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cross dimensional manufacturing

IDEA

Industrialisierung von Digitalem Engineering und Additiver Fertigung (AM)

PROGRAMM:
Photonik Forschung Deutschland

ZUWENDUNGSGEBER:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

PROJEKTTRÄGER:
Verein Deutscher Ingenieure (VDI)

LAUFZEIT:
Mai 2019 bis Oktober 2022

PARTNER:

  • Siemens Energy
  • Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
  • Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
  • Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH
  • MTU Aero Engines AG
  • BCT Steuerungs- und DV-Systeme GmbH
  • Jenoptik Industrial Metrology Germany GmbH
  • RWTH Aachen - Werkzeugmaschinenlabor WZL
  • EOS GmbH
  • ModuleWorks GmbH
  • Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH
  • RWTH Aachen - Lehrstuhl für Digital Additive Produktion
  • ALLMATIC-Jakob Spannsysteme GmbH

Ausgangslage:

Die additive Fertigung (AM) geht mit vielen Vorteilen einher. Durch die geringen Einschränkungen bei der Gestaltung sind nahezu beliebige und hochkomplexe Geometrien ohne wesentlichen Mehraufwand möglich. Die Fertigung erfolgt werkzeuglos. Bei der konventionellen Fertigung hingegen müssen die Bauteile aufwändig durch verschiedene Metallbearbeitungsverfahren, wie zum Beispiel Drehen, Fräsen oder Schweißen, hergestellt werden. Derzeit werden die einzelnen Prozessschritte für ein additiv gefertigtes Produkt in hohem Maße isoliert und manuell durchgeführt. Dadurch sind diese häufig zeitintensiv und nicht wertschöpfend.

Ziele:

Das Hauptziel von IDEA ist es die Industrialisierung der additiven Fertigung für die deutsche Industrie weiter voranzutreiben. Dabei soll eine vollintegrierte, automatisierte AM-Produktionslinie realisiert werden. Durch die Linienintegration der additiven Fertigung sollen die Produktkosten sowie die Entwicklungs- und Durchlaufzeiten um 50% reduziert werden. Hinzu kommt eine Steigerung der Qualität der Produkte und eine erhöhte Reproduzierbarkeit. Diese Ziele sollen im Laufe des Projekts unter Zusammenarbeit von 14 Partnern erreicht werden und somit die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen stärken.

Ablauf:

Das Projekt IDEA gliedert sich in die vier Phasen (Entwicklung (I), Implementierung (II), Test und Validierung (III) und Transfer und Industrialisierung (IV). In der ersten Phase werden Standard-Schnittstellen entlang der Prozesskette entwickelt. Diese stellen die Basis für die Realisierung einer automatisierten, vollintegrierten AM-Produktionslinie dar. Anschließend wird die Produktionslinie in Phase II aufgebaut und in Phase III mit Hilfe von generischen und bauteilspezifischen Kriterien (key performance indicators - KPIs) getestet. Die beschriebenen ersten drei Phasen wiederholen sich iterativ, bis die gewünschten Kriterien erfüllt werden. Daraufhin folgt die Transfer- und Industrialisierungsphase und somit der Abschluss des Vorhabens. Zuletzt folgt die Verwertung.

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Markus Langer

Leiter Forschungs- und Technologieförderung