Der Erfolgsfaktor der Plattform FOREL ist die proaktive, zielgerichtete Entwicklung von Prozesstechnologien und Methoden. Dieser Aspekt wird auch in KORESIL weiterverfolgt, jedoch stehen neben der Entwicklung ressourceneffizienzter Technologien auch die Durchführung von Analysen und Bewertungen neuer Produktionshilfsmittel und Evaluationsmethoden, wie etwa Extended Reality (XR), kollaborierende Roboter und Online Life Cycle Assessment im Mittelpunkt der Arbeiten. Ziel des Vorhabens ist es dabei, technologische und soziale Innovationen gleichermaßen voranzubringen. Die Verknüpfung von realer und virtueller Welt mit angepassten Schnittstellen und Visualisierungsmethoden eröffnet hierfür neue Möglichkeiten in Bezug auf die Prozesskette, sowohl im Hinblick auf eine gesteigerte Ressourceneffizienz als auch eine nachhaltige Arbeitsgestaltung.
Das Projekt ist in folgende Arbeitsbereiche strukturiert:
- Soziotechnische Systeme zur Unterstützung des Menschen
- Ressourceneffiziente Prozesskette für funktionalisierte Aluminiumprofile
- Administration und Weiterentwicklung der Plattform FOREL
Abschlussveröffentlichung erschienen!
Die wesentlichen Ergebnisse des Projekts KORESIL wurden in Form eines interaktiven Whitepapers veröffentlicht (Link).
Dieses umfasst ein Booklet als Hauptdokument sowie vertiefende Beiträge, die online abgerufen werden können.
XR Anwendungen bieten enorme Potentiale für die Unterstützung der Menschen in Ausbildung und Berufsleben. Durch die Kombination von realen und virtuellen Elementen können Informationen zielgerichtet bereitgestellt, Ausbildungsinhalte effizient vermittelt, Arbeitsplätze vorab analysiert sowie Arbeitsprozesse aus der Ferne begleitet und gesteuert werden. Daraus ergeben sich folgende wesentliche Auswirkungen auf die Ressourceneffizienz von Arbeitsprozessen:
- Menschen unterstützen
- Prozessverständnis verbessern
- Stillstandszeiten reduzieren
- Produktion überwachen
- Technisches Marketing unterstützen
Im Projekt KORESIL werden XR-Anwendungen auf Basis der Technologien der betrachteten Prozesskette aufgebaut und wissenschaftlich analysiert. Hierbei stehen die zukünftigen Nutzer:innen und insbesondere potentielle positive Auswirkungen dieser neuartigen soziotechnischen Umgebungen auf deren Arbeitserleben im Fokus der Untersuchungen.
Moderner Systemleichtbau ist eine Querschnittsdisziplin, die verschiedenste Ingenieurwissenschaften verknüpft und kreative Lösungen generiert, um das vorhandene Potential zur Material- und Energieeinsparung optimal auszuschöpfen. Konkrete Herausforderungen sind hier beispielsweise die Realisierung ressourceneffizienter Prozessketten, welche die bedarfsgerechte Kombination verschiedener Materialien und die gezielte Funktionsintegration ermöglichen.
Ziel der technologischen Arbeiten im Projekt sind
- Entwicklung ressourceneffizienter Hochtechnologien
- Kreislaufführung von Wertstoffen
- Robuste & resiliente Produktion mit bedarfsgerechten XR-Umgebungen
Im Projekt KORESIL wird am Beispiel eines funktionalisierten Leichtbauprofils eine Prozesskette mit geschlossenem Stoffkreislauf untersucht, die insgesamt fünf Fertigungstechnologien einbezieht. In einem angepassten Strangpressprozess werden Aluminium-Strangpressprofile direkt aus granulatförmigem Recyclingmaterial hergestellt. Damit wird der Schmelzvorgang für das Recyclingmaterial eliminiert, was zu einer signifikanten Reduktion des Energieverbrauchs im Aluminiumkreislauf führt. Laserauftragschweißen und robotergestützter Spritzguss erhöhen die Variabilität der Prozesskette in Hinblick auf die Hybridisierung und Funktionalisierung der stranggepressten Aluminiumprofile. Materialangepasste Fügetechnologien komplettieren den Prozesspfad zum Gesamtbauteil. Entfüge- und Recyclingkonzepte ermöglichen das Trennen, Sortieren und Zurückführen der eingesetzten Materialien. Weiterführende Informationen finden sich in der KORESIL-WebApp.
Untersuchungsgegenstände des Projekts sind beispielsweise die Möglichkeiten zur Reduktion des Energieverbrauchs in der gesamten Prozesskette durch das zielgerichtete Management von Stoffströmen, der Einsatz von Markertechnologien zur Überwachung der Stoffströme oder effiziente Methoden zur Oberflächenvorbehandlung bei artfremden Fügeverbindungen.
- Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK)
Technische Universität Dresden - Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF)
Universität Paderborn - Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb)
Technische Universität München - Institut für Aufbereitungsmaschinen und Recyclingsystemtechnik (IART)
Technische Universität Bergakademie Freiberg - Institut für Umformtechnik und Leichtbau (IUL)
Technische Universität Dortmund
Förderung
Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt KORESIL wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“ gefördert (Förderkennzeichen 02P20Z000 – 02P20Z004) und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.
Verweise
Plattform FOREL
Das Forschungs- und Technologiezentrum für ressourceneffiziente Leichtbaustrukturen FOREL wurde 2013 als BMBF-Leuchtturmprojekt eingerichtet und ist eine offene und unabhängige Plattform zur Entwicklung von Hightech-Leichtbausystemlösungen in Multi-Material-Design für die Mobilität der Zukunft. In diesem Kontext unterstützt die Plattform Entwicklungsprojekte bei der Vernetzung der Leichtbauforschung innerhalb Deutschlands und führt verschiedene Förderinitiativen zusammen.
Forschungs- und Technologiezentrum für ressourceneffiziente Leichtbaustrukturen – FOREL
