Wirtschaft und Wissenschaft: Woran Magdeburger im Fraunhofer-Institut forschen

Magdeburg - In Magdeburg hat das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung einen Erweiterungsbau in Betrieb genommen und diesen zusammen mit dem Virtuellen Trainings- und Entwicklungszentrum (VDTC) unter dem Namen Elbfabrik zusammengefasst. Investiert wurden 19,8 Millionen Euro. Doch womit befassen sich die Forscher aus Magdeburg eigentlich? Welche Anwendungen für Wirtschaft und Gesellschaft entwickeln sie? Hier eine kleine Auswahl.

In der modernen Produktion und Logistik ist es sehr wichtig, Bauteile, Halbzeuge und Rohstoffe eindeutig zu erkennen. Normale Kennzeichnungen wie Aufkleber, Barcodes oder RFID funktionieren oft nicht gut, sind teuer und können leicht gefälscht werden. Andere Methoden, die auf Merkmalen wie Form, Farbe oder Gewicht beruhen, sind nicht zuverlässig und können durch Verarbeitung oder Manipulation verändert werden. Das Fraunhofer IFF arbeitet an einem Projekt, das eine Methode zur Identifizierung von Objekten ohne Kennzeichnung entwickelt.

Diese Methode verwendet spezielle Sensoren, um natürliche Eigenschaften von Objekten im Produktionsprozess zu erfassen. Mit Hilfe von Datenanalyseverfahren werden einzigartige Merkmale dieser Eigenschaften identifiziert, die zusammen eine Art „Virtuelle DNA“ bilden. Diese ist robust gegenüber äußeren Einflüssen und ermöglicht die eindeutige Identifizierung und Nachverfolgung von Objekten über verschiedene Bearbeitungsstufen hinweg. Die Vorteile dieser Methode liegen in der sicheren Identifizierung von Produkten und Rohstoffen, der Kosteneinsparung durch den Verzicht auf teure Kennzeichnungen wie Barcodes oder Aufkleber, der Verbesserung der Produktions- und Logistikprozesse sowie der erhöhten Sicherheit vor Produktfälschungen.

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Wenn Menschen und Roboter gemeinsam an einem Arbeitsplatz arbeiten, muss die Arbeit sorgfältig geplant und abgesichert werden. Bisher war es kompliziert, die Geschwindigkeiten für kollaborative Roboter festzulegen, die ohne zusätzliche Sicherheitsvorrichtungen sicher mit Menschen arbeiten können. Dies erforderte aufwendige Messungen.

In einem Forschungsprojekt namens „Cobot-Planer“ hat das Fraunhofer IFF im Auftrag der Berufsgenossenschaft Holz und Metall eine webbasierte Planungshilfe entwickelt. Diese Hilfe unterstützt Anwender dabei, kollaborative Roboterarbeitsplätze sicherer und effizienter zu gestalten. Der Cobot-Planer zeigt bereits in der Planungsphase, bei welchen Geschwindigkeiten eine sichere Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter möglich ist, insbesondere wenn sie sich berühren können. An dem Projekt mitgewirkt haben auch Ärzte der Klinik für Unfallchirurgie der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg.

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Die Industrie, einschließlich des Chemieanlagenbaus und der Prozessindustrie, profitiert erheblich von der Digitalisierung und der Einbindung digitaler Doppelgänger von Produktionsanlagen. Das Fraunhofer IFF unterstützt die PCK Raffinerie GmbH dabei, einen digitalen Doppelgänger für ihre Produktionsanlage in Schwedt zu entwickeln.

Diese digitale Kopie bietet neue Vorteile für die Planung, den Betrieb und die Qualifizierung der Anlage und trägt zur zukünftigen Entwicklung des Standorts bei.

Das Technikmuseum in Magdeburg und sein Förderverein konzentrieren sich auf die Digitalisierung von alten Ausstellungsstücken. Viele dieser Stücke funktionieren nicht mehr richtig, weil sie alt sind. Außerdem gibt es immer weniger Experten und Zeugen, die wissen, wie diese Maschinen funktionieren. Durch die Digitalisierung können sie zeigen, wie diese Maschinen gearbeitet haben und wie die physikalischen Prinzipien dahinter funktionieren.

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Sie haben bereits sechs Maschinen digitalisiert und interaktive Virtual- und Augmented-Reality-Lösungen entwickelt, mit denen also die Besucher in bewegten Visualisierungen die Maschinen in Betrieb sehen können. Diese sollen vor allem Schülern und Studenten helfen, mehr über Technik zu lernen, wenn sie das Museum besuchen.