Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCVEngineering und nachhaltige Produktion
Wir sind überzeugt, dass eine nachhaltige Produktion im Zusammenspiel mit effizientem Engineering die Grundvoraussetzung für eine lebenswerte Zukunft ist.
Eine nachhaltige Produktion vereint ökologische, ökonomische und soziale Aspekte – Was vor Jahren als theoretischer Handlungsbedarf identifiziert wurde, hat inzwischen eine Relevanz entwickelt, an die kaum jemand glauben wollte. Gerade in der industriellen Produktion bestehen viele Potenziale zu mehr Nachhaltigkeit, die recht einfach gehoben werden können. Wir unterstützten Firmen dabei, nachhaltiger zu werden und Handlungsmöglichkeiten für eine ökologisch vertretbare Produktion abzuleiten. Unsere Forschungs- und Entwicklungsarbeit für ein modernes, effizientes Engineering bildet dabei die Grundlage für nachhaltiges Arbeiten und Wirtschaften in der Produktion.
Wir bieten ein breites Expertenwissen um die Produktion effizienter, effektiver und nachhaltiger zu machen:
Wir bieten umfassendes Know-how in der Prozessoptimierung, um Produktionsabläufe effektiver und effizienter zu gestalten. Durch die Analyse und Verbesserung von Fertigungsprozessen werden Ausschuss reduziert und die Qualität gesteigert. Zudem spielt die Werkstoffentwicklung eine wichtige Rolle, bei der innovative Materialien erforscht und optimiert werden, um den Anforderungen der modernen Produktion gerecht zu werden. Dies umfasst beispielsweise Leichtbauwerkstoffe und Materialien mit verbesserten Eigenschaften. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Digitalisierung und Automatisierung von Fertigungsprozessen, um die Produktion intelligenter und vernetzter zu machen. Hierbei werden digitale Zwillinge entwickelt, Fertigungsprozesse simuliert und optimiert, Künstliche Intelligenz eingesetzt und Industrie 4.0-Konzepte implementiert.
Insgesamt zielt das Fraunhofer IGCV darauf ab, eine nachhaltige Produktion zu fördern, indem ressourcenschonende Werkstoffe verwendet, Recyclingketten geschlossen und CO2-Einsparpotenziale genutzt werden. Eine nachhaltige Produktion beginnt mit der Verwendung nachhaltig hergestellter Werkstoffe und Materialien. Unser Ziel ist es beispielsweise durch den Einsatz passender Werkstoffe im Zusammenspiel mit verbesserten Technologien für deren Wiedereinsatz ohne Qualitätsverluste zu sorgen.
Wir sorgen für Effizienz, Effektivität, Sicherheit, Präzision und Zuverlässigkeit in der Produktion und treiben die Entwicklung neuer Technologien voran.
Geprägt von unserer branchenübergreifenden Forschungs- und Projektarbeit sind wir in der Lage, vielfältig im Bereich der Produktion zu unterstützen. In unseren drei Schwerpunktsbranchen »Maschinen- und Anlagenbau«, »Luft- und Raumfahrttechnik«, »Automotive und Nutzfahrzeuge« verfügen wir über exzellentes Know-how und langjährige Erfahrung. In enger Zusammenarbeit mit Fachleuten entwickeln und implementieren unsere Wissenschaftler:innen und Ingenieur:innen innovative Lösungen und stellen sich dabei den Herausforderungen eines effizienten Engineerings.
Produktionsplanung und -optimierung
Die Fabrikproduktion muss so geplant und optimiert werden, dass sie effektiv und effizient ist. Dabei geht es darum, Prozesse, Materialfluss und Lagerbestände stets im Blick zu haben und dahingehend zu optimieren, dass ein reibungsloser und sicherer Gesamtprozess gewährleistet werden kann.
Das Thema der Digitalisierung spielt dabei auch für das Fraunhofer IGCV eine immer größere Rolle. In nahezu allen Kompetenzbereichen beforschen wir Möglichkeiten zur Prozessdigitalisierung hin zu mehr Nachhaltigkeit in der Produktion und der Erleichterung und Vereinfachung von Arbeitsschritten, z. B. durch Digitale Assistenzsysteme. Im Bereich der Verarbeitung von Composite-Materialen ist z. B. unser Projekt zur Automatisierten Prepreg-Ablage bei der Produktion von Schalenbauteilen eines Hubschraubers besonders hervorzuheben. Auch das Gießereiwesen, welches durch seine jahrtausendealte Geschichte besticht, erfährt durch Möglichkeiten der Digitalisierung einen großen Wandel.
Das Fraunhofer IGCV bietet in diesem Bereich viele Möglichkeiten zur Zusammenarbeit und Weiterbildung, insbesondere im Rahmen unserer Lernfabrik für vernetzte Produktion.
Dank unserer Partnerschaft im Mittelstand-Digital Zentrum Augsburg, können wir vor allem kleinen und mittelständische Unternehmen spezielle Angebote und attraktive Lösungen zur Zusammenarbeit anbieten.
Gestaltung von Bauteilen, Baugruppen, Produkten, Prozessen, Maschinen oder Anlagen und Optimierung von Fertigungsprozessen
Fertigung und Produktion erfordern eine sorgfältiges Zusammenspiel von Designs, Materialien, Prozessen und Toleranzen, damit das endgültige Produkt effizient produziert werden kann. Eine unserer Erfolgsgeschichten ist hierbei die Entwicklung und Fertigung des A350-Türspant, die das Fraunhofer IGCV für Airbus von TRL2 bis zum Take-off begleitet hat.
Durch den Einsatz von verfahrenspezifischer Simulationsansätze, KI und Big-Data-Analytics ermöglichen die Wissenschaflter:innen des Fraunhofer IGCV einen Schritt in Richtung Zukunft, der sich in allen Kompetenzbereichen des Instituts widerspiegelt.
In Kombination mit unseren Kompetenzen im Bereich der Additive Fertigung, insbesondere in der Fertigung von Multimaterialbauteilen und dem Know-how in verschiedenen CFK-Fertigungsverfahren wie Pultrusion oder Fiber Placement und Composite Molding wird z. B. eine sogenannte "First-time-right-Fertigung möglich und für produktionstechnische Unternehmen in der Praxis immer leichter umsetzbar.
Zudem forschen wir stetig daran, die Flexiblität von Robotersystemen in der Industrie stärker auszuschöpfen, z. B. durch eine Automatisierung der Werkzeugversorgung mittels mobiler Assistenzrobotik.
Auswahl, Prüfung und Recycling geeigneter Materialien (CFK, Metalle, Sand, Multimaterial)
Im Rahmen unserer produktionstechnischen Forschung ist auch die Auswahl der richtigen Materialien für die Produktion von entscheidender Bedeutung. Hierbei spielen unsere vielfältigen Möglichkeiten der Mess- und Prüftechnik mit Fokus auf Composite- und Metallbauteile, das Recycling von Compositebauteilen und beispielsweise die Charakterisierung von Form- und Gusswerkstoffen eine große Rolle.
Qualitätsmanagement
Zu unserer Forschungs- und Entwicklungsarbeit gehört auch, sicherzustellen, dass die Produktionsprozesse präzise und zuverlässig sind, um eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten. Hier steht z. B. unsere Arbeit im Bereich Qualität und Technische Sauberkeit in Prozessketten im Vordergrund.
