„Maximale Wertschöpfung bei minimalem Ressourceneinsatz.“
Das ist das erklärte Ziel der E3-Forschungsfabrik, die im Mai 2014 auf dem Campus der Technischen Universität Chemnitz eröffnet wurde. Das Konzept des verantwortlichen Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformung (IWU) trägt den gesellschaftlichen Entwicklungen der vergangenen Jahre Rechnung: Wie geht man mit schwindenden Ressourcen um? Wie integriert man die erneuerbaren Energien in die Fabrik? Und welche Rolle spielt der Mensch in der nahezu komplett automatisierten Produktion von Gütern?
Energiemanagement, Ressourceneffizienz und die Einbindung des Menschen in die Produktion – das sind die Stichworte. Die Modellfabrik E3 forscht an diesen Trends im Bereich der Automobilherstellung.
Ein Beispiel: Die Forscher haben eine Software entwickelt, mit der man Informationen über Energieverbrauch und Zustand der Maschinen erhält. Noch dazu können diese Angaben mit Daten über die fabrikeigene Energieproduktion verglichen werden. Wenn etwa die Solarzellen auf dem Dach gerade viel Energie erzeugen, kann ein verantwortlicher Mitarbeiter die Produktion der Maschinen hochfahren. Der Clou dabei: Die Daten lassen sich einfach auf Tablet-PCs oder Smartphones darstellen.
Man hält ein Tablet an den Monitor einer Maschine und kann die Informationen, die man benötigt, einfach mitnehmen. Und später mit anderen Daten vergleichen. Foto Max Heeke
So können die Mitarbeiter flexibel auf Informationen und Veränderungen reagieren. Außerdem ‚weiß‘ die Maschine über das jeweilige Login des mobilen Endgeräts, wer vor ihr steht. Soll heißen: Ein Instandhalter bekommt andere Informationen als der Fabrikleiter.
Ein anderer Aspekt ist die Ressourceneffizienz. Produkte sollen mit weniger Aufwand produziert werden. Als Beispiel dient die Nockenwelle. Das ist eine hohle Stange, die im Automotor rotiert und Ventile öffnet, aus denen das Öl in den Motor gelangt.
Unten sind ältere Modelle der Nockenwelle. Sie wiegen mehrere Kilogramm und bestehen aus vielen Einzelteilen, die verbunden werden müssen. Oben sind die neuen Modelle, die deutlich leichter sind und aus weniger Einzelteilen bestehen. Foto: Max Heeke
Ältere Nockenwellen wurden zerspant. Dabei fallen Metallreste in Form von Spänen an. Die neue Herangehensweise in der E3-Forschungsfabrik ist das Umformen. Dabei bleibt kein überschüssiges Metall übrig. So kann der Material- und der Energieverbrauch gesenkt werden.
detektor.fm-Reporter Max Heeke hat die E3-Forschungsfabrik in Chemnitz besucht und sich die zukünftige Produktion von Oberingenieur Michael Kuhl und IT-Programmierer Ariel Firley zeigen lassen.
