OEM&Lieferant Ausgabe 1/2018

36 massiv mit Sensorik, Messtechnik und Ein- griffsmöglichkeiten zu instrumentieren. Zum anderen liegt die Antwort in der disziplinüber- greifenden Zusammenarbeit von drei starken Instituten: dem Institut für Produktionstech- nik (wbk) am KIT und den beiden Fraunho- fer Instituten ICT und IOSB. Sie vereinen die einschlägigen Kompetenzen in der Werkstoff-, Fertigungs- und Verfahrenstechnik sowie in der Automatisierungs-, Sensor- und in der In- formationstechnik, die notwendig und hinrei- chend sind, die wissenschaftlich anspruchsvol- le Zielsetzung zu erreichen. An zwei herausfordernden Fertigungsprozes- sen, die große Aktualität und hohe wirtschaft- liche Bedeutung für die Industrie unseres Landes haben, soll in der Forschungsfabrik der Nutzen der vorgeschlagenen neuen IKT- basierten Methodik beispielhaft gezeigt wer- den und dabei gleichzeitig zwei innovative Fertigungsprozesse entstehen. Zum einen sol- len Fertigungsprozesse für Leichtbauteile und zum anderen ein Fertigungsprozess zur Mon- tage von Batteriemodulen möglichst praxisnah und nahe zur Serienreife ausgereift werden. Der Leichtbau gehört zu den wichtigsten Zukunftstechnologien im Fahrzeug- und Ma- schinenbau. Zur Königsdisziplin entwickelt sich dabei der hybride Leichtbau. Darunter wird die Kombination von verschiedenen Werkstoffen verstanden, die im Verbund die besten Gesamteigenschaften für ein betrach- tetes System hervorbringen, nach dem Motto: „das richtige Material an der richtigen Stelle“. Die Karlsruher Forschungsfabrik hat u.a. die Aufgabe, gemeinsam mit Industriepartnern grundlagen- und anwendungsorientierte For- schung auf dem Gebiet des faserverbundbe- zogenen hybriden Leichtbaus zu betreiben, speziell um die zur Verarbeitung erforderli- chen Fertigungsprozesse schnell marktreif zu machen. Dem Einsatz von Batterien auf Basis der Li- Ionen Technologie kommt eine besondere Be- deutung zu, denn keine andere Speichertech- nologie hat sich in den letzten 15 Jahren nur näherungsweise mit vergleichbaren Wachs- tumsraten entwickelt. Der Markt der moder- nen Hochleistungsbatterien wird heute von der Li-Ionen Technologie dominiert, der zukünftig noch erhebliche Leistungssteigerungen zuge- traut werden: Die maximalen theoretischen Energiedichten liegen im Bereich von 2.600 Wh/kg (Li-S) bis 11.100 Wh/kg (Li-O2). Damit sind die theoretischen Werte in derselben Größenordnung wie die Energiedichten fossiler Energieträger. Ein vielversprechender Einsatz- bereich moderner Hochleistungsbatterien ist die Elektromobilität. Allerdings sind zur effizi- enten und industriellen Serienherstellung von Batteriesystemen neue Fertigungsprozesse und -verfahren zu entwickeln, die dann schnell in industrielle Fabriken einziehen können. Dies ist eine weitere Aufgabe der Karlsruher For- schungsfabrik. Simultan zu den beiden exemplarischen Anwendungsfeldern sollen beide Prozesse schon parallel zur Entwicklungsphase pro- duktiv werden. Im Kontext von „Industrie 4.0“ adressiert die Karlsruher Forschungsfa- brik ganz selbstverständlich die vollständige Vernetzung der Fertigungsprozesse sowie der Echtzeitverarbeitung und Nutzung aller ver- fügbaren Daten, die in den Fertigungsteilpro- zessen sowie bei der Gestaltung und (Um-) Strukturierung von Leichtbau und Batterie- modulmontage anfallen. Für die vielen innovativen kleinen und mittel- ständischen Unternehmen in Baden-Württem- berg ist die in der Forschungsfabrik Karlsruhe zu entwickelnde Methodik von größtem Wert, um deren internationale Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu unterstützen und auszubauen. Im Spannungsfeld zunehmender Individualisie- rung der Produktion, hoher Variantenvielfalt, neuer Technologien und komplexen Ferti- gungsprozessen kann die Forschungsfabrik un- seren Unternehmen entscheidende Vorteile im globalen Wettbewerb bieten. Selbstverständ- lich sollen schon von Anfang an interessierte Unternehmen aktiv eingebunden werden, um einen zielgerichteten und schnellen Transfer der Ergebnisse zu gewährleisten. Die Infrastruktur der Forschungsfabrik Gemeinsam mit dem Land Baden-Württem- berg und dem KIT wurde ein Grundstück auf dem Campus-Ost des KIT als Standort für die Forschungsfabrik Karlsruhe festgelegt. Der Baukörper der Forschungsfabrik konzent- riert sich in einem L-förmigen Gebäude, der in weiteren Ausbaustufen kammartig erweitert werden kann. Das Gebäude der Forschungs- fabrik besteht aus zwei Teilgebäuden: einem KIT-Gebäudeteil und einem Fraunhofer-Ge- bäudeteil. Beide Gebäudeteile sind durch ei- nen repräsentativen Foyerriegel miteinander verbunden. Der KIT-Gebäudeteil enthält den Leichtbau mit allen erforderlichen Maschinen und Anlagen. Aus Gründen der Verdichtung ist das Fraunhofer-Teilgebäude zweigeschossig: im Erdgeschoß ist die E-Mobilität, im Ober- geschoss die Fläche für die Industrie 4.0-For- schungsarbeiten angeordnet. Das Gebäude und seine Einrichtung sind so flexibel bzw. wandlungsfähig, dass die Fertigungsprozesse einfach umgebaut oder ausgetauscht werden können. Ausstellungs- und Präsentationsflä- chen sind ebenfalls vorgesehen. Die geplanten Besprechungs- und Seminarräumen werden für Schulungen und Trainings genutzt; Tech- nologietransfer in die Unternehmenscluster der Region findet schon heute statt und soll mit der mit der Forschungsfabrik verstärkt werden. n Webseiten Fraunhofer IOSB www.mes.fraunhofer.de Die Karlsruher Forschungsfabrik ® www.forschungsfabrik-ka.de/ servlet/is/65033/ Der WebLog für die Industrie 4.0-Community www.industrie40.blog Dr.-Ing. Olaf Sauer Geschäftsfeld Automatisierung / Stellvertreter des Institutsleiters Digitale BusinessCard

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