Aktuelle Projekte

Projektbeschreibung: Energieeffizienz gewinnt immer größere Bedeutung im Maschinen- und Anlagenbau und wird durch Verordnungen, Beschlüsse und Gesetzte forciert. Energieeffizienzziele und Energieaudits werden ebenfalls für die Sparte des Maschinen- und Anlagenbaus relevant. Energieeinsparpotentiale können durch in Resonanz laufende Maschinen, die in ihrem energetischen Minimum betrieben werden, realisiert werden.

Im Projekt EiReoP wird eine in Resonanz arbeitende Stanze konzipiert. Das gelingt durch einen digitalen Zwilling der Stanze und die Entwicklung einer physikinformierten künstlichen Intelligenz (KI). Die KI ermöglicht einerseits das automatisierte Erkennen der jeweiligen Resonanzfrequenz. Darauf aufbauend überlagert ein Aktuator mit variabler Steifigkeit die Prozessfrequenz der Stanze mit deren Resonanzfrequenz, um die Maschine im energetischen Optimum zu betreiben.

Laufzeit: 01.04.2024 – 31.03.2026

Projektpartner:

• Gottfried Joos Maschinenfabrik GmbH & Co.KG
• NeuroForge GmbH & Co. KG
• Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF, Universität Stuttgart)

Ansprechpartner: M.Eng. Lukas Koch

Projektbeschreibung: Die additive Fertigung bietet für Scheibenfräser ein erhebliches Innovationspotential. Durch die Freiheit in der geometrischen Ausgestaltung können so beliebig geformte, komplexe Kühlschmierstoffkanäle im Inneren realisiert werden, die bei einer konventionellen Fertigung von Scheibenfräsern nicht umsetzbar sind. Gleichzeitig können Optimierungspotentiale hinsichtlich einer Leichtbaustruktur gehoben werden.

Ziel des Forschungsvorhabens InnoCut ist die Entwicklung eines additiv gefertigten Scheibenfräsers mit wechselbaren Schneideinsätzen. Durch die Nutzung additiver Fertigungsverfahren bei der Herstellung sowie die Einbringung einer maßgeschneiderten Strukturierung an den Schneideinsätzen wird eine ganzheitliche Kühlung und Schmierung ermöglicht, wodurch die Prozesseffizienz, die Verschleißfestigkeit und die Standzeit des Scheibenfräsers verbessert werden.

Laufzeit: 09.2024 bis 08.2026

Projektpartner:

• Rosswag GmbH, Rosswag Engineering
• Zinner GmbH Präzisionswerkzeuge

Ansprechpartner: M.Sc. Florian Schreiner, M.Sc. Maximilian Voigt

Projektbeschreibung: Digitalisierung hält mittlerweile auch in kleinen und mittelständischen Unternehmen verbreitet Einzug. Nicht zuletzt durch die COVID-Pandemie und die damit einhergehenden Beschränkungen wurde die Notwendigkeit einer resilienten Produktion aufgezeigt. Dabei ist die Verwendung von IoT-Systemen noch überwiegend großen Konzernen vorbehalten, da diese die Ressourcen für deren Implementierung bereitstellen können. Im Projekt IRAPS wird daher die Schulung von Mitarbeitern und Führungskräften von KMU in Bezug auf die Möglichkeiten von Digitalisierung, KI und IoT-Technologien zur Stärkung der Produktion, Organisation angestrebt. Dazu werden an 5 Schulungstagen Inhalte zu den Themen „Wiederstandsfähige Produktion durch IIoT-Technologie, Digitalisierung und Datenalayse, Prozess- und Sicherheitsmanagement im IIoT, Organisation und Befähigung zur Resilienz“ vermittelt.

Laufzeit: 06.2024 bis 11.2026

Projektpartner:

• Universität Regensburg
  Lehrstuhl für IoT-Basierte Informationssysteme
  Prof. Dr. Stefan Schönig
  
  
• Universität Bayreuth
  Lehrstuhl Umweltgerechte Produktionstechnik
  Prof. Dr. Frank Döpper

Förderung: Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst

Website: https://www.stmwk.bayern.de

Projektbeschreibung: Ziel des geplanten FuE-Projektes ist die Entwicklung eines kontaktlosen Beschichtungssystems für das pulverbettbasierte Schmelzen von Metallen mittels Laserstrahl (PBF-LB/M). Durch das kontaktlose Beschichtungssystem entfällt der Verschleiß aktueller PBF-LB/M-Beschichtungseinheiten sowie der zugehörige Rüstaufwand. Zudem wird durch die Erzielung einer ebenen Pulverbettoberfläche sowie der Erhöhung der effektiven Wärmeleitfähigkeit in Folge der Verdichtung des Pulverbetts eine Steigerung der Oberflächenqualität erwartet.

Laufzeit: 10.2023 bis 09.2025

Projektpartner:

• 2onelab

Förderung:

• ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand)

Ansprechpartner: M.Sc. Andreas Hofmann

Projektbeschreibung: Bei der industriellen Fertigung von Blechrohren aus hochharten und schwer zerspanbaren Werkstoffen wie Nickelbasislegierungen wird Kreissägen als alternativlose Technologie zum Ablängen der Rohre eingesetzt. Hohe Temperaturen an den Schneiden und hoher Werkzeugverschleiß führen zu äußerst niedrigen Standzeiten konventioneller Kreissägeblätter in dieser Anwendung.

Ziel des Forschungsvorhabens MetalliCut ist die Entwicklung eines mit kubischem Bornitrid (CBN) bestückten Hochleistungskreissägeblattes für die Metallzerspanung. Durch die Ausnutzung der spezifischen Eigenschaften des CBNs und einer dafür maßgeschneiderten innovativen Sägezahngeometrie sollen Potentiale hinsichtlich einer maximalen Standzeit und einer damit einhergehenden wirtschaftlichen Nutzung von Hochleistungskreissägeblättern in extremen Anwendungsgebieten gehoben werden.

Zunächst wird ein Simulationsmodell entwickelt, um die Sägezähne computergestützt in Bezug auf mechanische und thermische Eigenschaften zu untersuchen. Im Anschluss werden die Sägezähne auf eigens entwickelten Prüfständen hinsichtlich ihrer Zahnform und Anordnung der CBN-Schichtstruktur optimiert und umfassend im Labor- und Industrieumfeld getestet.

Laufzeit: 03.2024 bis 02.2026

Projektpartner:

• KOHNLE GmbH Hartmetall-Werkzeug-Fabrik

Föderung: ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand)

Ansprechpartner: M.Sc. Florian Schreiner, M.Sc. Maximilian Voigt

Projektbeschreibung: VHM-Schaftfräser mit Spanteilern werden zum High Performance Cutting (HPC)-Fräsen eingesetzt. Dies ist aufgrund der hohen Belastung der Umfangsschneiden und dem daraus resultierenden hohen Werkzeugverschleiß wirtschaftlich meist nur im weichen Zustand möglich. Zudem ist die erreichbare Fertigungsqualität oft unzureichend.

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen VHM-Schaftfräsers für die Schrupp-Schlichtbearbeitung. Dies erfolgt durch die Optimierung der Umfangsschneiden, basierend auf den Ergebnissen einer technologischen Simulation sowie anschließenden experimentellen Untersuchungen im Laborumfeld.

Laufzeit: 01.10.2023 bis 30.09.2025

Projektpartner:

• Schunk Präzisionswerkzeuge GmbH
  

Ansprechpartner: M.Eng. Steffen Globisch

Projektbeschreibung:

Im Projekt RIA ist der Lehrstuhl für Umweltgerechte Produktionstechnik als Keylab Additive Innovationen integraler Bestandteil der Innovationsarchitektur. Ziel des Projekts ist es, durch eine vernetzte Struktur den Transfer von Wissen, Technologien und Ideen zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft zu fördern. Das Projekt setzt auf moderne Innovationslabore und kooperative Transferprojekte, um technologische, soziale und ökologische Innovationen zu unterstützen.

Das Keylab Additive Innovationen bringt seine Kompetenz im Bereich der additiven Fertigung in das RIA-Projekt ein. Schwerpunkt ist die Weiterentwicklung von additiven Fertigungstechnologien, die speziell auf die Anforderungen nachhaltiger industrieller Anwendungen ausgerichtet sind. Dabei werden neue Materialien und effiziente Produktionsmethoden entwickelt, insbesondere für komplexe und individualisierte Bauteile, die mittels Materialextrusion und High-Speed-Sintern hergestellt werden.

Das Keylab trägt zur Integration dieser Technologien in industrielle Wertschöpfungsketten bei, mit einem besonderen Fokus auf ressourceneffiziente und umweltfreundliche Produktionsprozesse. Durch die Vernetzung im Rahmen des RIA-Projekts wird der Technologietransfer beschleunigt und die Zusammenarbeit mit regionalen Unternehmen und Startups gestärkt.

Laufzeit: 01.2023 – 12.2027

Projektpartner:
Das Projekt wird von mehreren Fachbereichen der Universität Bayreuth koordiniert
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• Projekt steht in Zusammenarbeit mit regionalen Unternehmen:
• Motherson Group (ehemals Dr. Schneider Unternehmensgruppe)
• Erich NETZSCH GmbH & Co. Holding KG / NEDGEX GmbH
• Frenzelit GmbH, Medi GmbH & Co. KG / Medi Innovation Lab
• Rehau AG und Co. / New Ventures GmbH
• TenneT TSO GmbH / TenneT PowerLab)

Anprechpartner: M.Sc. Matthias Röttinger

Projektbeschreibung:

Der Einsatz der additiven Fertigung in Bereich der Biofabrikation ist noch weitestgehend unerforscht. Es herrscht ein Mangel an Vielfalt von Biotinten und Bioreaktoren, die die additive Fertigung von Zellen mit hoher Vitalität erlauben.

Deshalb ist das Ziel dieses Forschungsverbundes die Biofabrikation unter Einsatz von additiven Fertigungsverfahren zur Gewebe- und Bioreaktorherstellung tiefgreifender zu erforschen.

Hierfür wurde ein umfasssender Sonderforschungsbereich mit  über 20 verschiedenen Teilprojekten mit den Schwerpunkten Entwicklung von Biotinten, Entwicklung von Verfahren und Methoden zur 3D-Biofabrikation und Validierung von Biofabrizierten Modellen. Der LUP ist beteiligt in einem Teilprojekt zur Erforschung von und Entwicklung neuer Verfahren und Methoden zur 3D-Biofabrikation. Dabei werden die Lösungsansätze verfolgt verschiedene Kompositbiotinten für das Bioprinting von Skelettmuskelgewebe zu entwickeln. Dabei soll die In vitro Stimulation und der Zellwachstum durch elektrische/  biochemische Faktoren zur Bildung eines Muskelgewebes ermöglicht werden.

Hierfür wird die Bioreaktortechnologie und die additive Fertigung von individuellen, funktionellen Bioreaktoren für die elektrische Stimulation der Biofabrikate mittels Materialextrusion und High Speed Sintering entwickelt und erforscht. Als Ergebnisse des Forschungsprojektes werden innovative Kompositbiotinten für das Bioprinting, Selektiv elektrisch leitfähige additive Fertigungsverfahren und Materialien und Individualisietre Vorgehensweisen zur additiven Bioreaktorfertigung angestrebt.

Projektpartner:

• Lehrstuhl Biomaterialien Universität Bayreuth
• Lehrsuhl Biomaterialien Universität Erlangen-Nürnberg

Ansprechpartner: M.Sc. Johann Schorzmann

Projektbeschreibung:

Das Projekt Technologie Impact Hubs Oberfranken(TIHO) schafft eine nachhaltige physische Infrastruktur für den sozio-ökologischen Ideen-, Wissens- und Technologietransfer (IWTT) in Oberfranken. Es unterstützt die praktische Umsetzung von Innovationen durch den Aufbau mehrerer ImpactHubs, die als regionale Knotenpunkte für technologische und soziale Innovationen dienen.

Der Lehrstuhl Umweltgerechte Produktionstechnik bringt im Rahmen des Impact Hubs Additive Innovationen seine Expertise in der additiven Fertigung ein. Ziel ist es, die additive Fertigung als Schlüsseltechnologie weiterzuentwickeln und deren Potenziale für nachhaltige und flexible Produktionsmethoden aufzuzeigen. In praxisnahen Demonstratoren werden neue Fertigungsmethoden erarbeitet, die Unternehmen und anderen Akteuren helfen, ihre Produktion durch innovative Ansätze zu optimieren. Dabei stehen Themen wie Leichtbau, Ressourceneffizienz und digitale Plattformen im Vordergrund. Der Lehrstuhl greift auf Erfahrungen aus dem Anwendungszentrum 3D-Druck Oberfranken und seine enge Partnerschaft mit dem Fraunhofer IPA (Institut für Produktionstechnik und Automatisierung) zurück, um den Transfer dieser Technologien zu fördern.

Laufzeit: 01.2023 - 12.2025

Projektpartner:

• Institut für Entrepreneurship und Innovation (IEI)

Ansprechpartner: M.Sc. Hajo Groneberg, M.Eng. Philipp Ott, M.Sc. Matthias Röttinger