Ohne Produktionstechnik würde praktisch kein Gegenstand unseres täglichen Lebens existieren

Produktionssysteme sind komplexe mechatronische Systeme, die eine Baugruppe oder ein Endprodukt möglichst kosteneffizient und qualitätsgerecht herstellen. Zur Deckung des steigenden Bedarfs und der wachsenden Ansprüche an Industrieprodukte müssen die Systeme der Produktionstechnik ständig weiterentwickelt werden.

Die Inhalte der produktionstechnischen Forschung sind weit gespannt und reichen von Fertigungsprozessen über produktionsorganisatorische Themen bis hin zu Fragen der Mensch-Maschine-Kollaboration. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der WGP arbeiten beispielsweise an innovativen Verfahren zu Materialbearbeitung mit dem Laser, an neuen Organisationsformen zur effizienten Montage komplexer Produkte, an neuartigen Maschinen zur prozesssicheren, flexiblen und effizienten Fertigung von Teilen und Produkten sowie an völlig veränderten Betriebsstrukturen, die sich durch Flexibilität und Wandlungsfähigkeit den Herausforderungen des turbulenten Umfeldes stellen können. Aber auch der sparsame Umgang mit Ressourcen wie Energie, Rohstoffen, Raum oder Kapital ist Inhalt der produktionstechnischen Forschung.

Die Produktionstechnik wird in folgende Fachgebiete untergliedert:

Spanende Werkzeugmaschinen und Fertigungsverfahren

Von Spanen oder Zerspanen spricht man, wenn eine gewünschte Werkstückform dadurch erzeugt wird, dass von einem Rohteil unter Zuhilfenahme eines Werkzeuges Späne abgehoben werden. Aus dem Alltag sind das Bohren, Sägen und Schleifen bekannt. Die WGP deckt mit den Kompetenzprofilen ihrer Lehrstühle nahezu die gesamte Palette der spanenden Fertigungsverfahren und der Maschinentechnik ab.

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Umformende Werkzeugmaschinen und Fertigungsverfahren

Die Umformtechnik ist ein formgebendes Verfahren zur Bearbeitung von Metallen, bei denen kein Material abgetragen wird. Es wird allein das plastische Verhalten der Metalle genutzt. Beispiele sind Schmieden, Walzen oder Tiefziehen. In den weitaus meisten Fällen allerdings muss das herzustellende Produkt mehrere umformtechnische Prozessschritte durchlaufen.

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Automatisierte Montage und Robotik

Der Montage und Handhabungstechnik kommt in der industriellen Produktion eine Schlüsselrolle zu, sie ist quasi der Schrittmacher der modernen und flexiblen Fertigungs- und Produktionstechnologien.

Robotersysteme zur automatisierten Handhabung sind in den vergangenen Jahren insbesondere durch die Integration von Sensorsystemen wie Kameras und Kraft-/Momentensensoren sehr viel leistungs- und anpassungsfähiger geworden. Doch Neuerungen wie künstliche Intelligenz, Soft-Roboter und „plug & produce“ bringen die Robotik weiter in Siebenmeilenstiefeln voran.

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Betriebswissenschaften

Im Fachgebiet Betriebswissenschaften geht es um das Zusammenwirken von Mensch, Technik und Organisation. Hochwertige technische Konsum- und Investitionsgüter sollen in möglichst kurzer Zeit bei möglichst niedrigen Kosten produziert werden. Unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit werden neben ökonomisch-ökologischen Dimensionen auch soziale Aspekte betrachtet. Diese hochgesteckten Ziele werden erreicht durch Modellierungen und Simulationen sowie durch optimierte Produktionslogistik, Fabrikplanung, Arbeitsorganisation und Informations- und Kommunikationssysteme.

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WGP-Kooperationsprojekte (im Aufbau)

Ein Beispiel eines WGP-Kooperatinsprojektes ist „SynErgie“, ein vom BMBF mit mehreren Millionen Euro finanziertes Projekt, an dem sechs WGP-Institute beteiligt sind. Ziel ist die Anpassung energieintensiver Produktionsfirmen an das schwankende Angebot erneuerbarer Energien.