Annals 2016 Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik - FAU Erlangen-Nürnberg
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Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung
und Produktionssystematik
Annals 2016
www.faps.de
2 FAPS Annals 2016
Grußwort Liebe Partner und Partnerinnen des Lehrstuhls für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik, „Wieder ein Jahresbericht, jetzt auch noch vom FAPS“, denken Sie vielleicht und wahrscheinlich „Wer kann denn das noch alles lesen?“ Vielleicht können wir Sie aber durch die illustrierenden Bil- der, die übersichtlichen Leistungsverzeichnisse und die bewusst bündig gehaltenen Berichte doch zu einem Blättern in unsere Rückschau auf ein ereignisreiches Jahr 2016 verführen. Mit dem FAPS Jahresbericht wollen wir insbesondere den wissenschaftlichen Gedankenaustausch mit den Mitglie- dern unserer Forschungsgemeinschaft fördern, natürlich bei unseren Partnern aus der Industrie Interesse an einer Intensivierung der Kooperation wecken, unverhohlen die Beziehung zu unseren Alumni pflegen und nicht zuletzt die engagierte Leistung unserer großartigen Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen würdigen. Wenn Sie sich am Ende dann doch etwas länger mit den Aktivitäten des Lehrstuhl FAPS im Bereich Forschung, Lehre und Technologietransfer beschäftigt haben, denken Sie hoffentlich „War ja ganz interessant“ oder noch besser „Ich sollte doch wieder einmal Kontakt zum FAPS aufneh- men“. Wir alle stehen für vertiefende Gespräche jederzeit gerne zur Verfügung und freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit! Mit herzlichen Grüßen Jörg Franke www.faps.de 3
4 FAPS Annals 2016
Inhalt Grußwort ................................................................................................................ 3 Neues vom Lehrstuhl ............................................................................................. 6 Forschung ............................................................................................................ 10 Forschungsprofil .................................................................................................... 11 Arbeits- und Forschungsschwerpunkte ................................................................. 12 Standorte und Forschungsbereiche ...................................................................... 15 Dissertationen ........................................................................................................ 16 Neue nationale und internationale Forschungsprojekte ........................................ 17 Forschung am FAPS in Zahlen .............................................................................. 20 Ehrungen und Auszeichnungen ............................................................................ 22 Lehre ..................................................................................................................... 24 Studierende am Department Maschinenbau ......................................................... 25 Lehrveranstaltungen .............................................................................................. 26 Studentische Arbeiten ........................................................................................... 28 Organisation ......................................................................................................... 34 Mitarbeiterübersicht ............................................................................................... 35 Neue Mitarbeiter .................................................................................................... 38 Neue Verantwortlichkeiten ..................................................................................... 40 Mitarbeiterentwicklung .......................................................................................... 41 Gruppenaktivitäten ................................................................................................ 42 Investition in Maschinen und Anlagen ................................................................... 44 Internationales ....................................................................................................... 46 Wissenstransfer ................................................................................................... 48 Kongresse, Messen und Seminare ........................................................................ 49 Wissenschaftliche Kooperationen ......................................................................... 50 Veröffentlichungen ................................................................................................. 51 Impressum ............................................................................................................. 59 www.faps.de 5
Neues vom Lehrstuhl
13. – 14.02.2016 12.04.2016
E|Home-Center stellt Forschung bürgernah auf den VDMA-Lab-Tour zum Thema Industrie 4.0 am FAPS
Altbautagen Mittelfranken vor. Das VDMA bietet seinen Mitgliedern sogenannte Lab-
Touren durch deutsche Forschungsinstitute, um anschau-
liche Beispiele für digitale Lösungen im Produktionsum-
feld aufzuzeigen. Im Rahmen dieses Formats war rund 30
Teilnehmer aus der Industrie zu Gast am Lehrstuhl FAPS.
Den Teilnehmern wurde ein interessanter Einblick in Indu-
strie 4.0 relevante Forschungsarbeiten aus den Bereichen
Elektronikproduktion, Elektromaschinenbau und Biome-
chatronik gewährt. Anschließend wurde in einem Work-
shop über die Umsetzbarkeit der demonstrierten Techno-
logien in der Fabrik der Zukunft diskutiert.
23.05.2016
Am 13. und 14. Februar 2016 fanden im Bildungszentrum FAPS veröffentlicht Forschungsergebnisse des
der Handwerkskammer für Mittelfranken in Nürnberg die Projekts S-CPS auf der 12. IEEE World Conference
Altbautage Mittelfranken statt. on Factory Communication Systems
Auch die Wissenschaftler des E|Home-Centers waren Die Forschungsergebnisse des BMBF-geförderten
im Rahmen der Sonderausstellung „Smart Home – Bauen Industrie 4.0-Forschungsprojekts S-CPS wurden zur Ver-
und Wohnen der Zukunft“ vertreten und gaben interes- öffentlichung auf der 12. IEEE World Conference on
sierten Besuchern durch Demonstration ausgewählter Factory Communication Systems ausgewählt.
Forschungsprojekte einen Einblick in die praxisnahe For- Die Publikation „A Modular Web Framework for Socio-
schung. CPS-based Condition Monitoring“ beschäftigt sich mit
Design, Implementierung und Validierung eines modell-
10.04.2016 basierten Zustandsüberwachungssystems, welches eine
Sintec entwickelt gemeinsam mit FAPS die Studie hohe Usability für den Anwender im Shopfloor bietet. Die
Smarter Services 2016 Implementierung erfolgt auf Basis des neuartigen Indu-
Die SINTEC Studie Smarter Services 2016 wurde vom strie 4.0 – Kommunikationsstandards Open Platforms
IT-Unternehmen SINTEC gemeinsam mit dem FAPS ent- Communication Architecture (OPC UA), der im Referenz-
wickelt. Im Rahmen der Studie wurden der Status der Digi- architekturmodell RAMI 4.0 des ZVEI als Standard für
talisierung der gesamten Wert- Industrie 4.0 deklariert wurde.
schöpfungskette, die Ausprä-
gung der Erfolgsfaktoren für 02.06.2016
Industrie 4.0 und die resultie- Prof. Franke erneut in den Vorstand der Wissen-
renden Effekte auf den Unter- schaftlichen Gesellschaft Montage, Handhabung,
nehmenserfolg untersucht. Industrierobotik (WG MHI) e.V. gewählt
Auf der Mitgliederversammlung der Wissenschaftlichen
Gesellschaft für Montage, Handhabung und Industrierobo-
tik (MHI), die am 2. Juni 2016 am iwb der TU München statt-
fand, wurde Prof. Bernd Kuhlenkötter als Präsident für die
Amtsperiode 2016 bis 2018 wiedergewählt.
Weitere gewählte Vorstandsmitglieder sind Prof. Jörg
Franke (FAPS), Prof. Alexander Verl (Universität Stuttgart,
Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen
und Fertigungseinrichtungen (ISW)) und Prof. Thorsten
Schüppstuhl (Technische Universität Hamburg, Institut für
Flugzeug-Produktionstechnik (IFPT).
6 FAPS Annals 2016
Neues vom Lehrstuhl
02.06.2016 Als Vorsitzender des Vorstands wurde Prof. Franke von
Studienpreis 2015 der SEW-EURODRIVE-Stiftung der Mitgliederversammlung für die Amtszeit 2016 bis
verliehen an FAPS-Absolventin Mona Hußnätter 2019 einstimmig wiedergewählt.
Die SEW-EURODRIVE-Stiftung verleiht jährlich den Ebenso wurden Dr. Christian Goth, tätig bei der Conti
Ernst-Blickle-Studienpreis an Masteranden und Diplo- Temic microelectronic GmbH im Bereich Plastic Mechatro-
manden in den Bereichen Elektrotechnik, Maschinenbau nics, sowie Dr. Andreas Pojtinger, Technischer Leiter und
und Wirtschaftswissenschaften für ausgezeichnete Prokurist bei der Firma 2E mechatronic GmbH & Co. KG,
Abschlussarbeiten. Die prämierten Master- und Diplomar- einstimmig in ihren Ämtern als stellvertretende Vorstände
beiten zeichnen sich durch ihre hohe Leistung und bestätigt.
herausragenden Ergebnisse aus. Die Auswahl findet
dabei durch den Stiftungsvorstand in Zusammenarbeit 29. – 30.06.16
mit den beteiligten Instituten statt und ist mit 2.500 € WGP-Fachseminar
dotiert. „Produktionsprozesse in der Elektronikproduktion“
Bei der diesjährigen Verleihung am 02. Juni 2016 wur-
den 19 Absolventen im Rahmen der Ernst-Blickle-
Vorlesung und Studienpreisverleihung in Karlsruhe prä-
miert. Eine der Preisträger ist Frau Mona Hußnätter, die für
ihre Masterarbeit „Konzeption und Erprobung einer Mate-
rialflusslösung mit autonomen, cyberphysischen Trans-
porteinheiten im Bereich Automotive“ ausgezeichnet wur-
de. Die Arbeit entstand am Lehrstuhl FAPS im Kontext des
Forschungsprojekts „Energieeffiziente, vielseitige und
autonome Transportfahrzeuge für den innerbetrieblichen
Materialfluss (E|Flow)“ im Rahmen der „Green Factory Quelle: Anna-Lena Idzko
Bavaria“.
Am 29. und 30. Juni fand am FAPS das Fachseminar
23.06.2016 „Produktionsprozesse in der Elektronikproduktion“ der
Prof. Franke in seinem Amt als Vorstandsvorsitzender WGP Produktionsakademie statt. Im Rahmen des zwei-
der Forschungsvereinigung 3-D MID e.V. bestätigt tägigen Workshops eigneten sich die Teilnehmer die
Grundlagen der Elektronikproduktion anhand der gesam-
ten Wertschöpfungskette an.
Erfahrene Referenten aus der Wissenschaft vermittelten
die theoretischen Grundlagen und vertieften diese anschlie-
ßend durch praktische Versuche an den entsprechenden
Anlagen. Als Abschluss konnte, basierend auf den Arbeiten
der Teilnehmer, ein funktionsfähiger Demonstrator vollauto-
matisiert an der SMD-Linie produziert werden.
Im Rahmen der 27. Mitgliederversammlung der For-
schungsvereinigung Räumliche Elektronische Baugrup-
pen 3-D MID e.V. fand am 23.06.2016 am neuen For-
schungscampus der Robert Bosch GmbH in Renningen
die Wahl des Vorstands statt.
www.faps.de 7
Neues vom Lehrstuhl
21. – 24.06.16 Teilgenommen haben in diesem Jahr zwei Teams
FAPS präsentiert auf der Automatica 2016 des Erlangen Robotics e.V. unter ihrem Teamnamen
intuitive Robotersteuerung ER-Force. Der Verein setzt sich aus Studenten, Forschern
und Mitarbeitern der Technischen Fakultät der FAU
Erlangen-Nürnberg zusammen und wird von den
Lehrstühlen unterstützt.
22. – 23.07.16
Biomechatronik und E|Home-Center auf der
Technikmeile in Nürnberg
Wie auch schon 2014 beteiligte sich der Lehrstuhl FAPS
auch dieses Jahr an der AUTOMATICA 2016, der Leit-
messe für Automation und Mechatronik, vom 21. bis
24. Juni in München. Er stellte auf dem Gemeinschafts-
stand der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Montage,
Handhabung und Industrierobotik (MHI) ein Exponat aus,
welches in Zusammenarbeit mit der AREVA GmbH ent-
wickelt wurde und eine auf Sensordatenfusion basierte, Auch dieses Jahr waren der Lehrstuhl FAPS und das
multimodale Gestensteuerung mit haptischem und visu- E|Home-Center wieder Teilnehmer der VDI-Technikmeile
ellem Feedback zur intuitiven Bedienung eines Sechs- in Nürnberg. Ganz im Zeichen des Schwerpunkts
Achs-Roboters demonstriert. „Alltag_Digital“ wurden interessierte BürgerInnen über
das Thema Robotik und Heimvernetzung informiert. Pas-
03.07.2016 send dazu führte der Nao-Roboter Tänze auf und glänzte
ER-Force nimmt an RoboCup teil bei der Wissenspräsentation.
05.08.2016
BSH stellt intelligenten Kühlschrank zur Verfügung
Der Lehrstuhl FAPS erhielt zur Unterstützung seiner For-
schungen einen intelligenten Kühlschrank von der BSH
Hausgeräte GmbH. Der Lehrstuhl freut sich über diese
Beistellung und hofft nun durch die in Gang gesetzte
Kooperation relevante Forschungsergebnisse auch auf
diesem Gebiet zu erzielen.
Vom 30. Juni bis 03. Juli fand in Leipzig die Weltmeister-
schaft im RoboCup 2016 statt. Dabei trafen sich ca. 2000
Wissenschaftler und Studenten aus der ganzen Welt, um
ihre Teams gegeneinander antreten zu lassen. Während
der Wettkämpfe fand parallel ein Kongress statt, bei dem
neue wissenschaftliche Erkenntnisse aus dem Bereich
Künstliche Intelligenz und Robotik ausgetauscht wurden.
8 FAPS Annals 2016
Neues vom Lehrstuhl
11.09.2016 30.10.2016
Offen Auf AEG FAPS beteiligt sich an der Futurale –
Filmfestival Arbeiten 4.0
Am Sonntag den 30.10.2016 wurde im Filmhaus Nürnberg
in der Königsstraße 93 um 18:30 Uhr der Dokumentarfilm
„IK BEN Alice“ gezeigt. Der in Rotterdam uraufgeführte
Dokumentarfilm geht der Frage nach, wie Roboter eine
Beziehung zu Menschen aufbauen können.
„IK BEN ALICE“ begleitet in Amsterdam das Projekt
einer interdisziplinär aufgestellten Gruppe aus Wissen-
schaftlern, Pflegefachkräften, Angehörigen und Senioren
beim prototypischen Einsatz des Socio-Bots Alice. An der
anschließenden Podiumsdiskussion nahm Sebastian
Reitelshöfer, Leiter des Forschungsbereichs Biomecha-
Auch in diesem Jahr wurde die Produktionsforschung an tronik teil.
der FAU öffentlichkeitswirksam dem breiten Publikum vor-
gestellt. Im intensiven Diskurs konnte dabei die Bedeu- 02.12.2016
tung der elektrischen Maschine und deren Produktion für Freistaat verlängert die Förderung
den Standort Nürnberg und Deutschland hervorgehoben des Forschungsverbunds Green Factory Bavaria
werden. Anhand der Demonstratoren rund um die Wickel- für weitere zwei Jahre
technik und die Magnetmontage sowie verschiedenen
3D-Drucktechniken konnten dem interdisziplinären Publi-
kum praxisnah die Herausforderungen für die Forschung
aufgezeigt werden.
30.09.2016
Renovierung am Erlanger Standort
ist abgeschlossen
Am Rande des Green Factory Bavaria Kolloquiums konn-
ten die Verantwortlichen für den Forschungsverbund um
Prof. Dr. Jörg Franke vom Lehrstuhl FAPS an der FAU die
Bereitstellung der bisweilen nicht verausgabten For-
schungsgelder i.H.v. 4 Mio. Euro sowie eine zusätzliche
geplante Beteiligung durch Industriepartner von weiteren
4 Mio. Euro verkünden: Der Freistaat Bayern verlängert
das interdisziplinäre Forschungsprojekt für energiespa-
Seit Mai 2015 wurde der Lehrstuhl FAPS auf dem Gelände rende Produktionstechnologien zunächst bis Ende 2018
der Technischen Fakultät in Erlangen Schritt für Schritt weiter, um auf Basis der bisherigen Arbeit konkrete
modernisiert. Neben umfangreichen Renovierungsarbei- Lösungsansätze zu erarbeiten.
ten in der Laborhalle, erstrahlen nach fast zwei Jahren
Umbauphase auch die Büros, Flure und Seminarräume in
neuem Glanz.
www.faps.de 9
Forschung 10 FAPS Annals 2016
Forschungsprofil
Der Lehrstuhl FAPS wurde 1982 im Rahmen der neu ein- Neben den sechs Forschungsbereichen am Lehrstuhl
gerichteten Erlanger Fertigungstechnik unter der Leitung haben sich zehn Technologiefelder etabliert, welche den
von Prof. Dr.-Ing. Klaus Feldmann gegründet. 2009 über- gruppenübergreifenden Wissenstransfer optimieren. Die
nahm Prof. Dr.-Ing Jörg Franke die Leitung des Lehrstuhls. Technologiefelder beinhalten dabei Themen, welche nicht
Die übergreifende Zielsetzung liegt in der Vernetzung aller nur gruppenspezifisch, sondern lehrstuhlübergreifend
Teilfunktionen einer Fabrik zu einem rechnerintegrierten von Relevanz sind:
Gesamtkonzept. Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke konzentriert
die Forschung auf innovative Fertigungsverfahren für ¡ Additive Fertigung mechatronischer Produkte
mechatronische Produkte. Die Entwicklungsarbeiten ¡ Aufbau- und Verbindungstechnik
umfassen die komplette Prozesskette, die mit dem ¡ Fertigungsregelung und Intralogistik
Packaging elektronischer Bauelemente beginnt, einen ¡ Handhabungs- und Montagetechnik
Schwerpunkt in der Montage elektronischer Baugruppen ¡ Industrie 4.0
(Drucken, Bestücken, Löten, Testen) findet, die Herstel- ¡ Kommunikation und Kooperation
lungsverfahren für elektrische Antriebe (insb. Wickelver- ¡ Mechatronic Integrated Devices (MID)
fahren, Verbindungstechniken, Magnetmontage) vollstän- ¡ Planung und Simulation
dig umfassen, Verfahren und Anlagen zur Endmontage ¡ Ressourceneffiziente Produktion
fokussiert und darin u.a. auch die Entwicklung von Kon- ¡ Software Engineering
taktierungs- sowie die Verlegung von Kabelsystemen
betrachtet. Ein Schwerpunktprojekt des Lehrstuhls FAPS ist das Baye-
rische Technologiezentrum für die elektrische Antriebs-
An seinen zwei Standorten beschäftigt der Lehrstuhl rund technik. Das E|Drive-Center unterstützt mittelständische
100 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen aus interdisziplinä- Unternehmen bei der Analyse und Optimierung der
ren Fachrichtungen, wie dem Maschinenbau, der Elektro- Anwendung, der fertigungsnahen Auslegung sowie der
technik, der Informatik, der Mechatronik, der Mathematik, Produktionsprozessgestaltung von Komponenten und
des Chemie-Ingenieurwesen, der Kommunikationswis- Systemen der elektrischen Antriebstechnik.
senschaften und des Wirtschaftsingenieurwesens. Für
die oben genannten Produktionsverfahren stehen auf der- Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Green Factory Bava-
zeit rund 2.500 qm leistungsfähige Maschinen- und Anla- ria. Die Green Factories in Bayern bündeln die Forschungs-
gentechnik für die Produktion mechatronischer Produkte kompetenzen aller für die energieeffiziente Produktion rele-
zur Verfügung. Die Qualifizierung mechatronischer Kom- vanten Fachgebiete, wie z. B. Maschinenbau, Fertigungs-
ponenten und Systeme kann auf Basis vorhandener Test- technik, Elektrotechnik, Informationstechnik, Verfahrens-
systeme für Klima, Temperaturwechsel- und Vibrations- technik, Werkstoffkunde, Wirtschaftswissenschaften,
belastungen durchgeführt werden. Moderne EDV- betrachten alle wesentlichen Energiearten, z. B. zur Bewe-
Systeme bieten die Möglichkeit zur rechnergestützten Ent- gung, zur Beleuchtung, für die Informationsverarbeitung,
wicklung und Simulation von Produkten und Prozessen. für Fertigungsprozesse sowie für die Wärme-,
Kälte- und Klimaregelung und widmen sich der Energienut-
zung in der Produktion, in der Logistik sowie der Verwal-
tung. Mit klarem Fokus auf die Energieeffizienz in der Pro-
duktion und der bayernweiten, interdisziplinären Zusam-
menarbeit soll die Green Factory Bavaria zu einem interna-
tional sichtbaren Forschungsverbund ausgebaut werden.
Darüber hinaus kooperiert der Lehrstuhl FAPS intensiv mit
der Forschungsvereinigung Räumliche Elektronische Bau-
gruppen (3-D MID) e.V. zur Weiterentwicklung von Techno-
logien zur Integration mechanischer und elektronischer
Funktionen auf spritzgegossenen Schaltungsträgern.
www.faps.de 11Arbeits- und Forschungsschwerpunkte
Biomechatronik Elektromaschinenbau
Die Entwicklung rationeller Prozesse ist eine besondere Im „E|Drive-Center“ (Bayerisches Technologiezentrum für
Herausforderung in der Herstellung von Produkten mit elektrische Antriebstechnik) werden innovative Antriebs-
zunehmendem Elektronik- und Softwareanteil. Den Leit- konzepte und zugehörige Produktionstechnologien mit
gedanken bei der Entwicklung neuartiger Handhabungs-, dem Ziel erforscht, die gewonnenen Erkenntnisse nutz-
Montage- oder Materialflusslösungen stellt am Lehrstuhl bringend in die industrielle Anwendung zu übertragen. Die
FAPS dabei die „angepasste Automatisierung“ dar. Dieser Arbeitsschwerpunkte des E|Drive-Centers liegen in der
Begriff beschreibt den bedarfsgerechten Einsatz automa- Analyse und Optimierung der Anwendung, der fertigungs-
tisierter Herstellungsschritte unter Wahrung einer den nahen Auslegung sowie der Produktionsprozessgestal-
Erfordernissen angepassten hohen Flexibilität. Dies kön- tung von Komponenten und Systemen der elektrischen
nen insbesondere auch den Menschen unterstützende Antriebstechnik. Zudem werden Fertigungs- und Prüfpro-
Systemansätze, wie die Mensch-Roboter-Kollaboration zesse für Komponenten der kontaktlosen Energieübertra-
sein. gung in Elektrofahrzeugen adressiert.
Daneben können intelligente Automatisierungslösungen Das E|Drive-Center fügt sich dabei hervorragend in die
auch in der Medizin einen erheblichen Beitrag zur Verbes- Cluster-Initiativen für Mechatronik und Automation, Auto-
serung des Gesundheitswesens leisten. Ein großes – bis- motive und Umwelttechnologie ein, unterstützt effektiv
lang nur wenig erschlossenes – Potential besteht hier ins- die Automobilindustrie bei dem verstärkten Einsatz der
besondere auch im Transfer von Methoden und Technolo- elektrischen Antriebstechnik im Kraftfahrzeug und trägt
gien aus der „klassischen“ Automatisierungstechnik auf gezielt zum Wissenschaftstransfer im Bereich der elektri-
medizinische Fragestellungen. Unter Berücksichtigung schen Antriebstechnik in die bayerische Industrie bei.
der spezifischen medizinischen Anforderungen werden
im Forschungsbereich Biomechatronik mechatronische
Systeme für den Menschen entwickelt.
12 FAPS Annals 2016Arbeits- und Forschungsschwerpunkte
Bordnetze Hausautomatisierung
Unter dem Begriff Bordnetz wird grundsätzlich ein mecha- Der Forschungsbereich Hausautomatisierung entwickelt
tronisches System bestehend aus elektrischen Kompo- und erforscht Technologien für das intelligente, energie-
nenten bzw. Baugruppen sowie deren Verbindungsele- und ressourceneffiziente Wohnen im privaten Bereich.
menten verstanden. Bordnetze sind das Nervensystem In der Gruppe arbeiten Wissenschaftler verschiedener
aller modernen mechatronischen Systeme: Automobile, Disziplinen: Ingenieure, Informatiker, Sozialwissen-
Schienenfahrzeuge und Flugzeuge, Maschinen und Anla- schaftler und Gesundheitsexperten. Gemeinsam entwi-
gen, Computer und Telekommunikationssysteme, Haus- ckeln sie Konzepte zur Sicherung einer effizienten Ener-
haltsgeräte und Unterhaltungselektronik. Aufgrund der gieversorgung und -nutzung sowie zur Schaffung eines
ungebrochenen Dezentralisierung der Energieerzeugung, selbstbestimmten, altersgerechten und individuellen
der zunehmenden Elektrifizierung der Mobilität und der Lebensraumes.
steigenden Automatisierung in allen Lebensbereichen
wachsen die in Bordnetzen zu führenden elektrischen Die Forschungsarbeiten konzentrieren sich dabei auf
Leistungen stetig an. Dabei müssen sowohl Kabel- als intelligente Systeme und Geräte, die autonom und inter-
auch Stecksysteme zudem einfach zu fertigen sein sowie operabel arbeiten und den Menschen eine intuitive Bedie-
in hoher Varianz und kostengünstig hergestellt werden nung, auch unter Verwendung von Sprache oder Gesten,
können. ermöglichen. Insbesondere profitiert man in der Arbeits-
gruppe von den am Lehrstuhl bestehenden Kenntnissen
Die Forschungsgruppe Bordnetze am Standort in im Rahmen der intelligenten, digitalen Fabrik – diese
Nürnberg erforscht technische und organisatorische Kenntnisse werden in das Wohnumfeld transferiert. Eben-
Innovationen zur schnellen, sicheren und effizienten so bereichern die gemachten Erfahrungswerte und ent-
Daten- und Energieübertragung und lässt die wissen- standenen Ergebnisse das Knowhow der anderen
schaftlichen Ergebnisse in die Lehre und in die Industrie Arbeitsgruppen am Lehrstuhl.
einfließen. Die Schwerpunkte der Forschung liegen in der
innovativen Ausarbeitung neuer Lösungsansätze, in der
Funktionsintegration sowie der Entwicklung neuer Auto-
matisierungslösungen.
www.faps.de 13Arbeits- und Forschungsschwerpunkte
System-Engineering Elektronikproduktion
Im Zuge der Digitalisierung gewinnt die rechnergestützte Im Nürnberger Labor Auf AEG stehen für die einzelnen Pro-
Absicherung der Planung und Inbetriebnahme zuneh- zesse der Elektronikproduktion jeweils alternative Anla-
mend vernetzter Produktionsanlagen an Bedeutung. gen zur Verfügung. Übergreifende Herausforderung in der
Vor diesem Hintergrund verfolgt der Forschungsbereich Elektronik ist die Sicherung minimaler Fehlerraten bei
System Engineering (E|Sys) den interdisziplinären Ansatz, gleichfalls minimierten Kosten. Das strategische Konzept
komplexe technische Systeme mittels vollständiger virtu- einer prozessbegleitenden Qualitätssicherung ist deshalb
eller Planung, Konstruktion, Simulation und Steuerung ein besonderer Schwerpunkt geworden.
von der Idee bis zum Demobetrieb zu entwickeln, zu reali-
sieren und zu optimieren. Die Forschung umfasst folgen- Im Jahr 2016 wurden die Forschungsaktivitäten im Hin-
de Schwerpunkte: blick auf die Leistungselektronik und die 3-D-MID-
Technologie ebenso wie die Kompetenz im Bereich der
¡ Durchgängiges Anlagen-Engineering, gedruckten Elektronik und Optik gezielt gestärkt. Der
¡ Simulationseinsatz auf unterschiedlichen Ebenen der Projektstart der AiF/IGF-Projekte HerKuLes (Herstellung
Produktion, von Kupfermetallisierungen auf Leistungshalbleitern),
¡ Virtuelle Absicherung manueller Montagetätigkeiten ActivePower (Entwicklung eines keramisch spritzgegos-
und Werkerführung, senen 3D-Schaltungsträgers für die Kontaktierung
¡ Energie- und Ressourceneffizienz. und Integration von Leistungselektronik mittels wider-
standsarmen Aktivlots) und HF-Druck (Erzeugung von
Das durchgängige Engineering erfordert eine abgestimm- 3D-Funktionsstrukturen für Hochfrequenzanwendungen
te Toolkette, die den Prozess von der Anforderungsspezi- durch Druckverfahren) belegen dies eindrucksvoll.
fikation bis zur virtuellen Inbetriebnahme begleitet. Die Darüber hinaus konnte mit dem durch EU-EFRE-Mittel
Forschungsarbeiten in diesem Bereich sind konzentriert geförderten Projekt PEER-Lab (Power Electronics Endu-
auf die Kombination, Anpassung und Ergänzung vorhan- rance and Reliability Laboratory) die Sichtbarkeit im
dener Softwarelösungen, gestützt auf langjährige Erfah- Umfeld leistungselektronischer Fertigungs- und Prüftech-
rungen im Wissensmanagement sowie der semantischen nologien signifikant gesteigert werden.
Beschreibung von Anlagen. Das Verhalten komplexer
mechatronischer Systeme wird mittels Simulationsunter- Der intensive Wissenstransfer wird durch Fachseminare
stützung in verschiedenen Planungsstadien untersucht und internationale Tagungen ergänzt. Die moderne Labor-
und bewertet. Auf Basis der virtuellen Absicherung manu- ausstattung zur Elektronikproduktion sowie zahlreiche
eller Montagevorgänge und der Sicherstellung ergonomi- internationale Partnerschaften sind auch eine wichtige
scher Rahmenbedingungen werden Mitarbeiter über Plattform für eine anspruchsvolle Ingenieurausbildung.
intelligente Werkerinformationssysteme angeleitet. Im
Bereich der Energieeffizienz bildet die Erfassung des Ener-
gieverbrauchs auf Aktorebene die Grundlage für For-
schungsarbeiten.
14 FAPS Annals 2016Standorte und Forschungsbereiche
LEHRSTUHL FÜR
FERTIGUNGSAUTOMATISIERUNG UND
PRODUKTIONSSYSTEMATIK
Auf AEG Nürnberg Technische Fakultät Erlangen
Elektronik- Elektro- Bio- System
produktion maschinenbau mechatronik Engineering
Haus-
Bordnetze
automatisierung
www.faps.de 15Dissertationen
03.06.2016: Jochen Bönig Integration des Systemverhaltens von Automobil-
Hochvoltleitungen in die virtuelle Absicherung
durch strukturmechanische Simulation
03.06.2016: Johannes Kohl Automatisierte Datenerfassung für
diskret ereignisorientierte Simulationen
in der energieflexiblen Fabrik
13.09.2016: Martin Bornschlegl Methods-Energy Measurement –
Eine Methode zur Energieplanung für
Fügeverfahren im Karosseriebau
13.09.2016: Tobias Rackow Erweiterung des
Unternehmenscontrollings
um die Dimension Energie
06.10.2016: Sven Kreitlein Der grundoperationsspezifische Mindestenergiebedarf
als Referenzwert zur Bewertung der Energieeffizienz
in der Produktion
18.11.2016: Jan Tremel Systeme zur Montage
von Permanentmagneten und
zur Messung magnetischer Rotoren
16 FAPS Annals 2016Neue nationale und internationale
Forschungsprojekte
01.01.2016 01.01.2016
FeVediS – Neues Forschungsvorhaben Energieeffiziente Kontaktierung von
für die Luftfahrt eloxierten Aluminiumdrähten
Mit dem Forschungsvorhaben „Funktionserweiterung von im Elektromaschinenbau (E|Alukont)
Verkleidungselementen durch integrierte Stromversor- Ziel des Projektes E|ALUKONT ist die Entwicklung effi-
gung“ (kurz: FeVediS) wird unter der Leitung der Neotech zienter Verbindungstechnologien zur Kontaktierung von
AMT GmbH zusammen mit dem Fraunhofer Institut für eloxierten bzw. lackierten Aluminiumdrähten im Elektro-
Polymermaterialien und Composite und dem Lehrstuhl maschinenbau. Zur Erfüllung der Projektziele werden
FAPS in einem zweijährigen Bearbeitungszeitraum die unter anderem verschiedene Kontaktmaterialien gegen-
alternative Kontaktierung und Stromführung auf der Rück- übergestellt, die Prozessstabilität des Ultraschallcrimp-
seite von Leichtbau-Sandwichmaterialen für den Einsatz verfahrens optimiert sowie die Langzeitstabilität der Ver-
in Flugzeugkabinen näher betrachtet. Ziel ist eine deut- bindungen validiert.
liche Gewichtseinsparung durch die Substitution von
Standard-Kabelstrukturen. 01.01.2016
Magnetlogistiksystem zur
01.01.2016 ressourcenschonenden Fertigung
Simulationsgestützte energetische von Elektromotoren (E|MagTol)
Optimierung für Stückgutfertigungen in der Im Rahmen des GFB Projekts E|MagTol wird ein Magnet-
Prozessindustrie am Beispiel der logistiksystem zur ressourcenschonenden Fertigung
Kalksandsteinherstellung (E|SimProSt) permanent erregter Synchronrotoren entwickelt. Ziel ist
Das Forschungsprojekt verfolgt das übergeordnete Ziel, der Aufbau einer Demonstratorzelle zur vollautomati-
alle bei der Fertigung von Kalksandsteinen (KS) anfallen- sierten Vermessung – sowohl geometrisch, als auch
den Energieverbräuche in simulationsgestützten Optimie- magnetisch – und Lagerung von Permanentmagneten.
rungsmodellen zu berücksichtigen. Damit soll eine Damit werden Voraussetzungen geschaffen, toleranzbe-
ressourceneffiziente Steuerung der Fertigung ermöglicht haftete Magnetkörper abweichungskompensiert auf
werden. Rotoren zu montieren, um so ein möglichst ideales Rotor-
magnetfeld zu schaffen. Damit wird die ressourcen-
01.01.2016 schonende Fertigung neuer Motortopologien mit erhöhter
Energierückgewinnung in der Gesamteffizienz und Leistungsdichte ermöglicht.
Elektronikproduktion (E|Optistrom)
Durch das E|Optistrom-Projekt werden Methoden erar- 01.04.2016
beitet, welche die bewusste, direkte Optimierung des AiF-Projekt HerKuLes –
Energiebedarfs in der Elektronikproduktion vorantreiben, Herstellung von Kupfermetallisierungen
den Wärmeverlust reduzieren und die Nutzung von Ener- auf Leistungshalbleitern
gieangebot und -nachfrage optimieren. Der Einsatz einer Leistungselektronik und die damit vorgenommene
Wärmepumpe stellt eine fortschrittliche Lösung dar, um energieeffiziente Wandlung elektrischer Energie ist ein
die Abwärme aus dem Kühlprozess wieder zu verwenden. Querschnittsthema, das viele Industrien berührt. Um die
Der Einsatz eines Wärmetauschers wird hierbei vorge- steigenden Anforderungen hinsichtlich Wirkungsgrad,
stellt. Des Weiteren wird der gesamte Elektrizitätsver- Energieeffizienz, Miniaturisierung und Zuverlässigkeit bei
brauch des kompletten Netzwerkes der Elektronikpro- geringeren Fertigungskosten zu erreichen, erforscht der
duktion transparent dargestellt. Lehrstuhl FAPS in Kooperation mit Industriepartnern die
Potentiale innovativer Fertigungsprozesse wie dem
Plasmabeschichten in Kombination mit etablierten Tech-
nologien wie dem Bonden.
www.faps.de 17Neue nationale und internationale Forschungsprojekte
13.04.2016 Rahmen der Statorherstellung. Hierbei ist es das Ziel, neu-
DFG-Fortsetzungsprojekt zum Thema artige Prozesstechnologien zum Biegen, Montieren und
neuartige Kontaktierungsverfahren Kontaktieren bei der Herstellung von Wicklungen aus
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den Flachdraht zum Serieneinsatz zu befähigen sowie alterna-
Fortsetzungsantrag des Grundlagenprojekts zum Thema tive Konzepte von Formspulenwicklungen und Technolo-
„Kontaktierungsverfahren für Elektronikbaugruppen an gien zu deren Herstellung zu entwickeln.
neuartige Bordnetzsysteme“. In der ersten, zweijährigen
Projektphase konnten Kontaktierungsverfahren erarbeitet 15.09.2016
und grundlegend qualifiziert werden, mit denen eine auto- Untersuchung intelligenter
matisierbare Anbindung von elektronischen Systemen an Produktionsinfrastrukturen im Kopernikus-Projekt
neuartige Bordnetzstrukturen möglich wird. Im nun bewil- „Industrieprozesse“ des BMBF
ligten dritten Forschungsjahr soll das Kontaktsystem Für die Bereitstellung von Druckluft werden rund 7 Pro-
zusätzlich hinsichtlich der Übertragung hochfrequenter zent des gesamten Elektrizitätsbedarfs der Industrie in der
Signale optimiert werden und die Anwendbarkeit des Kon- Bundesrepublik Deutschland aufgewendet. Die Identifi-
taktierverfahrens auf Aluminiumleiterstrukturen im Fokus kation möglicher Effizienzsteigerungen sowie die Reakti-
der Forschungsarbeiten stehen. on auf veränderte Rahmenbedingungen der Elektrizitäts-
versorgung ist bedingt durch die Energiewende von unter-
19.05.2016 nehmerischem Interesse. Im Fokus des Projekts steht die
Aufbau eines Qualitäts- und Prüfzentrums für die zentrale Forschungsfrage nach Informations- und Kom-
Entwicklung, Prüfung und Zuverlässigkeits- munikationstechnologien zur intelligenten Steuerung von
qualifizierung leistungselektronischer Produkte Prozessen in Abhängigkeit des Stromangebots zu.
Die Leistungselektronik gewinnt in immer mehr Industrie- Umfangreiche Kompetenzen des Lehrstuhls aus der For-
zweigen, von den regenerativen Energien bis hin zur schungsgruppe System Engineering, der Green Factory
Elektromobilität, zunehmend an Bedeutung. Die Zuver- Bavaria, dem Bayerischen Technologiezentrum für priva-
lässigkeit der leistungselektronischen AVT bildet die tes Wohnen – sowie dem Forschungsverbund FOREnergy
Basis erfolgreicher Produkte. Um die Lebensdauer der können eingebracht werden.
Baugruppen zu erhöhen sowie das technologische
Potenzial heutiger Leistungsbauelemente vollständig 01.10.2016
auszuschöpfen, wird der Systemaufbau durch den AiF-IGF-Projekt ActivePower:
Einsatz neuer Materialien und Technologien kontinuier- Entwicklung eines keramisch spritzgegossenen
lich weiterentwickelt. Aus diesem Grund fördert das 3D-Schaltungsträgers für die Kontaktierung
Bayerische Wissenschaftsministerium mit Geldern des und Integration von Leistungselektronik mittels
Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) widerstandsarmen Aktivlots
den Aufbau eines Technologie- und Transferzentrum für Die aus verschiedenen Industriezweigen steigenden
die Entwicklung, Prüfung und Zuverlässigkeitsqualifi- Ansprüche an dreidimensionale Schaltungsträger stellen
zierung leistungselektronischer Produkte klassische Baugruppen vor signifikante Herausforderun-
gen. Dabei gelangt die konventionelle MID-Technik vor
01.06.2016 allem im Bereich der thermischen und elektrischen
Verbundprojekt Pro-E-Traktion: Belastbarkeit an ihre Grenzen. Durch das Forschungs-
Automatisierte und robuste Produktionssysteme projekt ActivePower sollen mechatronische Systeme
für E-Traktionsantriebe entstehen, die diese Grenzen aufgreifen und aufheben.
Der Lehrstuhl FAPS beleuchtet im Rahmen des Teilvorha- Eine wesentliche Rolle für die Schaltungsträgerherstel-
bens „Automatisierte Fertigungstechnologien zum Bie- lung spielt dabei der Keramikspritzguss, der in Kombina-
gen, Montieren und Schalten von innovativen Formspu- tion mit einem individuell angepassten Aktivlot sowohl die
lenwicklungen“ die wesentlichen Fertigungsschritte im Erzeugung von äußeren als auch inneren Leiterstrukturen
ermöglicht.
18 FAPS Annals 2016Neue nationale und internationale Forschungsprojekte 01.11.2016 AiF-IGF-Projekt HF-Druck: Erzeugung von 3D-Funktionsstrukturen für Hoch- frequenzanwendungen durch Druckverfahren Der Übergang von der Leiterplatte mit ihren planaren Strukturen auf darauf montierte, dreidimensionale elektri- sche Bauteile oder Verbinder zur Anwendungsumgebung ist für hochfrequente Signale meist nicht zufrieden- stellend. In herkömmlichen HF-Leiterplatten werden viele passive Komponenten wie Filter, Resonatoren, Koppler oder Elemente der Hohlleitertechnik sowie Antennen üblicherweise durch Elemente der darin ausschließlich zugänglichen planaren Schaltungstechnik aufgebaut. Durch die Gestaltungsfreiheit der MID-Technologie kön- nen völlig neuartige HF-spezifische Funktionsstrukturen realisiert werden, die nicht den Einschränkungen der planaren Schaltungstechnik unterliegen. Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht in der Erar- beitung von Methoden und Design-Richtlinien für die drucktechnische Herstellung von HF-Anwendungen auf 2D- und 3D-Substraten. 07.12.2016 Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert Forschungsprojekt zur energieeffizienten Bauteiltrocknung Die Trocknung von Bauteiloberflächen ist in der industriel- len Produktion ein unvermeidbarer, energieintensiver Prozessschritt, der von einem komplexen Zusammen- spiel verschiedenster physikalischer Wirkmechanismen geprägt ist. Der in der Galvanik typische Trocknungspro- zess beruht auf dem Prinzip der energieintensiven thermi- schen Trocknung, welche sowohl energetisch als auch wirtschaftlich ineffizient ist. Ziel des zweijährigen Forschungsprojekts „Energieeffi- ziente Bauteiltrocknung in der Galvanik“ (E-BaTroGal), welches vom BMBF gefördert wird, ist es, den Energiever- brauch industrieller Trocknungsprozesse in der Galvanik durch die verstärkte Nutzung mechanischer Trocknungs- effekte zu senken und das Trocknungsergebnis zu verbes- sern. Um dieses Ziel zu erreichen, kooperiert der Lehrstuhl FAPS mit dem Galvanik- und Trocknungsanlagenherstel- ler Rauch oHG (Projektkoordination) sowie dem Oberflä- chenveredelungsbetrieb ESP Südeloxal GmbH und dem Lehrstuhl für umweltgerechte Produktionstechnik (LUP) der Universität Bayreuth. www.faps.de 19
Forschung am FAPS in Zahlen
FAPS Ausgaben 2016 Drittmittel- und Industrieprojekte 2016
nach Fördermittelgeber
Naturgemäß sind die Personalausgaben für die durch-
schnittlich insgesamt ca. 100 Mitarbeiter und die studen- Die bedeutendsten Fördermittelgeber sind nahezu gleich-
tischen Hilfskräfte i.H.v. rund 5,3 Mio. € der größte Block. auf: Die Allianz industrieller Forschungsvereinigungen
Erfreulicherweise konnte auch im vergangenen Jahr wie- (AiF; 16 %), die für das Bundesministerium für Wirtschaft
der intensiv in die Erneuerung und Erweiterung der
Maschinen und Anlagen investiert werden (1,1 Mio. €;
AiF
siehe Seite 44f). Eine hohe Verpflichtung stellen die
16 %
Miet- und Mietnebenkosten dar, für die insgesamt rund
0,5 Mio. € aufgewendet werden mussten. Davon wird
auch in Zukunft der Großteil aus frei verfügbaren Indu- BFS
2%
striemitteln finanziert werden.
BMBF
Der Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produk- 7%
tionssystematik konnte auch im Jahr 2016 eindrucksvoll
Industrie
seine Fähigkeit zur Eigenfinanzierung demonstrieren.
53 %
Von den rund 8 Mio. € Ausgaben wurden nur rund
1,2 Mio. € (entspricht rund 15 %) aus den von der FAU
zugewiesenen Haushalts- und Ausbaumitteln bestritten. DFG
14 %
9
EU
Mio. € Mietkosten Bayern 6 %
2%
Investitionen
7
(BMWi) Projekte für die industrielle Gemeinschaftsfor-
6 Sachkosten schung finanziert, sowie die Deutsche Forschungsge-
meinschaft (DFG; 14 %), die wiederum Mittel des Bundes-
5 forschungsministeriums (BMBF) für grundlagenorientierte
FAU-Finanzierungsanteil
Forschung vergibt. Mit großem Erfolg konnten in 2016
4 innovative Themen Im Wettbewerbsverfahren bei
Ausschreibungen des BMBF (7 %) gewonnen werden.
3 Personalkosten Mit erfreulich steigender Tendenz konnten darüber
hinaus auch europäische Forschungsgelder (6 %)
2 eingeworben werden. Mit 2 % finanzierten zusätzlich
auch die Bayerische Forschungsstiftung und weitere
1 bayerische Forschungsprogramme die wissenschaftliche
Arbeit am FAPS.
Einen weiteren signifikanten Beitrag für die Innovationsfä-
higkeit des Lehrstuhls leisten zunehmend Forschungsauf-
träge von Kooperationspartnern aus der privaten Wirt-
schaft und industriefinanzierte Promotionen sowie die
Unterstützung durch direkte Bereitstellung von Anlagen
und Materialien durch Unternehmen (nicht quantifiziert).
Alle Angaben ohne Gewähr
20 FAPS Annals 2016Forschung am FAPS in Zahlen www.faps.de 21
Ehrungen und Auszeichnungen
28.06.2016: Internationaler Best Presentation Award 03.08.2016: Internationaler Best Paper Award
der ISSE für Martin Müller des InAES 2016 für Markus Hubert
Das Komitee des International Spring Das Komitee des 6th International Annual
Seminar on Electronics Technology (ISSE) Engineering Seminar 2016 würdigte das
würdigte die wissenschaftliche Perfor- wissenschaftliche Engagement von Mar-
mance von Herrn Martin Müller mit der Ver- kus Hubert, Michael Spahr, Michael Wei-
leihung des „Best Presentation Award for gelt, Prof. Dr.- Ing. Jörg Franke, Marcus
Young Scientists“ für die Mehlhorn und Jürgen Hackert mit der Ver-
Publikation „Feasibility Study of Genera- leihung des „Best Paper Award“ für die
ting Mechatronic Devices by Digital Direct Metallization Publikation „Explicit Finite Element Analysis for Rotary
with a Plasma Based Copper Coating Process“. Cutting of Electrical Steel Sheet“.
28.06.2016: Auszeichnung auf der ISSE 2016 24.08.2016: Best Paper Award für Johannes Bürner
in Pilsen für Thomas Kuhn und Thomas Braun auf der IEEE SEGE 2016
Für die Vorstellung der Publikation Für die Vorstellung der Publikation „Poten-
„Mechatronic Integrated Devices Produ- tial Analysis of the Use of Electric Storage
ced by Laser Direct Structuring on Heaters for Demand Side Management
Powder-Coated Aluminum Substrates“ im Applications“ und der Publikation „Innova-
Rahmen des 39. International Spring Semi- tive Flexible Heating System by the Use of
nar on Electronics Technology (ISSE) in Additive Plasma Coating Technology“ im
Pilsen zeichnete das Konferenzkomitee Rahmen der „4th IEEE International Confe-
Herrn Thomas Kuhn mit dem „Excellent Presentation rence on Smart Energy Grid Engineering“
Award for Young Scientists“ aus. in Oshawa (Canada) zeichnete das
Konferenzkomitee Johannes Bürner und
01.07.2016: Presenter Award der ISGMA 2016 Thomas Braun jeweils mit dem Best Paper
in Indonesien für Sven Kreitlein Award aus. Das eine Paper zeigt eine
Beim diesjährigen International Symposi- Möglichkeit zur Nutzung elektrischer
um on Green Manufacturing and Applica- Wärmespeicher zur Lastverschiebung in
tions (ISGMA 2016), organisiert durch The elektrischen Netzen auf, das andere eine Möglichkeit
Korean Society for Precision Engineering, zum energieeffizienten Heizen durch additiv aufgebrachte
wurde Herrn Sven Kreitlein, wiss. Mitar- Leiterbahnen.
beiter des Lehrstuhls, der Outstanding
Presenter Award für seinen Beitrag mit 01.09.2016: Best Student Paper Award der SPIE
dem Titel „The Least Energy Demand Method, a Tool for für Thomas Reitberger
Evaluation and Cross-Assessment of the Energy Efficien- Im Rahmen der SPIE (The International
cy in the Production“ verliehen. Society for Optical Engineering) Optics +
Photonics 2016 in San Diego, wurden Tho-
mas Reitberger, Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke,
Gerd-Albert Hoffmann, Tim Wolfer und
Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer mit einem
der drei „Best Student Paper Awards“
geehrt. Ausgezeichnet wurde deren gemeinsame Veröf-
fentlichung „Printing polymer optical waveguides on con-
ditioned transparent flexible foils by using the aerosol jet
technology“, welche im Rahmen des DFG-geförderten
Forschungsprojekts OPTAVER (Optische Aufbau- und Ver-
bindungstechnik für baugruppenintegrierte Bussysteme)
entstand.
22 FAPS Annals 2016Ehrungen und Auszeichnungen
13.10.2016: Auszeichnung auf dem 01.12.2016: Best Paper Award E|DPC 2016
IMAPS Symposium 2016 für Christopher Kästle für Michael Schneider
und Aarief Syed Khaja Auf der alljährlich stattfindenden Electric
Für die Vorstellung der Publikation Drives Production Conference and Exhibi-
„Investigations on Wire Bonding Capability tion (E|DPC) wurde das bei IEEE
of Selective Laser Melted Structures“ und veröffentlichte Paper „Influences of cutting
der Publikation „Feasibility Studies on edge on core loss induced through various
Selective Laser Melting of Copper Powders manufacturing parameters“ von Michael
for the Development of high-temperature Schneider durch das internationale Pro-
Circuit Carriers“ im Rahmen des 49. Inter- grammkomitee mit dem Best Paper Award ausgezeich-
nationalen IMAPS Symposiums on Micro- net. Das in der Session „Production Impacts on Soft
electronics in Pasadena, CA zeichnete das Magnetic Materials“ vorgestellte Paper stellt Möglichkei-
Konferenzkomitee Christopher Kästle und ten durch bedarfsgerechte Produktionsparameter für den
Aarief Syed Khaja mit dem „Best of Laserschneidprozess die Verlustleistung in Statorblech-
Session SMT“ sowie dem „Best of paketen zu senken dar und wurde unter anderem auf-
Session Interactive Poster Session“ und grund der aufwändigen wissenschaftlichen Methodik und
dem „Best of Track Interactive Poster den vielversprechenden Ergebnissen prämiert.
Session“ aus. Beide Paper analysieren die Potenziale der
additiven Fertigung zum Einsatz in leistungselektronischen 01.12.2016: Bühler Motor Mechatronic Award
Applikationen. für Johannes Seefried
Im Rahmen der Interna-
18. – 20.10.16: „Best Paper Award“ tional Electric Drives
der IEEE ICUMT 2016 für Arnd Buschhaus Production Conference
Arnd Buschhaus erhielt im Rahmen der (E|DPC) wurde am
IEEE ICUMT 2016 – 8th International 01.12.2016 zum vierten
Congress on Ultra Modern Telecommuni- Mal der Bühler Motor
cations & Control System – für sein Mechatronic Award ver-
Paper „Universal Fine Interpolation liehen.
Algorithms for Accuracy Improvements Gewinner des mit 5000 €
of Industrial Robots“ im Track Control dotierten Preises ist
Systems den Best Paper Award. Johannes Seefried vom
Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produk-
tionssystemamatik tik (Bild links). Im Fokus seiner einge-
reichten Arbeit steht ein neu entwickelter Prozess des
Ultraschallcrimpens, ein neuartiges und energieeffizien-
tes Fertigungsverfahren mit hoher Werkzeugstandzeit
sowie guten Möglichkeiten der Prozessüberwachung für
die Herstellung von elektrischen Antrieben. Dieses relativ
neue Verfahren zur Kontaktierung von Anschlagteilen mit
elektrischen Leitern erlaubt im Vergleich zum weit verbrei-
teten Heißcrimpen eine Einsparung von rund 95 % des
Prozessenergiebedarfs.
www.faps.de 23Lehre 24 FAPS Annals 2016
Studierende im Department Maschinenbau
In der Lehre ist der Lehrstuhl FAPS vor allem in die vier Studiengänge
des Departments Maschinenbau eingebunden:
¡ Maschinenbau
¡ Wirtschaftsingenieurwesen
¡ Mechatronik
¡ International Production Engineering
and Management
Die Ausbildung wird durch die modernen Versuchsanlagen zur Teile-
fertigung, Montage und Elektronikproduktion nachhaltig verbessert.
Studierendenzahlen:
Universität Erlangen Nürnberg insgesamt: 39.677
Technische Fakultät: 11.669
Studiengang Maschinenbau: 1.703
Studiengang Mechatronik: 574
Studiengang Wirtschaftsingenieur: 1.692
Studiengang International Production Engineering
and Management: 239
Summe Department Maschinenbau: 4.208
Studienanfänger Bachelor Maschinenbau: 218
Studienanfänger Bachelor Mechatronik: 153
Studienanfänger Bachelor Wirtschaftsingenieur: 189
Studienanfänger Bachelor International Production
Engineering and Management (NC-Fach): 31
Summe Department Maschinenbau 591
(Stand Wintersemester 2016/2017)
www.faps.de 25Lehrveranstaltungen 26 FAPS Annals 2016
Lehrveranstaltungen
Wintersemester Sommersemester
Vorlesungen Vorlesungen
¡ Automatisierte Produktionsanlagen ¡ Handhabungs- und Montagetechnik
¡ Einführung in die Programmierung ¡ Produktionsprozesse in der Elektronik
humanoider Roboter ¡ Produktionssystematik
¡ Production Technology II ¡ Production Technology I
¡ Produktionstechnik I ¡ Produktionstechnik II
¡ Lösungen für das energieeffiziente,
selbstbestimmte Wohnen (Ringvorlesung)
Praktika Praktika
¡ Praktikum energieeffiziente Produktion ¡ Fertigungstechnisches Praktikum I
¡ Praktikum Elektromaschinenbau ¡ Praktikum energieeffiziente Produktion
¡ Praktikum industrielle Entwicklung
Seminar Seminare
¡ Hauptseminar Fertigungsautomatisierung ¡ Hauptseminar Fertigungsautomatisierung
und Produktionssystematik und Produktionssystematik
¡ Advanced Seminar on International and
Sustainable Production
Lehraufträge Lehraufträge
¡ Automotive Engineering ¡ Mechatronische Systeme im
Dr. I. Kriebitzsch, BMW Maschinenbau II
¡ Die Werkzeugmaschine als mechatronisches System Prof. Dr.-Ing. S. Russwurm, SIEMENS AG
Prof. Dr.-Ing. S. Russwurm, SIEMENS AG ¡ Engineering von Industrieanlagen
¡ Engineering der Automatisierung und Digitalisierung Dr. U. Löwen, SIEMENS AG
der Fertigung ¡ MID - Produktionstechnologien dreidimensionaler
Dr. U. Löwen, SIEMENS AG Schaltungsträger
Dr. W. John, Fa. Pro MID Consult
Virtuelle Hochschule Bayern
¡ International Supply Chain Management
¡ Elektromaschinenbau
¡ MIDLFEX – Molded Interconnect Devices und flexible Schaltungsträger
¡ Integrated Production Systems
¡ Technische Grundlagen des ressourcenschonenden und intelligenten Wohnens (Neu)
www.faps.de 27Studentische Arbeiten
Bachelorarbeiten Hubbert, Julius: Ermittlung und Aufnahme relevanter
Daten zur Erstellung einer Energiesimulation für Verbrau-
cher thermischer Energie in Kalksandsteinwerken.
Karaalioglu, Orkan Can: Wärmeübergangskoeffizienten
Ermittlung im SEHO Reflow-Lötofen zur Steigerung der
Ressourceneffizienz.
Apfel, Quirin: Quantifizierte Beurteilung gyroskopischer
Sensoren zur Regelung von Industrierobotern. Karlidag, Engin: Optimierung und Evaluierung des Rege-
lungsverhaltens eines Knickarmroboters in einer verteilten
Bagnato, Nicolo: Technologien und Werkstoffe für Schalt- Anwendung.
ringen und Stirnscheiben in der Wicklungstechnologie.
Kleeberger, Kilian: Entwicklung und Ansteuerung eines
Beeger, Philipp: Konzeption einer Prozesskette zur Her- sehnengetriebenen Roboterarms mit mehreren Freiheits-
stellung von High-Power-LED-Modulen mit rotativ graden.
geschnittenen Leiterbahn-Strukturen.
Kocar, Tuba: Erstellung einer Gefährdungsbeurteilung
Benker, Adrian: Weiterentwicklung eines tragbaren Sen- beim Verarbeiten von Selten-Erd-Pulvern im Rahmen des
sorsystems mit mehreren Freiheitsgraden zu einer intuiti- Laserstrahlschmelzens.
ven, drahtlosen Gestensteuerung von Robotern.
Kotzott, Christoph: Entwicklung und Implementierung
Betz, Manuel: Entwicklung einer frequenz- und pulswei- einer übergreifenden Anlagensteuerung für den Rota-
tenvariablen Ansteuerung für dielektrische Elastomerak- tionsschneidprozess.
toren im Mehr-Quadrantenbetrieb.
Krappmann, Christoph: Patentrecherche und Konzep-
Brehm, Sebastian: Aufbau einer Datenbank zur Unterstüt- tentwicklung zum Rotationsschneiden von Elektroband.
zung bei der Konstruktion optomechatronischer Bau-
gruppen. Lilge, Felix: Entwicklung und Konstruktion einer Rota-
tionsschneidanlage mit kulissengeführten Werkzeugwal-
Ceyhan, Ömer: Literatur- und Patentrecherche zu zen und integrierter Mess- und Stelleinheit.
Flachdrahtwicklungen in leistungsdichten E-Traktions-
antrieben. Löhnig, Christopher: Aufbau eines optischen Messplatzes
zur Bestimmung der Kontraktionsfähigkeit dielektrischer
Döbler, Markus: Produktanalyse eines Bordnetzsystems Elastomeraktoren.
am Beispiel eines Teilkabelsatzes aus der Automobil-
branche. Mattejat, David: Analyse und Optimierung zeitkritischer
softwareseitiger Programmabläufe zur Gestensteuerung
Eismann, Cedric: Dampfphasenlöten für die Reparatur eines Roboters mit ROS.
elektronischer Baugruppen.
Mayer, Manuel: Erstellung eines Workflows für das Mana-
Grasser, Christian: Entwicklung eines wärmebildbasier- gement wissenschaftlicher Projekte.
ten, geregelten Lichtheizsystems für den Aerosol-Jet-
Druck von Silikonstrukturen. Nowack, Alexander: Erstellung eines Methodenbaukas-
tens zur Produkt-/Prozessentwicklung für die Bordnetz-
Grasser, Frank: Entwicklung und Qualifizierung eines Systeme.
Mischsystems für die Zusammenführung von RTV-2 Sili-
konen in einem Aerosol-Jet-Drucksystem. Paulus, Felix: Verwendung des LDS-Verfahrens für die Her-
stellung von MID-Bauteilen.
Grathwohl, Fabian: Evaluierung alternativer Verbindungs-
medien zur Kontaktierung elektronischer Bauelemente Raithel, Stefan: Wärmeübertragungssimulation eines
auf spritzgegossenen Schaltungsträgern. energieeffizienten Lötprozesses in der Überdruck-
Lötofenanlage.
Haslinger, Quirin: Automatisierte Workflows für die
Konzeptionierung und Beantragung wissenschaftlicher Ramos-Ramos, Kevin: Entwicklung geometrischer Kenn-
Projekte. größen zur Charakterisierung gedruckter Leiterstrukturen
auf 3D Körpern.
28 FAPS Annals 2016Sie können auch lesen
