Forschung
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Forschungsbereich: Automatisierungstechnik (AUT)

Die endliche Verfügbarkeit natürlicher Ressourcen und die begrenzte Regenerationsrate erneuerbarer Rohstoffe führen bereits heute zu Ressourcenengpassen, was sich in langfristig steigenden Rohstoff- und Energiekosten niederschlägt. Die Produktion von Gütern sowie die hierfür benötigten Produktionsmaschinen können einen wichtigen Beitrag dazu leisten, eingesetzte Energie in der Fertigung effizienter zu nutzen. Die Energiewende einerseits sowie der andererseits immer stärker werdende Druck, die Produktionskosten in Deutschland zu senken, führen dazu, dass auch der Energiebedarf von Produktionsprozessen und -maschinen in den Fokus der Aufmerksamkeit rückt. Deshalb sind die Entwicklung intelligenter Produktionssysteme und -verfahren sowie geeignete Engineering-Methoden und -Werkzeuge zur Realisierung ressourcen- und energieeffizienter Produktionsstätten ein wichtiges Forschungsfeld.

Zukünftige Aufgabe von Herstellern und Betreibern von Produktionsanlagen ist die Umsetzung möglichst ressourceneffizienter Produktionssysteme, um durch Einsparung von Ressourcen und Energie Kosten zu reduzieren sowie Umweltbelastungen zu senken. Aktuelle Studien weisen neben technologischen Verbesserungen in Produktionsprozessen und Produktionsbetriebsmitteln, beispielsweise durch Erhöhen der Prozessstabilität oder den Einsatz energiesparender Motoren, auch den Bedarf an Methoden zum Energie- und Ressourcenmanagement in Produktionssystemen auf.

Ansatzpunkte zur Steigerung der Ressourceneffizienz sind (1.) die Minimierung aller direkten und indirekten Einsatzfaktoren für den Produktionsprozess, wie beispielsweise Rohmaterialien sowie Hilfs- und Betriebsstoffe; (2.) die Eliminierung aller Emissionen und die Optimierung des Energieverbrauchs; (3.) die Integration der Produktionssysteme in das urbane Umfeld.

Die Bewältigung dieser Herausforderung ist vor allem für den Mittelstand in der Region essentiell, um national und international wettbewerbsfähig zu bleiben. Unternehmen können mit dem Bereich Automatisierungstechnik des NCTs im Rahmen von Kooperationsprojekten zusammen arbeiten und dabei die Ressourcen der Friedrich-Alexander-Universität und der TH Nürnberg nutzen, um innovative Fragestellungen in diesem Bereich gemeinsam zu bearbeiten.

Der NCT Schwerpunkt Automatisierungstechnik besteht aus dem Lehrstuhl für Ressourcen- und energieeffiziente Produktionsmaschinen (RE2P) an der FAU und der Forschungsprofessur Steuerungstechnik an der THN. Der Lehrstuhl von Prof. Hanenkamp an der FAU ist eingebunden in das Department Maschinenbau der Technischen Fakultat und die Forschungsprofessur von Prof. Schmidt-Vollus an der THN kooperiert eng mit dem Kompetenzzentrum Automatisierungstechnik der THN.

Forschungsthemen:

  • Ressourceneffizienz für Werkzeugmaschinen
    Nutzung kryogener Technologien zur Zerspanung, Entgratung und Bauteilreinigung;
    Entwicklung innovativer Maschinenkonzepte für Produktionsmaschinen; Werkzeugmanagement
  • Schlanke Produktion und Industrie 4.0
    Gestaltung verschwendungsarmer Produktionssysteme durch Integration cyber-physischer Systeme; Entwicklung neuartiger Maschinensteuerungen für mechatronische Systeme
  • Energiemanagementsysteme (EMS) und Ressourcenbilanzierung
    Umsetzung gesetzlicher Richtlinien in Maschinenkonzepte, Weiterentwicklung EMS, Qualifizierung und Auditierung Systemoptimierung durch energiebilanzorientierte Betrachtung von Produktionsabläufen; Nachhaltigkeitsforschung für Produktionsmaschinen und Prozesse
  • Mensch-Maschinen-Schnittstellen
    Bedienung automatisierter Systeme durch Gestensteuerung oder moderne Benutzerführungen am Bildschirm
  • Berührungslose Sensorsysteme und Robotik
    Neue Konzepte für eine intuitive Roboterprogrammierung, für Mensch-Roboter-Kollaboration und für Roboter-Roboter-Kooperation
  • Ressourceneffiziente Prozessleittechnik
    Prozesssimulation, effiziente Steuer- und Regelalgorithmen
  • Störungsfrüherkennungs- und Diagnosesysteme
    Anlagenverfügbarkeit, Störungsfrüherkennung, Maschinen- und Systemdiagnose

Kooperationsangebote für Industriepartner:

     // Potential- und Energiewertstromanalysen
     // Umbau und Inbetriebsetzungskonzepte für Produktionsanlagen
     // Berücksichtigung der Ressourceneffizienz bereits bei der Planung von Wertströmen und Fabriken
     // Beratung bei der Auswahl geeigneter Produktionssysteme
     // Steuerungssysteme für Logistik, Prozess- und Fertigungsindustrie
     // Simulation zur Identifizierung optimaler Anlagenbetriebszustände
     // Weiterentwicklung schlanker Produktionssysteme (Führung, Methoden, Umsetzung)
     // Einführung von Energiemanagementsystemen


Weitere Informationen zum Forschungsbereich Automatisierungstechnik finden Sie auch in unserem Flyer: