Warum etwas neu erfinden, was die Natur eindrucksvoll vorlebt? Inspiriert vom Beutegreif-Prinzip von Libellenlarven wurde jetzt ein bionischer Roboter mit einem 3D-Drucker hergestellt.

Das wissenschaftliche Team um Dr. Sebastian Büsse vom Zoologischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel hat das biomechanische Prinzip entschlüsselt, wie Libellenlarven ihre Beute fangen. In Bruchteilen von Sekunden schnellt das Mundwerkzeug der Libellenlarve nach vorn, um nach der Beute zu schnappen. Jahrzehntelang waren Forschende davon ausgegangen, dass es sich hierbei um einen hauptsächlich hydraulischen Vortrieb handeln müsse. 

Berechnungen ergaben aber, dass der Vortrieb der Mundwerkzeuge der Libellenlarven vielmehr über ein steuerbares Katapultsystem funktioniere: eine innere, elastische Struktur im Libellenkopf, die wie eine Sprungfeder von einem Muskel gespannt wird. Hierbei wird die Energie des Muskels gespeichert. Die beiden Segmente der Fangmaske sind miteinander verbunden und werden durch einen gemeinsamen Mechanismus arretiert und ausgelöst.

Die Forscher hatten vorab Hypothesen aufgestellt und konnten diese dann mit einem nach dem Prinzip konstruierten, bioinspirierten Roboter unter Beweis stellen. „Einer der großen Vorteile von bioinspirierten Robotern ist die Möglichkeit, Ideen über biologische Funktionsprinzipien zu testen, die anders sehr schwer zu überprüfen wären. Robotik funktioniert idealerweise in zwei Richtungen: Wir lernen etwas über die Biologie und entwickeln etwas technisch Anwendbares“, erläutert Dr. Sebastian Büsse die Vorgehensweise.

Inzwischen arbeiten die Forscher an einer Weiterentwicklung des Roboters, in den sie eine visuelle Objekterkennung integrieren. Damit soll der Roboter das Objekt selbstständig erkennen und treffen können. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens wurden in der Fachzeitschrift „Science Robotics“ veröffentlicht.

Der Maschinen- und Anlagenbau zieht eine gemischte Bilanz für das Jahr 2020. Das ist das Ergebnis der 9. VDMA-Blitzumfrage zu den wirtschaftlichen Auswirkungen der Corona-Pandemie, an der 575 Mitgliedsunternehmen teilgenommen haben. Vier von fünf Unternehmen schließen das vergangene Geschäftsjahr mit einem Umsatzrückgang ab.

„Zahlreiche Maschinen- und Anlagenbauer profitierten von der konjunkturellen Belebung im vierten Quartal des vergangenen Jahres und gingen mit Schwung ins neue Jahr. Etwa jedes sechste Unternehmen konnte dadurch das Geschäftsjahr mit einem Umsatzplus zwischen 0 und 10 Prozent abschließen”, resümiert VDMA-Chefvolkswirt Dr. Ralph Wiechers. Auf Basis der vorliegenden Umsatzzahlen 2020 melden 42 Prozent der Unternehmen jedoch Umsatzeinbußen in Höhe von 10 bis 30 Prozent.

Die Auftragslage hat sich zum Ende des Jahres hin sukzessive verbessert. Aktuell berichten noch 14 Prozent der Unternehmen von gravierenden Auftragseinbußen. Im September des vergangenen Jahres lag dieser Wert doppelt so hoch. 88 Prozent der Unternehmen sehen ihre Lage durch Reise- oder Aufenthaltsbeschränkungen beeinträchtigt; 79 Prozent der Befragten bewerten die mangelnde Planbarkeit als problematisch – immer wieder geraten auch die Lieferketten unter Druck.

Die spürbare konjunkturelle Belebung im 4. Quartal 2020 wirkte sich zuletzt auch positiv auf die Kapazitätsanpassungen der Unternehmen aus. 48 Prozent der Betriebe haben Kurzarbeit, und 47 Prozent arbeiten mit Einstellungsstopps. Im September letzten Jahres berichteten noch 64 Prozent der Betriebe von Kurzarbeit, 62 Prozent hatten Einstellungsstopps verhängt.

Was die Nachfrage in 2021 betrifft ist die Zuversicht unter den Maschinen- und Anlagenbauern bemerkenswert. Für 2021 rechnen etwa drei von vier Unternehmen mit einem Umsatzwachstum und damit, die Folgen der Pandemie Schritt für Schritt überwinden zu können. Fast jedes zweite Unternehmen stuft ein Plus zwischen 0 und 10 Prozent als realistisch ein. Was die die europäischen Absatzmärkte inklusive Deutschlands angeht, sehen die Maschinen- und Anlagenbauer dagegen weniger positiv in die Zukunft. „Speziell in Deutschland erwarten 65 Prozent noch keine Veränderung zum Besseren“, analysiert der VDMA-Chefvolkswirt.

Auch wenn die Ergebnisse dieser Blitzumfrage im Großen und Ganzen erfreulicher als noch im Herbst 2020 ausfallen, kann das nicht darüber hinwegtäuschen, dass mit Rückschlägen gerechnet werden muss. Grundsätzlich bleibt die Lage im Maschinenbau im laufenden Jahr äußerst labil und angespannt. Eine Entwarnung kann – auch mit Blick auf die aktuelle, unübersichtliche Lockdown-Problematik speziell im ersten Quartal – nicht gegeben werden.

Die aktuelle Pandemielage und damit verbundene Einschränkungen machen die verlässliche Planung einer Vorort- oder Hybridveranstaltung unmöglich. Daher wird das Messe-Duo Intec und Z vom 02. bis 04. März 2021 unter dem Motto „Intec / Z connect“ ausschließlich digital stattfinden.

Die Intec / Z connect bietet der deutschen Metallbearbeitungs- und Zulieferindustrie trotz der anhaltenden Corona-Pandemie die dringend benötigte Plattform, um den Dialog in der Branche zu ermöglichen und Impulse für die Zukunft zu liefern. Herzstücke der Veranstaltung werden eine Produktshow der Aussteller in Form eines virtuellen Showrooms, ein Online-Kongress und eine digitale Networking-Plattform sein. Derzeit erarbeitet die Leipziger Messe das Programm, das sich den aktuellen und brennenden Fragen der Branche widmet.

In den ungeraden Jahren ist die Intec der erste wichtige Branchentreff für die metallbearbeitende Industrie in Deutschland und Europa. Kernbereiche der Intec sind Werkzeugmaschinen, Systeme für die automatisierte Produktion sowie die gesamte Fertigungstechnik für die Metallbearbeitung. Die Z gehört zu den führenden internationalen Zuliefermessen in Europa. Ihr Angebot richtet sich vorwiegend an Abnehmer aus dem Maschinen-, Anlagen- und Werkzeugbau sowie der Fahrzeugindustrie.

Details zum Programm der Intec / Z connect werden in den kommenden Wochen bekanntgegeben.

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Die Additive Fertigung – sprich die Produktion mittels industrieller 3D-Drucker – wird für viele Unternehmen immer relevanter. Sie eignet sich für die Produktion von Anschauungs- und Funktionsprototypen (Rapid Prototyping), Endprodukten (Rapid Manufacturing) sowie Werkzeugen und Formen (Rapid Tooling).

Bei der Additiven Fertigung entsteht das Werkstück, indem Schicht für Schicht Material aufgetragen wird. Auf diese Art und Weise lassen sich sehr komplexe Strukturen realisieren und es gibt kaum Designbeschränkungen. Werfen wir einen kurzen Blick auf die Vor- und Nachteile der Additiven Fertigung.

Vorteile Additive Fertigung

  • Gestaltungsfreiheit: Es können nahezu unendlich komplexe Geometrien gefertigt werden.
  • Individualisierung: Additive Fertigung macht Schluss mit Einheitsprodukten. Individuelle Lösungen für Produkte oder Werkzeuge können an spezifische Bedürfnisse angepasst werden.
  • Kostenersparnis: Schnellere Produktionszeiten, kürzere Prozessketten und ein geringerer Materialverbrauch verringern in der Regel spürbar Kosten.

Nachteile Additive Fertigung

  • Post Processing: Um die gewünschte Oberflächengüte zu erzielen, müssen generativ gefertigte Bauteile häufig eine aufwendige Nachbearbeitung durchlaufen.
  • Begrenzte Eignung für Massenfertigung: Obwohl industrielle Druckanlagen immer schnellere Aufbauraten haben, brauchen sie im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren noch relativ lange, um ein Teil zu erzeugen.
  • Fehlendes Know-how: Ingenieure und Fachkräfte beschäftigen sich während ihrer Ausbildung vor allem mit herkömmlichen Fertigungsmethoden und nicht mit dem Schwerpunkt Additive Fertigung.
  • Investitions- und Betriebskosten: Viele Unternehmen scheuen die Kosten für die Anschaffung der Maschinen und das benötigte Material.

Auch wenn der Markt für Additive Fertigung immer vielfältiger wird und den Werkzeugbau verbessern kann, wird es noch dauern, bis die Additive Fertigung den CNC-gesteuerten Maschinen mit Blick auf die Serienfertigung Konkurrenz machen wird.

Welche Potenziale birgt die 5G-Mobilfunktechnologie für die Industrie? Wie kann die Digitalisierung in der Produktion gelingen? Diese Fragen stellen sich viele Unternehmen, wenn es darum geht, mit der neuen Mobilfunktechnologie Produktionsabläufe zu optimieren.

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen hat gemeinsam mit Projektpartnern aus dem Umfeld von Produktionstechnik und IT den 5G-Industry Campus Europe ins Leben gerufen. Seit mehreren Jahren befasst man sich in verschiedenen Forschungsprojekten mit dem industriellen Einsatz des neuen Mobilfunkstandards. 5G bietet mit hohen Datenraten von bis zu zehn Gigabit pro Sekunde und geringen Latenzen unter einer Millisekunde die besten Voraussetzungen zur Implementierung hochmoderner Fertigungssysteme.

Um die technologischen Entwicklungen interessierten Unternehmen leichter zugänglich zu machen, bietet das Institut ein modular aufgebautes 5G-Audit an, deren Module frei wählbar sind und sowohl von Einsteigern als auch von 5G-Erfahrenen genutzt werden können.

Das Expertenteam des Fraunhofer IPT versetzt die auditierten Unternehmen damit in die Lage,

  • eigene 5G-Einsatzfelder zu identifizieren,
  • Aufwand und Nutzen für eine 5G-Integration einzuschätzen und
  • konkrete Umsetzungsstrategien zu entwickeln.

Die Audit-Module variieren vom zeitlichen Umfang und bieten Unternehmen die Option, die 5G-Technologie sowie deren Potenziale und Herausforderungen kennenzulernen. Bis hin zu der Möglichkeit, ein 5G-Netz in den eigenen Produktionshallen aufzubauen und in die bestehende Produktion zu integrieren.

Das Ergebnis eines jeden 5G-Audits sind Handlungsempfehlungen für die individuelle Situation vor Ort in den Unternehmen. Interessierte Unternehmen und Forschungspartner, die sich über das 5G-Audit informieren möchten, finden weitere Infos und Ansprechpartner unter www.ipt.fraunhofer.de/5g-audit.

Ein aktuelles Forschungsprojekt des Lehrstuhls für Biotechnologie der RWTH Aachen geht der Frage nach, wie man mit Konzepten aus der Biologie von den Auswirkungen einer volatilen Umwelt profitieren kann.

Eine Eigenschaft von komplexen Systemen sind schwer nachvollziehbare oder unbekannte Ursache-Wirkungszusammenhänge. Daher treten in vielschichtigen Produktionsprozessen oder Wertschöpfungsnetzwerken unvorhergesehene Störungen auf. Mit zunehmender Volatilität steigt das Risiko unerwarteter, negativer Ereignisse. Um langfristig erfolgreich zu sein, müssen fertigende Unternehmen daher den Herausforderungen unvorhersehbarer Störungen gezielt begegnen.

Das Konzept der Antifragilität - als Gegensatz der Fragilität - stellt einen Lösungsansatz für diese Herausforderung dar. Dieses Phänomen ist in der Biologie weit verbreitet. Beispielsweise wächst unser muskuläres System unter zunehmender Belastung. Unser Immunsystem wird gestärkt, indem wir es Stressoren, z.B. einer Impfung, aussetzen.

Künstliche Intelligenz als Transmitter

Durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) ergeben sich Möglichkeiten, Mechanismen aus der Natur auf technische Systeme zu übertragen. Im Rahmen einer Projektförderung erforschen Experten der RWTH Aachen seit Juni, wie Prinzipien der Antifragilität mithilfe von Methoden der KI für die Produktion nutzbar gemacht werden können.

„Während Unsicherheiten in produktionstechnischen Systemen deren Stabilität gefährden, kann mit dem Konzept der Antifragilität erstmals erforscht werden, wie diese Systeme mit noch mehr Unsicherheiten und Volatilität sogar besser werden“, erklärt Dr. Daniel Trauth, Leiter der Abteilung Digitale Transformation am Lehrstuhl für Biotechnologie.

Ziel des Projektes ist deshalb die Entwicklung eines Umsetzungskonzeptes für ein Antifragilitäts-Management für technische Systeme. Das Umsetzungskonzept soll anschließend anhand von ausgewählten Use-Cases in einem interdisziplinären Folgeprojekt realisiert werden.

Unternehmen, die Interesse an Antifragilität in technischen Systemen haben, sind herzlich eingeladen, Dr. Daniel Trauth zu kontaktieren, um das Thema zu diskutieren oder an entsprechenden Forschungsvorhaben mitzuwirken.

www.wzl.rwth-aachen.de

© https://www.vdwf.de/

Ab Mitte September 2020 startet der VDWF eine neue Online-Veranstaltungsreihe: die VDWF-Thementage. Unter dem Motto „rund um …“ haben Unternehmen die Möglichkeit, potenziellen Kunden und Partnern online ihr Angebot vorzustellen. Diese virtuellen Präsentationstermine sind die Antwort auf die abgesagten oder verschobenen Messen in Zeiten von Corona, die die Branchenlandschaft stark in Mitleidenschaft gezogen haben.

Gerade für Außendienstler ist es in diesen Tagen nicht einfach, Gesprächstermine vor Ort zu organisieren.

Egal ob Zulieferer, die sich Werkzeug- und Formenbau-Unternehmen präsentieren oder Werkzeugmacher, die neue Kunden suchen: Mit den VDWF-Thementagen möchte der Verband eine Plattform zur Verfügung stellen, die den Informationsdurst stillt und trotz der kontaktlosen Kommunikation zu einem erfolgreichen Geschäftsabschluss führen kann. Die digitalen Veranstaltungen finden von Mitte September bis Anfang Dezember immer dienstags und donnerstags ab jeweils 13 Uhr für ungefähr 30 Minuten statt – moderiert vom Szene-Fachmann Richard Pergler. Im Anschluss ist eine Fragerunde vorgesehen.

Die ersten Termine des Online-Formates lauten: „Alles rund um CAD“, „Alles rund ums Spannen“, „Alles rund um die Spritzgussmaschine“, „Alles rund um den Heißkanal“. Weitere Infos zu nachfolgenden Themen und Anmeldeformulare finden Interessenten auf der VDWF-Website.

www.vdwf.de

©zerspanungstechnik.de

Im Frühjahr sank der ifo-Geschäftsklimaindex auf einen historischen Tiefstwert von 74,3 Punkten. Aktuelle Zahlen und Auswertungen von Statista zeigen aber wieder positive Tendenzen: 9.000 Unternehmen aus dem verarbeitenden Gewerbe, Dienstleistungssektor, Handel und Bauhauptgewerbe wurden befragt.

Ihr Blick auf die kommenden Monate ist von wachsender Zuversicht geprägt. Aktuell ist bereits eine leichte Verbesserung nach dem Tief zu verzeichnen (86,2 Punkte im Juni). Eine Erhöhung des Geschäftsklimaindexes auf 91,4 Punkte wird erwartet. Die Befragten aus dem verarbeitenden Gewerbe gehen von einer deutlichen Verbesserung aus, was sich maßgeblich auf das aktuelle Geschäftsklima auswirkt und auch die Weichen für die GrindTec stellt.

Als eine der ersten bedeutenden Fachmessen geht die Weltleitmesse für Schleiftechnik im Herbst an den Start. Vom 10. bis 13. November bietet sie der metallverarbeitenden Industrie eine wichtige und notwendige Plattform. Von den rund 650 Ausstellern, die für den März-Termin angemeldet waren, konnten nahezu alle den neuen Termin im November bestätigen.

Im direkten Dialog zwischen Besuchern und Herstellern eröffnen sich neue Perspektiven für das Werkzeugschleifen, die die Unternehmen aus der Krise führen können. Impulse geben unter anderem hochfunktionale Lösungen und Weiterentwicklungen wie:

  • hybride Schleifmaschinenkonzepte, die auch andere Fertigungstechnologien integrieren
  • additiv gefertigte strömungsoptimierte Kühlschmierstoffdüsen
  • Direktantriebe in den Schleifmaschinenachsen zur Verbesserung der dynamischen Steifigkeit und Genauigkeit sowie zur Leistungssteigerung
  • neue 5-Achs-Maschinenkonzepte für das Werkzeugschleifen

Die Coronakrise hat nicht nur der Werkzeugschleifbranche deutlich aufgezeigt, dass Digitalisierung, Vernetzung und Automatisierung unverzichtbar sind. Aktuell entstehen viele neue Geschäftsmodelle, die enormes wirtschaftliches Potenzial besitzen.

Weitere Infos: www.grindtec.de

Der Wirtschaftseinbruch aufgrund der Corona-Pandemie ist deutlich spürbar. Schon im April haben die deutschen Maschinenbau-Unternehmen ein Drittel weniger Aufträge verzeichnet als im selben Monat des Vorjahres. Um die Herausforderungen der kommenden Zeit zu meistern, müssen Forschung und zukunftsweisende Technologien schnell zur Anwendung gebracht werden.

 

Mit der Aktion „Produktion jetzt!“ stellt das Fraunhofer IWU 40 Innovationen zur Kostensenkung und zur Steigerung der Produktivität vor. Sie sind sofort in Unternehmen einsetzbar und sollen die Wettbewerbsfähigkeit erhöhen.

So steht beispielsweise für die Optimierung bestehender Technologien ein Ultraschall-Schwingsystem für Bohr- und Fräswerkzeuge zur Verfügung, das die Bearbeitung von Metallen wesentlich erleichtert. Der Clou: Bestehende Bearbeitungszentren lassen sich damit ohne großen Aufwand nachrüsten. Exemplarisch für die effizienten Eigenentwicklungen des Institutes steht das „SEAM-Verfahren“ und der darauf basierende weltweit schnellste Industrie-3D-Drucker für Hochleistungskunststoffe.

Das Expertenteam am Fraunhofer IWU ist seit fast 30 Jahren der Motor bei der Entwicklung wettbewerbsfähiger Produktionstechnologien. Die Forscherinnen und Forscher haben viel Erfahrung bei der schnellen Umsetzung neuester Erkenntnisse zur Verbesserung und Optimierung von Fertigungswegen und -verfahren in Unternehmen weltweit.

„Als Forschungsinstitution sehen wir uns ganz besonders in der Pflicht, den vor uns liegenden Modernisierungsschub zu unterstützen“, so Institutsleiter Professor Drossel. „Wir suchen die direkte Zusammenarbeit mit Unternehmen und sind offen für Anfragen.“

Webinare für die industrielle Produktion

Zur Aktion „Produktion jetzt!“ zählen Webinare und Online-Fortbildungen, in denen die Expertinnen und Experten des Fraunhofer IWU Unternehmen ausgewählte Anwendungen näherbringen. Eine Übersicht der angebotenen Webinare, die in den kommenden Wochen stattfinden, gibt’s hier:

https://www.iwu.fraunhofer.de/de/veranstaltungen-und-messen/webinare.html

©https://unsplash.com/ Scott Graham

Die Industrie 4.0 treibt die digitale Transformation von Unternehmen weiter voran. Viele technischen Anforderungen wie vernetzte Technologien, Automatisierung oder künstliche Intelligenz werden heute an die Arbeitswelt gestellt. Nicht jedem Unternehmen fällt es leicht, diese Herausforderungen zu bewältigen. Doch die Corona-Zeit hat dafür gesorgt, dass viele digitale Prozesse beschleunigt werden.

Aufgrund der Kontakteinschränkungen und Reiseverbote hat die Seco Akademie Online-Seminare rund um die Zerspanung entwickelt. Interessierte können direkt von ihrem Arbeitsplatz oder aus dem Homeoffice eine Auswahl an aktuellen Themen kennenlernen. Die Teilnahme wird durch ein onlinefähiges Endgerät sowie ein Headset ermöglicht. Die neuen, für begrenzte Zeit kostenlosen Online-Seminare richten sich an alle, die ihr Fachwissen erweitern möchten. Die Seminare sind live und dauern einschließlich Fragerunde mit den Seco-Zerspanungsexperten jeweils 45 bis 60 Minuten.

Ziel des Online-Projektes ist es, neue Informationskonzepte zur Verfügung zu stellen und im direkten Austausch eine langfristige Verankerung der Materialien zu erzielen. Derzeit sind noch bis Anfang Juli 14 Online-Seminare geplant. Zu den Inhalten gehören unter anderem: 

 

  • Auswahl von Drehwendeplatten
  • Verschleißarten beim Drehen
  • Alternatives Fräsverfahren: Hochvorschubfräsen
  • Drehen gehärteter Stähle

Weitere Infos unter www.secotools.com

©https://www.nachwuchsstiftung-maschinenbau.de/

Viele Unternehmen müssen innerhalb kürzester Zeit ihre Prozesse und Abläufe an die dramatischen Entwicklungen infolge der Corona-Krise anpassen. Dazu zählt auch die Berufsausbildung. Doch wie gelingt es, Auszubildenden trotz der herausfordernden Situation Inhalte unabhängig vom Ausbildungsbetrieb zur Verfügung zu stellen?

Die Nachwuchsstiftung Maschinenbau (NWS MB) fördert mit ihrer Lernplattform „Mobile Learning in Smart Factories (MLS)“ das digitale Lernen im Rahmen der Aus- und Weiterbildung. „Als Nachwuchsstiftung Maschinenbau sehen wir uns in der Verantwortung, unsere Unternehmen und ihre Auszubildenden in dieser schwierigen Situation aktiv zu unterstützen“, erklärt NWS MB Standortleiter Andre Wilms.

Wesentliche Motivation für die Entwicklung der MLS-Plattform war es, die Berufsausbildung zu vereinfachen und zu digitalisieren. Mit wenigen Klicks können Ausbilder Aufgaben erstellen, die individuell auf den Wissensstand ihrer Azubis zugeschnitten sind. Mit Lernzielkontrollen wie Multiple-Choice-Tests, Fachbegriffsabfragen oder Lückentextbearbeitung besteht die Möglichkeit, den Lernfortschritt zu überprüfen und zu dokumentieren. Dies vereinfacht die Betreuung der Auszubildenden und schafft wertvolle zeitliche Ressourcen im Ausbildungsalltag. Außerdem dient die MLS-Plattform dazu, dass Azubis ihre Fähigkeiten mit Blick auf eigenständiges und gemeinsames Arbeiten ausbauen können.

Seit der Markteinführung 2018 setzen bereits mehr als 100 Unternehmen und Berufsschulen auf MLS – darunter die Deutsche Bahn, Andreas Stihl, Mahle International, Miele oder Rolls Royce. Nachdem die Nachwuchsstiftung Maschinenbau Mitte März 2020 die Industrie über das Angebot zur kostenfreien Nutzung der MLS-Plattform informiert hat, löste sie einen wahren Ansturm an Anfragen aus.

Das Angebot steht allen Ausbildungsbetrieben bundesweit zur Verfügung. Sie können die MLS-Plattform uneingeschränkt, kostenfrei und ohne automatische Vertragsbindungen zunächst bis zum Beginn der Sommerferien nutzen.

Interessenten melden sich bitte per E-Mail unter Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! oder telefonisch unter Tel. +49 7071 795 286 57 bei der Nachwuchsstiftung Maschinenbau.