Klimamanagement in der Produktion für das Mittelstand-Digital Zentrum Hannover, gefördert vom BMWK, zeigte Daniel Fuhrländer-Völker wie mit Energiemessungen in der Fabrik Energieeffizienzpotentiale identifiziert werden können. Anhand praktischer Beispiele aus der ETA Fabrik erläuterte er, wie Digitalisierung eingesetzt werden kann, um in der Produktion Energie- und Ressourceneffizienz zu erhöhen und wie Energieflexibilität die klimaneutrale Produktion ermöglicht. Ebenfalls vertreten war das PTW mit dem Kopernikus-Projekt SynErgie, welches sich aktuell in der zweiten Förderphase befindet und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Auf dem Stand des BMBF diskutierten Thomas Weber und Jan Zangenberg das hochaktuelle Thema Energieflexibilität in der Industrie mit Vertreter_innen aus Politik und Wissenschaft sowie vielen weiteren interessierten Messebesucher_innen.

Entwicklung einer sensorischen Spindel für Werkzeugmaschinen auf Basis von Wälzlagerimpedanzmessungen

Im Förderprojekt „ImpSpin“ (Start: Mai 2022) wird eine durchgängige, digitale Wertschöpfungskette für Werkzeugmaschinen untersucht und entwickelt, welche auf der Digitalisierung der Motorspindel basiert. Hierfür wird eine Motorspindel mit Sensoren zur Messung der elektrischen Impedanz der Spindellager ausgestattet, sodass u. a. Spindelkollisionen und der Zustand der Schmierung überwacht werden können. Das entstehende Ökosystem basiert auf einem durchgängigen Datenkonzept vom Sensor, über das Edge Device bis hin zur Verarbeitung in der Cloud und soll neue Geschäftsmodelle ermöglichen. Ziel dieser Geschäftsmodelle ist es, für alle Stakeholder die Kosten zu senken, die Qualität zu verbessernund zu einer nachhaltigen Steigerung der Material-, Ressourcen- und Energieeffizienz beizutragen. Das Projektkonsortium besteht neben dem PTW aus den Projektpartnern optiMEAS GmbH, Christ Feinmechanik GmbH & Co. KG, Datron AG und dem Fachgebiet pmd der TU Darmstadt. Ausgangssituation Vor allem kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) erleben Herausforderungen in den aktuellen Krisen durch schwankende Nachfragen, kurze Planungshorizonte und größer werdende technologische Vorsprünge von Großunternehmen mit Blick auf Trendthemen wie Digitalisierung und eine CO2-neutralen Produktion. Gleichzeitig besteht ein hoher Preisdruck bei wachsenden Kundenerwartungen an das Produkt-Service Bündel. In diesem Zuge kommt den F&EAktivitäten eine zentrale Bedeutung zu, um Kunden durch die Kombination innovativer Produkte und Dienstleistungen einen möglichst einzigartigen Nutzen bieten zu können. Das Angebot datenbasierter Funktionen und Services kann hier den Unterschied zu den Mitbewerbern machen. Zielsetzung Ziel des Vorhabens ist es, die Daten entlang der Datenwertschöpfungskette der Werkzeugmaschine zu verarbeiten. Dabei durchlaufen die Daten verschiedene Stufen von der Generierung und Erfassung bis hin zur Informationsbereitstellung für Geschäftsentscheidungen und steigern somit ihren Wert. Das zu entwickelnde Geschäftsmodell ermöglicht es jedem Teilnehmer, Daten bzw. Informationen an einer beliebigen Stelle der Wertschöpfungskette zu nutzen. Gleichzeitig behalten Nutzer und Datenlieferant die volle Kostenkontrolle. Für die Umsetzung werden verschiedene Technologien, wie bspw. eine Abonnementlösung oder eine Abrechnung nach Laufzeit- oder Datenmengen eingesetzt. Das Ertrags- und Kostenmodell zielt auf einen klaren, quantifizierbaren finanziellen Vorteil aller Stakeholder ab. Vorgehensweise Im Laufe des Projektes werden zunächst die konkreten Bedürfnisse der Unternehmen untersucht. Anschließend wird für das digitale Produkt der sensorischen Motorspindel inklusive der Geschäftsmodelle und zugehöriger digitaler Dienstleistungen der Funktionsnachweis auf Systemebene erbracht und validiert. Für den nächsten Schritt der Implementierung des digitalen Produkts in Kundenanwendungen ist insbesondere die Interoperabilität, Datensicherheit und die Zuverlässigkeit essenziell, da im Betrieb bestehende Funktionen nicht negativ beeinflusst werden dürfen. Mit der erfolgreichen Implementierung und Validierung soll das System auf andere Maschinen übertragen werden, um das digitale Produkt zu skalieren.

PTW-Strategietagung 2022 im Kleinwalsertal – ein voller Erfolg!

Nachdem die PTW-Strategietagung Quo Vadis Corona-bedingt in den letzten beiden Jahren in vorwiegend virtuellen Formaten stattgefunden hat, haben wir für 2022 einen neuen Anlauf gestartet, um das Format endlich wieder in Präsenz im Kleinwalsertal in Österreich stattfinden zu lassen. Mit stetigem Blick auf die Corona-Lage veränderten sich dabei unsere Planungsrandbedingungen häufig, sodass sich die Vorbereitung für dieses Jahr besonders herausfordernd gestaltete. Umso mehr freut es uns, dass die Anstrengungen in der Planung von Erfolg gekrönt waren. Quo Vadis hat am PTW Tradition seit über 20 Jahren und verfolgt u. a. die Ziele spannende Einblicke in Unternehmen zu gewinnen, den gruppenübergreifenden Austausch zu stärken und bestimmte strategische Themen zu diskutieren und zu erarbeiten. Zunächst besuchte das PTW-Team am Tag der Anreise TRUMPF in Ditzingen und hat sehr spannende Einblicke in die Smart Factory für flexible Blechbearbeitung wie auch in SYNCHRO – das Lean Management System von TRUMPF – erhalten. Ein ganz besonderer Dank gilt Alexander Kunz und Dr. Philipp Kuske, die den Besuch ermöglicht haben. Auf der Weiterreise in das Kleinwalsertal besuchten wir anschließend Bosch in Blaichach/Immenstadt und haben sehr spannende Einblicke in verschiedenste Bereiche des Bosch-Leitwerks erhalten. Ein ganz besonderer Dank gilt Jochen Kärcher, Dr. Anna Regensburg und Sylke Petzold-Witt, die den Besuch ermöglicht haben. Nach der Ankunft im Darmstädter Haus und gemeinsamen Abendessen standen ab Dienstagmorgen bis Donnerstagnachmittag verschiedene strategische Themen auf der Agenda. Bei überwiegend gutem Wetter konnten die Gruppenarbeiten häufig auch ins Freie rund um das Darmstädter Haus gelegt werden mit einem tollen Bergpanorama im Hintergrund. Natürlich durfte auch Teambuilding, insbesondere nach den über 2 Jahren Corona-bedingter Einschränkungen, nicht fehlen. In diesem Jahr galt es im Rahmen unseres Teambuildingevents Seifenkisten zu bauen, ein dazugehöriges Marketingkonzept zu entwickeln und die Qualität der Seifenkisten in der anschließenden Rallye unter Beweis zu stellen. Dabei sind acht kreative Seifenkisten-Konzepte entstanden mit denen die Pilot:innen und deren Teams in der Rallye mit mehreren Läufen an den Start gegangen sind. Die drei besten Teams wurden im Rahmen der Siegerehrung gekürt und vom gesamten PTW-Team entsprechend gefeiert. Daneben wurde das Programm in der Zeit außerhalb der fest geplanten Agenda individuell mit Wanderungen, Schwimmbadbesuchen, Gesellschaftsspielen und Fahrradtouren oder auch Fußballspielen abwechslungsreich ergänzt. Wir ziehen nach unserer Strategietagung ein durchweg sehr positives Fazit: Quo Vadis 2022 war ein voller Erfolg!

Neuer Industriearbeitskreis am PTW

Der im Januar 2022 gegründete Industriearbeitskreis Digital Machining des PTW der TU Darmstadt stellt die datenbasierte Analyse von Zerspanungsprozessen und Prozessketten in den Fokus. Kernthemen sind hierbei das Monitoring von Maschinenkomponenten, Optimierung von Zerspanungsprozessen und die prozessparallele Vorhersage der Bauteilqualität.

4 erfolgreiche Promotionen in den letzten zwei Monaten

Das PTW gratuliert Amina Ziegenbein, Felix Geßner, Jessica Walther & Adrian Meinhard zur erfolgreichen Verteidigung ihrer Promotion und dankt den Kolleg:Innen für ihre Arbeit am Institut.

Two weeks ago, the 16th International High Speed Machining (HSM) Conference started under the main topic Digitalisation in Future Machining. On Tuesday and Wednesday, 26th and 27th of October, about 65 presentations were held in front of 120 participants in the darmstadtium conference center and in the online conference.

In future manufacturing, several tasks across all participants in the value chain will certainly be enhanced by data-driven methods. As data can be diverse, various application fields are conceivable. In our whitepaper we present four central application fields from the production level where serious to even disruptive changes can be expected. We also