FROM RESEARCH TO PRODUCTION - Profactor
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FROM RESE ARCH TO P R O D U C T I O N
| 01
INHALT
VORWORT Vorsitzender des Aufsichtsrates 04
VORWORT Geschäftsführung 05
KUNDEN UND PARTNER 06
UNSERE MISSION 08
UNSERE WERTE 09
HIGHLIGHTS 10
ZAHLEN, DATEN UND FAKTEN 12
UNSER NETZWERK 13
FORSCHUNGSPROGRAMM 14
FROM RESEARCH TO PRODUCTION 16
INDUSTRIELLE ASSISTENZSYSTEME 18
Cognitive Factory Lab 20
NgMPPS 22
LERN4MRK 23
HoliSafeMRK 24
Assembly Eye 25
AutoScan 26
H-Scan 27
XRob 28
ADDITIVE MIKRO-/NANO- FERTIGUNG 30
Additive Manufacturing Lab 32
LINK 34
DIMAP 35
Rolle-zu-Platte-NIL 36
3D-NIL 37
InkPad 38
PUBLIKATIONEN (AUSZUG) 39
SCHWERPUNKT
INDUSTRIELLE
ASSISTENZSYSTEME
Seite 18
SCHWERPUNKT Seite 30
ADDITIVE MIKRO-/
NANO- FERTIGUNG
02 | rwort der Geschäftsführung | 03
VORWORT VORWORT
VORSITZENDER DES AUFSICHTSRATES GESCHÄFTSFÜHRUNG
DI Dr. Wilfried Enzenhofer, MBA Dr. Christoph Breitschopf
Der Vorsitzende des Aufsichtsrates Geschäftsführer
PROFACTOR ist gut aufgestellt und Zukunft, wie wir sie sehen, spielen die PROFACTOR lebt von seinen Mitar-
fokussiert: auf Lösungen, die in der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in der beiterinnen und Mitarbeitern: Wir
produzierenden Industrie einen realen Produktion eine entscheidende Rolle. lassen Querdenkern Freiräume und
Mehrwert generieren und sie fit halten Und die Konsumenten greifen mit ihren verschaffen Vordenkern Luft. Das
für den globalen Wettbewerb. Unsere Anforderungen an die Produkte mehr macht PROFACTOR zu einem begehrten
Entwicklungen stärken Unternehmen in die Produktion ein, als den Unterneh- Arbeitgeber, und das spüren auch Sie.
nachhaltig. men vielleicht bewusst ist.
Dass wir Forschung mit Herzblut betrei-
PROFACTOR ist selbstbewusst: Wir PROFACTOR ist konsequent: Wir for- ben, davon soll Ihnen diese Broschüre
trachten nach Entwicklungen, die schen zielgerichtet für Ergebnisse, die in einen Eindruck geben.
über den jeweils aktuellen Stand der der Industrie umgesetzt werden können.
Technik hinausgehen. Innovation und Wir gehen dabei so weit in die Tiefe wie
Technologie kann Duftmarken setzen nötig. „From Research to Production“ –
– bei den Konsumenten und auch bei das ist unser Anspruch, und den nehmen
„Mit hoher Innovationskompetenz unterstützt den Mitarbeitern. In der Fabrik der wir ernst. Und davon profitieren auch Sie.
PROFACTOR Unternehmen dabei, die Produktion
der Zukunft zu gestalten. Die eingeschlagene
strategische Partnerschaft zwischen AIT und UAR
auf Eigentümerebene wird das Lösungsspektrum „ From Research to Production:
noch intensiver an den Bedürfnissen der Kunden wir entwickeln Lösungen für die
aus Wirtschaft und Industrie ausrichten.“ produzierende Industrie, von der
Forschung bis hin zum Einsatz in
der Linie .“
Der technologische Vorspr ung im PROFACTOR ein wesentlicher Akteur bedingungen wesentlich verbessern.
Bereich Digitalisierung und Industrie 4.0 innerhalb des UAR Innovation Net- Zahlreiche namhafte sowie international
ist zu einem wesentlichen Wettbewerbs- works. Das Forschungsunternehmen agierende Unternehmen vertrauen auf
faktor geworden. Die Industrie fordert fokussiert seine Innovationskompetenz das Know-how der PROFACTOR. Mit der
Innovationspartner, die sie kompetent auf Industrielle Assistenzsysteme und strategischen Zusammenarbeit zwischen
und ganzheitlich bei dieser Transfor- Additive Mikro-/Nano-Fertigung. In AIT und UAR mit PROFACTOR wurde
mation begleiten. Als Eigentümer der diesen Bereichen kann PROFACTOR ein wesentlicher Meilenstein gesetzt, um
PROFACTOR GmbH haben die AIT auf zahlreiche, herausragende Entwick- die Innovationskompetenz noch weiter
Austrian Institute of Technology GmbH lungen rund um flexible und adaptive zu stärken. Wir bedanken uns bei AIT
und die Upper Austrian Research GmbH Inspektionsroboter, virtuelle Assistenz und freuen uns auf den weiteren gemein-
einen gemeinsamen Weg eingeschla- für die Montage, 3D-Modellierung, simu- samen Weg.
gen. Die strategische Zusammenarbeit lationsgestützte Produktionsplanung
erlaubt, das Lösungsspektrum noch und -optimierung oder die Nanostruktu- An dieser Stelle möchte ich dem gesam-
intensiver an den Bedürfnissen der rierung von Oberflächen verweisen. ten Team der PROFACTOR GmbH zu
Industrie auszurichten. vielen herausragenden Erfolgen gra-
Ein großer Schwerpunkt ist die Entwick- tulieren und mich für das Engagement
Die Produktionsforschung ist eine der lung von modernen Technologien, die herzlich bedanken. Wir wünschen der
großen Stärken der oberösterreichi- den Menschen in der Produktion effi- PROFACTOR weiterhin viel Erfolg.
schen Forschungslandschaft. Dabei ist zient unterstützen und dessen Arbeits-
04 | VORWORT
Vorwort VORSITZENDER DES AUFSICHTSRATES rwort der Geschäftsführung
Landeshauptmann-Stellvertreter VORWORT des
Vorwort Vorsitzender GESCHÄFTSFÜHRUNG
Aufsichtsrates | 05
Digitalisierung und Industrie 4.0 sind die großen
Herausforderungen der nächsten Jahre. Daher
braucht der Industriestandort OÖ ein exzellen-
tes und interdisziplinäres Forschungsnetzwerk.
KUNDEN UND PARTNER Mit 20 Jahren Forschungskompetenz kann
PROFACTOR speziell bei den Themen „Industri-
elle Assistenzsysteme“ und „Additive Fertigung“
einen wesentlichen Beitrag für die erfolgreiche
Gestaltung der „Fabrik der Zukunft“ leisten.
Martin Lehner,
CEO der Wacker Neuson SE
Über 4.500 kompetente Mitarbeiter arbeiten im
weltgrößten Motorenwerk der BMW Group täglich
mit viel Leidenschaft daran, die weltbesten Moto-
ren zu entwickeln, zu bauen und die Komponen-
ten dafür zu fertigen. Wir gestalten die Zukunft
des Antriebs. Premiumqualität und Innovations-
führerschaft sind dabei wichtige Erfolgsfaktoren.
Wir treiben nicht nur intern die Entwicklung
neuer Technologien voran, sondern arbeiten auch
mit PROFACTOR als externen F&E-Dienstleister
zusammen. Denn konsequente, visionäre For-
schung und Entwicklung sichern uns und unseren
Kunden einen Technologievorsprung. © Bild: Festo / Draper
Christoph Schröder,
Geschäftsführer BMW Motoren GmbH
Georg List,
Vice President,
Corporate Strategy, AVL List GmbH
Univ.-Prof. Dipl.-Ing.
Die Digitalisierung ist der Schlüssel für eine intel- Dr.techn. Andreas Kugi
ligente und kognitive Produktion. AVL List GmbH Institutsvorstand des Instituts für
nutzt die Möglichkeiten der Digitalisierung ent- Automatisierungs- und Regelungstechnik
lang der gesamten Wertschöpfungskette, um (ACIN), TU Wien
kognitive und smarte Produkte und Systeme zu Head of Center for Vision, Automation & Control
entwickeln. Die digitalen Informationen dienen AIT Austrian Institute of Technology GmbH
dazu, Erkenntnisse aus der Entwicklung laufend in
die Produktion einfließen zu lassen: zum Beispiel Hochflexible Fertigung und individualisierte
bei der Zustandsüberwachung oder für die adap- Produkte spielen in der Industrie eine immer
tive Steuerung. Mit PROFACTOR kann AVL auf wichtigere Rolle.
einen erfahrenen Partner zurückgreifen, der die Im Bereich Industrielle Assistenzsysteme und
Forschung und Entwicklung rund um vernetzte Additive Mikro-/Nano-Fertigung entwickelt
Produktion, industrielle Assistenzsysteme und PROFACTOR gemeinsam mit industriellen
additive Fertigung unterstützt. Partnern innovative und richtungsweisende
Konzepte. Diese Entwicklungen sind ein wesent-
licher Beitrag zur Sicherung unseres Industrie-
standortes und schaffen einen entscheidenden
6 | | Stakeholder
06 KUNDEN UNDStatements
PARTNER rwort der Geschäftsführung Wettbewerbsvorteil. Stakeholder
KUNDEN
KUNDEN UND
Statements
UND PARTNER
PARTNER || | 07
7
07
UNSERE MISSION UNSERE WERTE
Von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern definiert:
Das macht PROFACTOR aus!
From Production to Research From Research to Production
PROFACTOR antizipiert, durch den engen Kontakt mit PROFACTOR forscht und setzt die Ergebnisse in
der Industrie, vor welchen Herausforderungen sie steht, der produzierenden Industrie um. Unsere Lösungen E I G E N I N I T I AT I V E
wo der Schuh drückt und wo Chancen gesehen werden. bedeuten immer einen Vorteil im Wettbewerb. TEAMGEIST Wir sind wissbegierig und bieten
Wir bündeln unsere Kräfte mit unkonventionellen Ideen
Daran orientiert sich unsere Forschung. Daran messen wir jede unserer Entwicklungen. und stärken einander. Lösungen.
VO R S P RU N G
Wir verschaffen Kunden Vorteile und
Wir holen die Produktion nach Hause Wir sind Pioniere für die denkende Fabrik einen Vorsprung im Wettbewerb.
PROFACTOR liefert einen Beitrag dazu, die Industrie in PROFACTOR arbeitet an der Intelligenz für
Europa wettbewerbsfähig zu halten. Doch wir Maschinen und Systeme. Sie sind eine Voraussetzung
wollen mehr: Wir ermöglichen innovative Produkte für die Produktion im digitalen Zeitalter.
und Prozesse für einen wettbewerbsfähigen
Industriestandort Europa. Unsere Kunden sind der Konkurrenz einen Schritt W E RT S C H ÄT Z U N G
voraus. Wir begegnen Kunden und
KollegInnen mit Respekt und
Wertschätzung.
V E R A N T W O RT U N G
Wir handeln unternehmerisch.
Wir tragen die Verantwortung
für Ressourcen.
08 || UNSERE
UnsereMISSION
Mission rwort der Geschäftsführung UNSERE
Unsere WERTE
Werte | 09
HIGHLIGHTS
Robotik und Additive Fertigung nähern sich an Highlight: Robotikgeführter Inkjet-Druck
Zwei Themen, ein Ziel: Individuelle Produktion Der individuell bedruckte Sportschuh ist Realität
PROFACTOR hat seine Forschung vor auf kooperative, lernfähige und flexible sind überzeugt, dass sie sich sukzessive Losgröße 1 ist auch für die Textilindust- PROFACTOR konzentriert sich auf die
wenigen Jahren auf zwei große Themen Roboter ab. annähern werden: Robotikgeführter rie ein Thema. Der individuell gestaltete, Vor- und Nachbehandlung der von
konzentriert. Wir haben damit antizi- Inkjetdruck oder Nanoimprint-Litho- perfekt an den Kunden angepasste und Partnern entwickelten Hybrid-Tinten.
piert, was die Fabrik der Zukunft aus- Zweitens: Additive Fertigung mit dem graphie wird die Tür aufstoßen zu völlig im Shop mittels 3D-Druck gefertigte Sie sind sowohl wasserbasiert als auch
macht, was die Produktion prägen wird Fokus auf den Mikro- und Nanomaßstab. neuen Produktwelten, zu individuellen Sportschuh ist die Vision. PROFACTOR UV-aushärtend. Die Vorbehandlung
und welche Rolle der Mensch dort spielt: Hier ist Losgröße 1 kein Ziel, sondern und intelligenten Erzeugnissen. Und sie leistet dazu einen Beitrag: Der indivi- der Stoffe (Polyesternetze) erfolgt mit
als Werker, aber auch als Konsument. der zentrale Inhalt. 3D-Druck, additiver sind eine Vision für eine Industrieland- duell bedruckte Sportschuh ist Realität. Plasma. Die Nachbehandlung erfolgt
Inkjet-Druck und Funktionalisierung schaft, die in Europa Zukunft hat. Ein Roboter führt dabei einen Inkjet- unter anderem mit Infrarot und UV-
Erstens: Industrielle Assistenzsysteme, von Oberflächen sind der Schlüssel für Druckkopf um den Schuh. Aushärtung.
die intelligent mit dem Menschen inter- individualisierte Produkte.
agieren und damit eine wettbewerbsfä- Ein simpler Schuh und viel- Die zweite Herausforderung: Der Pfad
hige Produktion in Losgröße 1 ermögli- Die beiden Themen scheinen heute noch schichtige Forschungsarbeit des Roboters muss derzeit noch definiert
chen. In erster Linie zielt das natürlich weit voneinander entfernt. Aber wir werden. Mittelfristig soll der Roboter
Das Bedrucken von stark beanspruch- über eine 3D-Modellierung des Objekts
ten Objekten wie Sportschuhen stellt seinen - für den Druck nötigen Pfad rund
hohe Anforderungen an Tinten und an um den Sportschuh oder ein anderes
den Druckprozess, vor allem was Nässe Produkt – selbst erstellen. Auch daran
und Abriebfestigkeit betrifft. forschen PROFACTOR-Teams intensiv.
„Die Verbindung von Robotik und Inkjet-Druck ermöglicht das
individuelle Gestalten von Schuhen – und ist damit ein Schritt, die
Produktion nach Europa zurückzuholen.“
DI Dr. Andreas Pichler
Chief Technology Officer
10 | HIGHLIGHTS
Unsere Werte rwort der Geschäftsführung HIGHLIGHTS
Unsere Werte | 11
ZAHLEN, DATEN, FAKTEN * UNSER NETZWERK
* im Durchschnitt
Universitäten/Fachhochschulen
»»Cranfield University »»Medizinische Universität Wien »»University College Cork
»»Donau Universität Krems »»Oberösterreichisches Laserzentrum »»Laboratory for Manufacturing
»»Fachhochschule Salzburg GmbH »»Paris Lodron Universität Salzburg Systems & Automation (LMS),
»»Fachhochschule Wels »»Technical University of Cluj University of Patras
»»FH-OÖ Forschungs & Entwicklungs »»Technische Universität Chemnitz »»University of Skövde
GmbH »»TU Wien »»University of West Bohemia
> 4,0
»»Johannes Kepler Universität Linz »»Universität Innsbruck »»Wroclaw University of Science and
»»Karl Landsteiner Privatuniversität für »»Universität Stuttgart Technology
»»Universität Wien
> 3,0
Gesundheitswissenschaften GmbH
MILLIONEN EURO »»Karlsruher Institut für Technologie »»Universitätszahnklinik Wien GmbH
> 7,0
»»KTH Royal Institute of Technology
BETRIEBSLEISTUNG
MILLIONEN EURO MIT GEFÖRDERTEN Außeruniversitäre Forschung
BETRIEBSLEISTUNG IM PROJEKTEN »»ACMIT »»Fraunhofer-Institut für »»Kompetenzzentrum - Das virtuelle
INDUSTRIEBEREICH MILLIONEN EURO
BETRIEBSLEISTUNG PRO JAHR »» AIT Austrian Institute of Technology GmbH Produktionstechnik und Fahrzeug, Forschungs-GmbH
PRO JAHR »»CEST Kompetenzzentrum Automatisierung IPA »»Pro2Future GmbH
PRO JAHR für elektrochemische »»Fundación PRODINTEC »»Österreichisches Forschungsinstitut
Oberflächentechnologie GmbH »»Helmholtz-Zentrum Dresden- für Chemie und Technik
»»evolaris next level GmbH Rossendorf e.V. »»RIC (Regionales Innovations Centrum)
»»FIDAMC »»IK4-IDEKO S. Coop GmbH
»»FOTEC Forschungs- und »»Institute for Computer Science and »»RISC Software GmbH
Technologietransfer GmbH Control, Hungarian Academy of Sciences »»Salzburg Research
»»Fraunhofer Austria Research GmbH »»JOANNEM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH
Forschungsgesellschaft mbH »»Soreq Nuclear Research Center
»»Jožef Stefan Institute »»Tyndall National Institute
»»V-Research GmbH
»»VTT Technical Research Centre of
Finland Ltd
Unternehmenspartner in geförderten Projekten
> 15
»»ABB AB »»Gebrüder Weiss Gesellschaft m.b.H. »»SGL Composites GmbH
»»Abengoa Research SL »»HAGE Sondermaschinenbau GmbH & »»Siemens Aktiengesellschaft Österreich
»»ABF - Industrielle Automation GmbH Co KG »»STRATASYS
WISSENSCHAFTLICHE BEITRÄGE »»ACITURRI Engineering SL »»Happy Plating GmbH »»STRATEC Consumables GmbH
IN REVIEWTEN ZEITSCHRIFTEN »»Airbus DS GmbH »»HuaFeng Textile Group »»Tablet Solutions GmbH
> 35 WISSENSCHAFTLICHE BEITRÄGE
AUF REVIEWTEN KONFERENZEN
»»Airbus Operations S.A.S
»»AMORPH Systems GmbH
»»ANGER MACHINING GmbH
»»InfraTec GmbH
»»INOCON Technologie GmbH
»»i-RED Infrarot Systeme GmbH
»»Technologia Navarra DE
Nanoproductos
»»The Antibody Lab GmbH
»»AVL List GmbH »»Kapsch BusinessCom AG »»Tieto Austria GmbH
»»Bartenbach GmbH »»kdg opticomp GmbH »»TIGER Coatings GmbH & Co. KG
»»Bayerische Motoren Werke »»KUNGLIGA TEKNISKA »»TRAFFIX Verkehrsplanung GmbH
Aktiengesellschaft HOEGSKOLAN »»TÜV Austria Holding AG
»»BECOM Electronics GmbH »»Lam Research AG »»Twoptics Systems Design, S.l..
~ 75 »»BioMensio Ltd. »»Lenzing Aktiengesellschaft »»voestalpine BÖHLER Aerospace
> 150
»»Borealis Polyolefine GmbH »»Lithoz GmbH GmbH & Co KG
»»BRP-Rotax GmbH & Co KG »»M Torres Disenos Industriales SA »»voestalpine BÖHLER Edelstahl GmbH
M I T A R B E I T E R * I N N E N »»carvatech Karosserie & Kabinenbau »»MAHLE Filtersysteme Austria GmbH & Co KG
PROJEKTE GmbH »»Magna Steyr Fahrzeugtechnik AG&CO »»voestalpine Stahl Donawitz GmbH
»»C.I.D Laintec, A.I.E. »»Volvo Car Corporation
PRO JAHR »»cirp GmbH
KG
»»Metal Estalki »»Wacker Neuson Beteiligungs GmbH
»»CRIT S.RL. »»Nano4Energy »»XiTrust Secure Technologies GmbH
»»DANOBAT S.COOP »»O.K.+Partner
»»Dassault Systèmes SE »»OMB Saleri SPA Sonstige
»»DS AUTOMOTION GmbH »»P.V. Nano Cell LTD »»Chamber of Commerce and Industry
»»Economa Engineering GmbH »»Peak Technology GmbH of Serbia
PATENT-
~3 2 STANDORTE »»Elringklinger AG »»Philips Electronics Nederland B.V. »»Croatian Agency for SMEs,
EINREICHUNGEN »»Eurofoam GmbH »»PKT Präzisionskunstofftechnik Innovations and Investments
PRO JAHR STEYR »»EUROTRANS Speditionsgesellschaft
»»FACC Operations GmbH
Bürtlmair GmbH
»»Plasmo Industrietechnik GmbH
»»Foundation Cluster Information and
Communication Technologies
UND WIEN »»Ferdinand Berhofer GmbH
»»FESTO AG & Co KG
»»PSI Metals Austria GmbH
»»RHI Magnesita NV
»»Pannon Business Network Association
»»Pomurje Technology Park ltd.
> 400 KUNDEN
SEIT 1995
»»FILL GesmbH
»»FORSTER Verkehrs und
Werbetechnik GmbH
»»RHP- Technology GmbH
»»robomotion GmbH
»»Rosenbauer International AG
»»Slovak Chamber of Commerce and
Industry
»»STEP RI Science and Technology Park
»»FRONIUS INTERNATIONAL GmbH »»SANXO-Systems Kft. of the University of Rijeka Ltd
»»Geberit Produktions GmbH & Co KG »»Schmachtl GmbH
12 || ZAHLEN,
12 Vorwort der Geschäftsführung
DATEN, FAKTEN rwort der Geschäftsführung Zahlen,
UNSER
UNSER
Daten,
NETZWERK
NETZWERK
Fakten | 13
FORSCHUNGSPROGRAMM
Gebündelte Forschung für die intelligente Fabrik
Pionierarbeit für eine denkende Produktion
Rund 150 Forschungs- und Entwicklungsprojekte wickelt PROFACTOR im Jahr ab – die Bandbreite reicht von grundlagen-
nahen Projekten bis zur Umsetzung unserer Entwicklungen in den Linien unserer Partner. Wir achten auf ein ausgewogeneres
Verhältnis aus geförderter Forschung und direkten Industrieaufträgen.
Das Wissen aus aktuellen Forschungs- Additive Mikro-/Nano-Fertigung Eine flexible Produktion, die sich
ergebnissen fließt als Upgrade in Wir ver feiner n und kombinieren Losgröße 1 nähert und die Rollen von
bestehende Entwicklungen ein, die Nano-imprint-Lithographie und Inkjet- Mensch und Maschine in der Linie
unseren Kunden als Plattformen für Druck zur Funktionalisierung von neu definiert, trägt dazu ebenso bei
Lösungen zur Verfügung stehen. XRob Oberflächen und erschließen damit wie additive Fertigungsmethoden von
ist das herausragende Beispiel dafür. völlig neue Produktwelten. Produkten, die mit herausragenden,
Diese Plattform für einen flexiblen innovativen und individuell ausge-
Montageassistenten wird laufend mit PROFACTOR kann einen Beitrag zur wählten Funktionen aufgewertet sind.
neuen Forschungsergebnissen versorgt. Sicher un g des Indus tr ies tandor ts
Das gesamte Forschungsprogramm von Europa leisten. Mit Forschung auf DI Dr. Andreas Pichler
PROFACTOR zielt auf die Etablierung höchstem Niveau und Entwicklungen, Chief Technology Officer
solcher Lösungsfamilien ab. die der produzierenden Industrie einen
Diesen Herausforderungen widmet sich unmittelbaren Vorsprung im globalen
unsere aktuelle Forschung: Wettbewerb verschaffen.
Machine Vision
Unsere Entwicklungen schließen den
Regelkreis von der Qualitätskontrolle
zum Prozess. Sie leisten einen Beitrag
zu einer Null-Fehler Produktion
Visual Computing
Wir entwickeln flexibel einsetzbare
Wahrnehmungstechnologien mit dem
Schwerpunkt auf Lokalisierungs- und
Trackingtechnologien, die auf Deep
Learning-Methoden beruhen.
Robotik und Assistenzsysteme
Unsere Systeme verbinden Mensch und
Maschine optimal: die Intelligenz und
das Denkvermögen des Menschen mit
der Rechenleistung und der Kraft von
Systemen oder Maschinen.
Flexible Produktionssysteme
Wir modellieren semantische Modelle
von Prozessen und Verfahren. Sie die-
nen zur Planung und Optimierung von
Maschinen oder maschinen-übergrei-
fenden Prozessen und Produktionssys-
temen.
14 | FORSCHUNGSPROGRAMM
Forschungsprogramm rwort der Geschäftsführung Forschungsprogramm | 15
FROM RESEARCH TO PRODUCTION
MA R K T
ENTWICKLUNG
SCHWERPUNKT SCHWERPUNKT
INDUSTRIELLE ADDITIVE MIKRO-/
ASSISTENZSYSTEME NANO- FERTIGUNG
ENTWICKLUNG 9 PRODUKTION 9
8 8
TRL 6-7 XRob
7 ENTWICKLUNG 7
Seite 29 TRL 4-7 InkPad
TRL 5-6 H-Scan Seite 38
6 6 TRL 4-7 3D-NIL
Seite 27
TRL 5 AutoScan Seite 37
Seite 26 5 5
INDUSTRIELLE TRL 4-6 Rolle-zu-Platte-NIL
TRL 3-6 Assembly Eye FORSCHUNG
Seite 36
Seite 25 4 4
TRL 3-5 DIMAP
TRL 3-4 HoliSafeMRK
INDUSTRIELLE FORSCHUNG Seite 35
Seite 24 3 3
TRL 3 LERN4MRK
Seite 23 GRUNDLAGEN- TRL 1-4 LINK
2 FORSCHUNG 2
TRL 1-2 NgMPPS
Seite 34
Seite 22
GRUNDLAGENFORSCHUNG
1 1
TECHNOLOGY
READINESS IDEE
LEVEL 1-9
18 || FROM
16 FromRESEARCH
FROM researchTO
RESEARCH toPRODUCTION
TO production rwort der Geschäftsführung
PRODUCTION From research to production | 17
SCHWERPUNKT
INDUSTRIELLE ASSISTENZSYSTEME
Überalterung, Brain Drain, Fachkräf- Vor allem die aktuelle und laufend ver-
temangel auf der einen Seite, auf der besserte Leistung unserer robotischen
anderen: Konsumenten, die individuell Assistenzsysteme macht den Fort-
konfigurierte Produkte zum Preis der schritt sichtbar. Die kognitive Fabrik, die
Massenfertigung erwarten und die PROFACTOR mitgestaltet, lässt Mensch
Varianz in der Produktion beschleuni- und Maschine in der Produktion neue
gen. Vor diesem Widerspruch steht die Rollen einnehmen. Der Roboter wird
Konsumgüterproduktion. zum smarten Kollegen, der stets weite-
re Rollen entlang der gesamten Wert-
Assistenzsysteme, die sich an das schöpfungskette anzunehmen fähig ist.
menschliche Gegenüber anpassen, sind
eine Antwort, die in der Regel schnel- Alle Entwicklungen rund um die Auto-
ler gegeben als zu Ende gedacht wird. matisierung rücken den Mensch in den
Denn die Anforderungen an die Syste- Mittelpunkt. Die Maschine ist ohne die
me sind enorm: Sie müssen das Agieren situative Problemlösungsintelligenz des
der Experten zu verstehen lernen und Menschen hilflos. Der Mensch wäre
letztlich fähig sein, ihr Wissen weiterzu- ohne die ergonomische Assistenz, die
geben. Das gilt für die Software für den robuste Leistung bei der Qualitätskont-
Assistenzroboter, für die Inline-Qua- rolle und ohne smarte Montagehinweise
litätssicherung und Machine Vision- der Assistenzsysteme überfordert.
Systeme ebenso wie für Produktions-
planungs-Tools.
PROFACTOR geht diesen Weg konse-
quent: Alle Forschungsprojekte in
diesem Schwerpunkt zielen darauf ab,
die Systeme mit kognitiver Intelligenz „Industrielle Assistenzsysteme sind das Herz der
auszustatten, sie lernfähig und abstrak- kognitiven Fabrik. Die intelligenten Systeme lernen
tionsfähig zu machen. laufend. Damit können sie stets zusätzliche und
wertschöpfende Rollen in der Produktion einnehmen.“
Assistenz in der Produktion ist ein steter DI Dr. Andreas Pichler
Prozess der Optimierung. Die Systeme Chief Technology Officer
eignen sich kontinuierlich Wissen und
die Intelligenz an, die in Echtzeit in den
Prozess zurückfließen. Zum Beispiel bei
der Qualitätskontrolle: Sie detektiert
nicht nur zuverlässig allfällige Fehler,
sondern ändert umgehend die Parame-
ter in der Produktion, die Fehler verur-
sachen können.
18 | SCHWERPUNKT INDUSTRIELLE
Industrielle ASSISTENZSYSTEME
Assistenzsysteme rwort der Geschäftsführung SCHWERPUNKT
SCHWERPUNKTIndustrielle
INDUSTRIELLE ASSISTENZSYSTEME
Assistenzsysteme | 19COGNITIVE FACTORY LAB
Ein High Tech-Labor mit dem Menschen im Mittelpunkt
Im Cognitive Factory Lab feilen wir an Lösungen
PROFACTOR macht in seinen Labo- den State-of-the-Art bei Industriellen
ren erlebbar, wie die Zukunft der Pro- Assistenzsystemen und in der Additiven
duktion aussehen kann. Den Namen Mikro- und Nano-Fertigung präsentie-
Cognitive Factory Lab haben wir nicht ren.
von ungefähr gewählt. Hier machen wir
die Forschung für die Basistechnologien Die Stationen und Demonstratoren
flexibler Produktionssysteme sichtbar – wechseln analog zu unseren aktuel-
sie sind zunehmend mit einer eigenen, len Forschungsprojekten. Was aktuell
künstlichen Intelligenz ausgestattet. im Cognitive Factory Lab zu sehen ist,
Diese Systeme denken mit und können erfahren Sie hier:
somit bei Entscheidungen unterstüt- www.profactor.at/open-labs
zen und den Mitarbeiter bei körperlich
schwierigen Tätigkeiten entlasten. Das
erlaubt ein sinnvolles Interagieren mit
dem Menschen – ohne den es in unse-
rem Lab nicht geht und ohne den es auch
in den Manufakturen der Zukunft nicht
gehen wird. Auch das zeigt unser Lab.
Den Besuchern, unseren Kunden und
unseren Par tnern wollen wir hier
20 | COGNITIVE
Cognitive Factory
FACTORY LAB
Lab rwort der Geschäftsführung Cognitive Factory Lab | 21Stichwort
Deep Learning
Deep Learning Ansätze beruhen darauf, künstliche,
neuronale Netze zu trainieren. Die Konzepte dafür
gibt es seit den 60-er Jahren, diese scheiterten bis
vor Kurzem großteils an der fehlenden Rechenleis-
tung und vergübaren Datenmengen. Seit 2012 steht
das Thema wieder stark im Fokus der Forschung,
bekannte Features wie die Google-Bild-erkennung
oder die Spracherkennungssoftware von Mobilte-
lefonen beruhen darauf. PROFACTOR nutzt den
Ansatz für den Einsatz in der Assistenzrobotik.
Im Fokus steht die Produktion in kleinen Unternehmen
Deep Learning macht den Roboter intelligent
Ansätze, Roboter mit Intelligenz auszu- die sich durch bloßes Zuschauen neue entstehen, für die „Lerneinheiten“ des
NgMPPS TRL 1-2 statten, gibt es schon länger. Intelligenz Fähigkeiten aneignen. Roboters herangezogen. Letztendlich
in diesem Zusammenhang bedeutet: soll ein robotisches System verstehen,
Projektname: Next-Generation Multi-Purpose Die Maschine kann Änderungen der Der Blick ist auf mehrere Ebenen in wie und wann unterschiedliche Men-
Production Systems Umwelt bewältigen, flexibel auf neue der Produktion gerichtet schen schrauben.
Förderung: bmvit Aufgabenstellungen reagieren und Die Systeme müssen dabei mehrheitlich
Partner: Salzburg Research letztlich Zusammenhänge der Produkti- visuelle Daten auf drei Ebenen ver- Die Forschungsergebnisse zielen nicht
Forschungsgesellschaft mbH on verstehen. PROFACTOR widmet sich arbeiten: auf der Prozessebene - dem auf eine Verwendung in der Massen-
dazu in grundlagennaher Forschung Arbeitsraum -, auf der Werkbankebene produktion ab, sondern auf hochflexible
Deep Learning-Methoden. Sie sollen es und auf der Werkstückebene. Auf die- Robotik in kleinen und mittleren Unter-
Best Practice: Produktionsplanung dem Roboter ermöglichen, sich einzel- ser Ebene werden zum Beispiel Daten, nehmen.
Die Maschinen feilschen um Aufträge ne Fähigkeiten anzueignen und diese die bei der Benutzung eines simplen
zu verbinden. Die Vision sind Systeme, Schraubenziehers durch den Menschen
In der Produktion der Zukunft – allem Algorithmus simuliert einen Markt Aufträgen kann jederzeit eingesehen
voran beim 3D-Druck und anderen PROFACTOR hat für dieses Szenario werden. In umfangreichen Rechenex-
additiven Verfahren - spielt die linea- aus der Familie der NP-schweren kom- perimenten konnte gezeigt werden, dass
re Stückgut-Montage kaum mehr eine binatorischen Optimierungsprobleme die gefundenen Lösungen nahezu opti- „Deep Learning erlaubt es Computersystemen, sowohl Fähigkeiten
Rolle. Die Produktion der Zukunft ist einen neuen Algorithmus entwickelt. mal sind. Bei einigen Beispielen konnten als auch das Bauchgefühl von Menschen nachzubilden.
flexibel und individuell, die Losgröße 1 Er basiert auf einem mathematisch sogar die bisher weltweit besten Lösun- DI Dr. Gernot Stübl
wird zum Standard. Manufakturen fundierten marktorientierten Ansatz. gen übertroffen werden. Senior Scientist, Visual Computing
mit Werkstattcharakter, in der täglich Konkret: In einem auktionsähnlichen
unterschiedlichste Aufträge an ver- Verfahren werden Preise für Zeitslots Störungen werden berücksichtigt
schiedenen Maschinen abgearbeitet auf Maschinen gehandelt. Software- Die Forschung ist grundlagennahe, in
werden können, benötigen völlig neue Agenten versuchen, für die Aufträge den konkreten Projekten werden aber Projektname: LERN4MRK – Modellieren, Erlernen
Ansätze in der Produktionsplanung. möglichst günstige Zeitslots auf den praxisrelevante Parameter berücksich- und Abstrahieren von Prozessen für
Wann welcher Auftrag an welche benötigten Maschinen „einzukaufen“. tigt. Dazu gehören die Transportzeiten die Mensch-Roboter Kooperation
Maschine delegiert wird, kann weder Dabei wird gleichzeitig an verschiede- der Aufträge zu den Maschinen sowie Förderung: AIT Strategic Research Program
mit Erfahrung und Intuition noch mit nen vernetzten Rechnern „gefeilscht“ stochastische Aspekte: der Ausfall einer
herkömmlicher Rechenmethode oder und gerechnet. Die „Preisentwicklung“ Maschine bedingt eine sofortige Neupla-
Software bestimmt werden. an dieser „Börse“ mit Maschinen und nung. LERN4MRK TRL 3
Stichwort
„Unsere auf Software-Agenten NP-schwere Probleme
basierenden Algorithmen liefern
Lösungen, die dem Optimum Bei NP-schweren Problemen wächst die Zahl der
näher kommen als vergleichbare nötigen Rechenoperationen exponentiell mit der
Algorithmen.“ Komplexität der Problemstellung. Damit erreicht der
Dr. Georg Weichhart Rechenaufwand Dimensionen, die nicht einmal mit
Head of Flexible Production Systems der theoretisch verfügbaren Rechenleistung aller
Supercomputer der Welt abgearbeitet werden kön-
nen. Algorithmen zur Lösung von NP-schweren Pro-
blemen zielen darauf ab, sich der optimalen Lösung
bestmöglich zu nähern.
22 | Lern4MRK rwort der Geschäftsführung
NgMPPS Lösungen
LERN4MRK
(FPS) | 23Projektname: HoliSafeMRK - Holistische Sicherheitskonzepte
für Mensch-Roboter Kollaboration
Förderung: Produktion der Zukunft
Partner: Blue Danube Robotics GmbH Best Practice: Einfache Kamera trackt Personen im Arbeitsraum
Festo AG & Co KG Assembly Eye als Basis für eine flexible Produktion
Regionales Innovations Centrum GmbH
HABA Verpackung GmbH In welchem Produktions-Schritt befin- Die Eigenentwicklung Assembly Eye auf Bauteilen: dann, wann der Mitarbei-
det sich der einzelne Mitarbeiter gerade? macht es möglich, den Menschen ter sie braucht und beschränkt auf das
Wie agiert er an Montageplätzen und und seine Aktivitäten ohne invasive Wesentliche.
TRL 3-4 HoliSafeMRK Werkbänken und mit welcher Strategie Sensorik zu tracken: Die Bewegung
löst er eine Aufgabe? Welche Arbeits- der Person im Raum, das Agieren an Das Assembly Eye digitalisiert und
wege hat er, wie schnell geht er, was Werkbänken und die Interaktion mit versteht mensch-zentrierte Prozesse
belastet ihn ergonomisch? Werkzeugen, Bauteilen und Maschinen. Das Assembly Eye verwendet eine Stan-
Anwendung findet diese Technologie dardkamera. Mit zugehöriger Software
Je flexibler und unvorhersehbarer eine bei der Prozessqualitätssicherung, bei von PROFACTOR kann es aus den Bild-
Produktion wird und je unstruktu- der Dokumentation von Prozessen und daten die Bewegungen der einzelnen
rierter der einzelne Arbeitsplatz, desto der Optimierung von Arbeitsabläufen. Akteure im räumlichen und zeitlichen
wertvoller ist dieses Wissen. Es ist der Produktionssysteme werden letztend- Kontext extrahieren und Relevantes
Rohstoff für eine Produktion, die auf lich befähigt, Handlungsabfolgen zu für den Prozessablauf digitalisieren. Je
neue Assistenzsysteme angewiesen ist. verstehen und adäquate, unaufdring- nach Bedarf ist dies die Basis für (Echt-
liche Assistenzfunktionen in Echtzeit zeit-) Analysetools oder auch Input für
PROFACTOR extrahiert dieses Prozess- zu bieten. Eine weitere Anwendung ist die trainierbare Systemintelligenz (Deep
wissen mit Deep Learning-Methoden. die Bedienerführung mittels Projektion Learning-Methodik).
„Das Assembly Eye hat das Potential für ein zukünftiges Standard-Equipment bei
mensch-zentrierten Produktionsprozessen. Es hilft uns beim Prozessverständnis und
bei der Gestaltung von konkurrenzfähigeren und attraktiveren Arbeitsplätzen.“
DI (FH) Harald Bauer
Head of Visual Computing
Der Roboter. Unser Kollege.
Neuartige Sicherheitskonzepte für Assistenzsysteme
Assembly Eye TRL 3-6
Die Akzeptanz maschineller Assistenz Modellen, welche es ermöglichen, mittels eines von PROFACTOR konzi-
für den Menschen ist in hohem Maß sicherheitsrelevante Größen entlang des pierten Inkjekt-Prints auf die Module Assembly Eye ist eine neue Wahrnehmungstech-
vom Vertrauen in die Sicherheit der Sys- geplanten Arbeitsablaufes zu bestimmen aufgebracht. Die Module und Sensoren nologie zum digitalen Prozessverständnis (inklusive
teme abhängig. Ungeklärte oder intrans- sowie Gefahrenstellen und –Situationen müssen applikationsspezifisch produ- der menschlichen Bewegungen und Aktivitäten) und
parente Sicherheitsfragen hemmen oder zu identifizieren. ziert werden können, damit eine Anpas- ermöglicht auch in unstrukturierten Arbeitsumge-
verzögern den Einsatz von Assistenz- sung an unterschiedlichste vom Roboter bungen hilfreiche Assistenzfunktionen.
systemen. Das Projekt HoliSafeMRK 2. Zusätzlich wird ein Verfahren zur genutzte Werkzeuge möglich ist.
widmet sich dem Thema Sicherheit in Herstellung taktiler Sensoren ent- A-Eye
zweifacher Hinsicht: wickelt, die neuartige Interaktionen Die Technologien werden anhand eines
ermöglichen sollen. Diese vom Projekt- pneumatischen Roboters und am Bei-
1. In dem Projekt wird eine CASA-Soft- partner Blue Danube Robotocs entwi- spiel konkreter industrieller Anwen-
ware (Computer Aided Safety Assess- ckelten „Airskin-Module“ können rund dungen evaluiert.
ment) entwickelt, mit der die Sicherheit um die robotische Hardware montiert
von MRK-Systemen (Mensch-Roboter- werden. Diese verfügen unter anderem
Kooperation) analysiert und bewertet über Sicherheitsfunktionen, mit denen MONTIEREN
werden kann. Die Simulationssoftware der Roboter einfach gestoppt werden
basiert auf präzisen mathematischen kann. Die Bedienelemente werden
„HoliSafeMRK ermöglicht ein sicheres
Zusammenarbeiten von Mensch und Maschine.“
GREIFEN
DI Dr. Andreas Pichler
TEILE
Chief Technology Officer
SCHRAUBEN
WERKZEUGE
24 || Autoscan
HoliSafeMRK
rwort der Geschäftsführung ASSEMBLY
X-ROB
EYE | 25Stichwort
Projektname: AutoScan - Autonomes Sensorsystem zur Photometric Stereo
Fremdkörperdetektion beim manuellen
Auflegen von Kohlefaserhalbzeugen Photometric Stereo ist eine Methode der Bildverar-
Förderung: Produktion der Zukunft Best Practice: Null-Fehler-Produktion beitung, bei der aus der Reflexion des Lichts unter-
Partner: FACC Operations GmbH Mit dem H-Scan zu optimalen Prozessparametern schiedlicher Quellen Rückschlüsse auf die Beschaf-
INOCON Technologie GmbH fenheit von Oberflächen gezogen werden.
TRL 5 AutoScan
Der Leichtbau ist in der Flugzeugindus- einen kamerabasierten Sensor ent- Über die Detektion von Fehlern hinaus
trie ein entscheidendes Thema. Auch wickelt, der in Bohrlöchern von minimal ist der H-Scan ein Instrument zur Opti-
tragende Bauteile werden zunehmend 4 Millimetern Durchmesser eingesetzt mierung des Prozesses. Der H-Scan lie-
aus Faserverbundstoffen hergestellt. werden kann. An der Spitze des Endo- fert Daten, mit denen die wesentlichen
Die Bearbeitung des Materials – zum skops befinden sich sechs regelbare Parameter des Bohrprozesses ressour-
Beispiel: Carbon - und damit einherge- Lichtquellen. Sie liefern Photometric censchonend festgelegt werden können.
hend die Qualitätskontrolle ist eine Her- Stereo-Aufnahmen, die von einer Bild- Im konkreten Fall lässt sich mit dem
ausforderung. Ein Passagierflugzeug verarbeitungs-Software ausgewertet H-Scan feststellen, welches Werkzeug,
hat unzählige Bohrlöcher. Die visuelle werden. PROFAC TOR kann dab ei welche Drehzahl und welcher Vorschub
Prüfung beschränkte sich bislang auf auf seine langjährige Erfahrung mit eine optimale, ressourcenschonende
den Ein- und Ausgang der Bohrlöcher. Machine Vision und Faserverbund- und effiziente Fertigung ermöglichen.
werkstoffen zurückgreifen.
PROFAC TOR hat im Au f t ra g von Der H-Scan ist nicht nur für die Produkti-
Airbus und gemeinsam mit dem Luft- H-Scan zur Festlegung von Parametern on von Faserverbundbauteilen relevant.
fahr t-Zulieferer FACC den Sensor für den Prozess Das Setup von Sensorik und Software
H-Scan entwickelt. Er funktioniert wie Der H-Scan kann manuell oder robotisch ist auch bei Metall- oder Metallverbund-
ein Endoskop. PROFACTOR hat dabei zur Serienprüfung eingesetzt werden. bauteilen einsetzbar.
„Der H-Scan ist ein Tool, dass nicht nur
Fehler detektiert. Die Daten ermöglichen auch eine
Optimierung der Prozessparameter.“
Dr. Christian Eitzinger
Head of Machine Vision
Leichtbau: Visual Computing lenkt das Inspektionssystem
Qualitätskontrolle, ohne die Produktion zu stören
Projektname: H-Scan – Inspection Sensor and
Eine Inline-Qualitätssicher ung im des Auflegens der Lage aus Kohlefaser- Evaluation Criteria for Assessing
Leichtbau mit Verbundfaserbauteilen ist Prepregs. Wird ein Fremdkörper ent- the Inner Surface Quality of Holes
vor allem wegen der hohen Kosten der deckt, kann er einfach und rechtzeitig in CFRP Parts
Bauteile relevant. Strukturbauteile von entfernt werden „Qualitätssicherung im Förderung: Horizon 2020 / Clean Sky JU
Flugzeugen werden mittels manuellem Leichtbau muss immer in Partner: FACC Operations GmbH
und schichtenweisem Auflegen von Eine Visual Computing Entwicklung Echtzeit erfolgen, soll aber Airbus Operations S.A.S
Kohlefaser Prepreg-Material gefertigt. von PROFACTOR stellt sicher, dass die Produktion
Dabei können Fremdkörper zwischen Prüfung und Arbeit reibungslos parallel möglichst nicht stören.
die Lagen geraten, die bisher oft erst bei verlaufen. Die Personen und deren Wege Das schafft der AutoScan.“
TRL 5-6 H-Scan
der Endkontrolle entdeckt wurden. Eine im Arbeitsraum werden visuell getrackt, Dr. Christian Eitzinger
manuelle Reparatur ist dann nicht mehr das intelligente System antizipiert die Head of Machine Vision
in jedem Fall möglich. Wege der Werker und stellt sicher, dass
Inspektion und Mensch unbeschadet
PROFACTOR hat ein automatisches Ins- voneinander agieren können.
pektionssystem entwickelt. Es basiert
auf Wärmefluss-Thermografie und
führt zu keiner Verzögerung in der Pro-
duktion. Die Inspektion erfolgt während
26 | H-SCAN rwort der Geschäftsführung
AUTOSCAN Assembly
H-Scan
Eye | 27XRob TRL 6-7
Anwendungsfelder: Montage
Verschraubung
Handling & Logistik
Prüf- und Inspektionsaufgaben
XRob: Plattform für flexible Robotik
Auf dem Weg zum perfekten Montageassistenten
Die intelligenten Robotersysteme von PROFACTOR ein und ermöglicht auch XRob kann jetzt bereits auf Veränderun-
Morgen müssen – abgesehen von den unerfahrenen Personen den Umgang gen im Arbeitsraum oder am Produkt
technischen Anforderungen an Prozess mit Robotern. reagieren. Die integrierte Sensorik und
und Qualität – vor allem den Ansprü- der modulare Systemaufbau machen
chen der Nutzer hinsichtlich Bediener- XRob bedeutet für Menschen, die mit es möglich, den Roboter zu nutzen, der
freundlichkeit gerecht werden. Diese Assistenzrobotern zu tun haben: eine für den Prozess am besten geeignet ist.
Robotersysteme bewegen sich weg vom einfache, rezeptbasierte Programmie- Zusätzlich werden auch die Anforde-
klassischen Programmieren und bieten rung durch Einlernen, Vorzeigen oder rungen für kollaborative Anwendungen
neue Interaktionskonzepte, bei denen durch 3D-Scans von Bauteilen und der und mobile Lösungen unterstützt.
der Anwender kein Robotik-Experte Umgebung.
sein muss. Diese Systeme zeichnen sich Show-Case: Mobile Roboterlösungen
durch eine hohe Nutzerakzeptanz und XRob-Assistenzroboter erlauben dem XRob ist derzeit vorrangig für Schraub-,
eine rasche und leicht erlernbare Prozes- Anwender kurze Umrüstzeiten auch bei Handling und Inspektionsaufgaben
serstellung aus. komplexen Anwendungen. Der Nutzer anwendbar und deckt damit die wesent-
kennt den gewünschten Prozess, XRob lichen Grundfunktionen in der Montage
Die Softwareplattform XRob kombiniert hilft, diesen in der robotischen Assis- ab. Ziel ist es, künftig komplexe, mehr-
die klassischen Aufgaben der Roboter- tenzleistung abzubilden und auch zu stufige Montage- und Fertigungsprozess
ansteuerung mit neuen Programmier- optimieren. einfach und schnell abzubilden, um die
methodiken und den Erkenntnissen aus Produktion entlang der gesamten Wert-
der Forschung. Kognitive Intelligenz, Langfristig wird der Mensch gar kein schöpfungskette mit Robotern unter-
Machine Learning oder Augmented Training mehr benötigen, um den Robo- stützen zu können.
Reality – all das fließt in die Weiter- terassistenten anzuwenden.
entwicklung der Plattform XRob von
„XRob ist eine Plattform für eine flexible Robotik. Sie ermöglicht eine intuitive
Nutzung und eine rasche Prozesserstellung. Robotische Anwendungen sind damit
auch bei kleinen Losgrößen und bei hoher Variantenvielfalt wirtschaftlich sinnvoll.“
DI (FH) Helmuth Nöhmayer
Business Development, Robotics and Assistive Systems
28 | Assembly Eye rwort der Geschäftsführung
XRob Assembly Eye | 29
31SCHWERPUNKT
ADDITIVE MIKRO-/NANO- FERTIGUNG
Function Follows Form
Der Forschungsschwerpunkt Additive PROFACTOR widmet sich hauptsäch-
Mikro-/Nano-Fertigung folgt mehreren lich den Prozessen, der physikalischen
Trends: der individuellen Fertigung von oder chemischen Vorbehandlung, zum
Produkten und deren Funktionalisie- Beispiel: dem Plasma-Treatment zur
rung. PROFACTOR entwickelt additive Anpassung der Oberflächenenergie von
Fertigungstechnologien weiter: vor Substraten und verschiedensten funk-
allem die Nanoimprint-Lithographie, tionellen Materialien, den Parametern
den Inkjet-Druck und den 3D-Druck von für den Inkjet-Druck und Nanoimprint-
Polymeren und die Kombination dieser Lithographie und dem Post-Processing,
Verfahren. wie den Aushärtestrategien für funkti-
onelle Tinten.
Der produzierenden Industrie von mor-
gen bieten wir konkrete Lösungen: Nano- Branchen wie die Optik, Elektronik, Life-
strukturen auf komplexen 3D Objekten, Sciences sowie die Hersteller hochwer-
großflächiges Nano-Imprinten, Digitalen tiger Design-Lösungen für Consumer-
Inkjet-Druck auf komplex geformten Produkte profitieren von unseren
Oberflächen (Gläsern, Schuhen…) sowie innovativen Prozessen und Lösungen.
digital gedruckte Elektronik. Unsere Kunden profitieren zudem von
unserer langjährigen Erfahrung und
Der Markt und die Zusammenarbeit mit dem Know-How bei der Abwicklung von
der Industrie zeigt uns, dass additiv Forschungskooperationen.
gefertigte Produkte nicht per se ein
Schlüssel zu global wettbewerbsfähi- Unsere Lösungen von heute…
gen Produkten sind. Erst die möglichst … ist Ihr Wettbewerbsvorteil von
individuelle Funktionalisierung und morgen…
Gestaltung ihrer Oberflächen verleiht … für die Welt von übermorgen!
den Produkten einen echten Mehrwert
für den Endkunden.
PROFACTOR – Experte für den Prozess
Die Materialien - wie zum Beispiel Nano- „Nanoimprinten, Inkjet-Druck oder 3D-Druck:
Imprint Lacke, Tinten für den Inkjet- PROFACTOR ist Experte für den Prozess.“
Druck und Filamente für FFF (Fused DI Daniel Fechtig, PhD
Filament Fabrication) - entwickeln wir in Head of Functional Surfaces and
der Regel gemeinsam mit strategischen Nanostructures Group
Partnern speziell für unsere Prozesse
weiter. Das gilt auch für die Hardware-
Komponenten.
30 | SCHWERPUNKT additive
ADDITIVEMikro-/Nano-
MIKRO-/ NANO-fertigung
FERTIGUNGrwort der Geschäftsführung SCHWERPUNKT
SCHWERPUNKT ADDITIVE
additive MIKRO-/NANO-
Mikro-/Nano- FERTIGUNG
fertigung | 31Imprint Lab:
Reinraum mit Rolle-zu-Platte UV-NIL Tool,
EVG620 Nanoimprinter, NIL Equipment zum
ADDITIVE MANUFACTURING LAB Bedrucken von flachen und gekrümmten
Substraten (Eigenentwicklung), Niederdruck-
Plasmagerät, Spin Coater, Slot Die Coater,
single pass Inkjet Drucker, Arbeitsplätze für
nasschemische Prozessierung
Nano Lab:
Atomkraftmikroskop (AFM), Ellipsometer,
Viskosimeter, Kontaktwinkelmessgerät,
Klimakammer, Profilometer, digitales
optisches Mikroskop
Inkjet Lab:
Inkjet-Druck für Material und Weiterentwick-
lung und Tests von 3D-druckbaren Formulie-
rungen; Jetting/printing Station, industrielle
Druckköpfe; Dimatix DMP; Equipment zum
Trocknen und Sintern von funktionellen Tin-
ten (UV-, IR-quellen, Xenonblitzlampe, Curing
Stage mit integrierten industriellen Druck-
kopf); UV/VIS und IR Spektrometer und Gas
Chromatographie für die Analyse und Fest-
stellung von Materialkomponenten, digitales
Tampondruck Tool, robotergeführter Inkjet-
druck, prototypischer 5-Achsen Inkjet-Druck
für das digitale Bedrucken von Freiform-Sub-
straten, Atmosphärendruck Plasmajet, Zu-
gang zu atmosphärischem Plasmadrucker für
3D Printing Lab: funktionelle Beschichtungen
Stratasys Connex2 (Objet500), HAGE3D 72l,
Micro Solid Creator, Formlabs Form 2 und
Ultimaker 2+, MakerBot Replicator,
Zugang zu Nanoscribe
32 | SCHWERPUNKT
ADDITIVE MANUFACTURING
additive Mikro-/Nano-
LAB fertigung rwort der Geschäftsführung SCHWERPUNKT additive
ADDITIVE
Mikro-/Nano-
MANUFACTURING
fertigung
LAB | 33Projektname: LINK – Multimaterial
Multilayer Additive Manufacturing
by Linking Nanoimprinting and
Inkjetprinting
Förderung: AIT Strategic Research Program
Inkjet-Druck: Bioinspirierter Roboterarm in einem Druckvorgang gefertigt
Der Polyjet-Druck kennt das Wort unmöglich nicht
LINK TRL 1-4
Der 3D-Druck lässt sich hinsichtlich Das zweite Objekt ist eine funktions-
seiner denkbaren Ergebnisse kaum noch fähige Deckenleuchte, die ebenfalls in
limitieren. PROFACTOR hat in einem einem Druckvorgang produziert wer- „Die Entwicklungen in dem
Forschungsprojekt mit zwölf Partnern den. Projekt sind für auch völlig andere
die Möglichkeiten eines Polyjet-Dru- Anwendungen interessant – zum
ckers nahezu ausgereizt. PROFACTOR hat die Prozesse für den Beispiel für den Leichtbau.“
Druck mit der keramischen, hochfesten, Dr. Leo Schranzhofer
In dreijähriger Arbeit wurden Mate- belastbaren, leitfähigen oder hitzeresis- Scientist, Functional Surfaces and
rialien und Prozesse entwickelt, um tenten Hybridmaterialien entwickelt. Nanostructures
zwei völlig unterschiedliche Objekte in
einem Drucker in jeweils einem einzigen
Druckvorgang zu fertigen.
Ein bioinspirierter Roboterarm und
eine Deckenleuchte aus dem Drucker Projektname: DIMAP - Novel nanoparticle enhanced
Beim ersten Objekt handelt es sich um Digital Materials for 3D Printing and
einen Roboterarm mit bioinspirierten their application shown for the
Eigenschaften. Sämtliche elektrischen robotic and electronic industry
Leiterbahnen, die Pneumatik und das für Förderung: Horizon 2020 – NMP-PILOTS-2015 –
die mechanische Stabilität verantwortli- NMP-07-2015
che Material werden dabei gedruckt. Partner: Stratasys Ltd.
Basics: Digitale und analoge Technologien kombinieren Karlsruher Institut für Technologie
Nanoimprint-Lithographie und Inkjet-Druck für neue Produkte Borealis Polyolefine GmbH
Tiger Coatings
Die Kombination von Nanoimprint- Die Vision für Produkte: Leitfähige FESTO AG & CO KG
Lithographie (NIL) und Inkjet-Druck Tinten kombiniert mit halbleitenden Philips Electronics Nederland B.V.
ist vor allem wegen der völlig unter- Materialien und Materialien mit spe- Johannes Kepler Universität Linz
schiedlich großen Auflösung der beiden ziellen thermischen Eigenschaften für © Bild: Festo Soreq Nuclear Research Center
Technologien von Interesse. In dem neuartige Bauelemente, wie zum Bei- cirp GmbH
Forschungsprojekt werden die Grund- spiel unsichtbare Sensoren. PV Nano Cell Ltd
lagen für digitale Multimaterial-Multi- Tecnologia Navarra de Nanoproductos
lagen Nanostrukturen auf flachen oder NIL und Inkjet-Druck auf ebenen und
gekrümmten Substraten erforscht. Die gekrümmten Oberflächen wurde bereits
Technologie reicht weit über den derzei- in den vergangenen Jahren erforscht.
tigen State-of-the Art hinaus. Darauf baut die aktuelle Forschung auf.
TRL 3-5 DIMAP
Dabei werden auch Materialien getestet,
Digitale NIL, Inkjet-Druck in Mikro- die für NIL oder den Inkjet-Druck nicht
und Nano-Größenordnung typisch sind.
Letztlich geht es darum, die NIL zu
digitalisieren und den Inkjet-Druck in
den Größenordnungen des Mikro- und „Die Kombination von NIL und Inkjet-
Nanobereichs nutzbar zu machen. Druck steckt noch in den Kinderschuhen.
Wenn die Vorteile der beiden Technologien
Die Vision für das Forschungsvorha- verknüpft werden können, verspricht das
ben: Eine Oberfläche wird mittels NIL bahnbrechende Produkte.“
generisch strukturiert, auf die Struktur DI Dr. Michael Mühlberger
werden Inkjet-Tropfen gesetzt, die sich Senior Scientist, Functional Surfaces and
in einer gewünschten und definierten Nanostructures
Weise verhalten.
34 | Multilink rwort der Geschäftsführung
LINK Multilink
DIMAP | 35Projekte: LINK – (siehe Seite 34)
AquaNOSE - Fabrication of multi
analyte nanosensors for biological
targets (Produktion der Zukunft)
M3dRES - Additive Manufacturing
3D-NIL: konsequente Weiterentwicklungen
Nanoimprint-Lithographie entdeckt die dritte Dimension
for Medical Research
(F&E-Infrastrukturförderung)
Mit der Nanonimprint-Lithographie Derzeit sind Imprints von Stempeln mit 3D-NIL hat ein enormes Potenzial, sie
Partner: Stensborg A/S (NIL) auf gekrümmten Oberflächen oder einer Größe von rund 10 mal 10 Zenti- ermöglicht innovative und funktionel-
auf Bauteilen mit komplexer Geometrie metern möglich. Diese Größe stellt hohe le Produkte. Die Herausforderungen
(3D-NIL) setzt PROFACTOR die rund Anforderungen an die Festlegung der für die Forschung sind: großflächige
Rolle-zu-Platte-NIL TRL 4-6 15-jährige Forschungsarbeit rund um die Prozessparameter. Die Nanostrukturen Nanostrukturen und deren Aufbrin-
Nanoimprint-Lithographie fort. der Stempel werden bei der Anwendung gen auf komplexen 3D-Bauteilen, die
gestaucht, gestreckt oder die feinen Charakterisierung von Nanostrukturen
Die Grundlagen der 3D-NIL werden seit Nanostrukturen können kollabieren. auf gekrümmten Oberflächen, die Ent-
Jahren erforscht. Die Voraussetzung wicklung von Materialien mit heraus-
für 3D-NIL sind Stempel aus flexiblem Dennoch gibt es konkrete Beispiele für ragenden optischen und mechanischen
Material, die bereits vor Jahren für den erfolgreich realisierte Anwendungen Eigenschaften sowie die Entwicklung
Imprint auf welligen Flächen entwi- der 3D-NIL: Die Funktionalisierung von Maschinen für eine automatische,
ckelt wurden. In aktuellen Forschungs- von optischen Linsen mit Mottenaugen- großflächige Nanostrukturierung.
projekten werden Einzelaspekte der strukturen, die den Wirkungsgrad von
herausfordernden Technologie weiter- Linsen verbessern oder die Struktu-
entwickelt und für konkrete industrielle rierung von Implantaten, die das Zell-
Anwendungen adaptiert. wachstum beschleunigen.
„3D-NIL stellt hohe Anforderungen an Material und Prozessparameter,
aber die erfolgreichen Anwendungen werden laufend mehr.“
DI Michael Haslinger
Scientist, Functional Surfaces and Nanostructures
Entwicklung: Neues Tool ermöglicht smarte Funktionalisierung von Glas
Rolle-zu-Platte-NIL: Wenn es um die Fläche geht
Projekte: ANIIPF - Additives Nanoimprinting und
Die rollenbasierte Nanoimprint-Litho- Linie Kontakt mit dem Bauteil haben. Die Größenordnung von 100 Nanometer bis Inkjet Printing auf Freiformflächen (bmvit)
graphie (NIL) zielt darauf ab, ebene Herausforderung: Das Material muss zu 0,1 Millimeter einsetzbar – und damit LINK – (siehe Seite 34)
Flächen effizient und rasch und großflä- innerhalb kürzester Zeit aushärten. für eine Vielzahl von Anwendungen
InkPad – (siehe Seite 38)
chig mit Nanostrukturen zu versehen. denkbar. Zum Beispiel: Mikrolinsen,
PROFACTOR konzentriert sich dabei PROFACTOR verwendet dabei ein Patent unsichtbare Schalter auf Glaspaneelen, Minalem – MICRO and NANO optical
auf die Rolle-zu-Platte-Technologie. Die von Stensborg A/S, bei dem die UV- funktionelle Displays, PV-Zellen bis hin structures for high efficient technical
Technologie bietet sich vor allem zur Belichtungseinheit in der transparenten zu bakteriziden Strukturen für Oberflä- emergency and general lighting
Funktionalisierung von starren Oberflä- Rolle eingebaut ist. Das ermöglicht auch chen. (EUREKA Eurostars)
chen wie Glasflächen, aber auch für Life das Bedrucken von nicht-transparenten
Science-Produkte an, für die Rolle-zu-
Rolle-Technologien nicht angewendet
Platten. Möglich ist auch der Druck von mikro-
fluidischen Strukturen, die danach mit
TRL 4-7 3D-NIL
werden können. Das Rolle-zu-Platte-NIL-Tool zur Mikro- funktionellen Tinten gefüllt werden.
und Nanostrukturierung im Techno-
Ein Vor teil der Technologie: Beim logiehaus von PROFACTOR ist eines
Imprintvorgang muss jeweils nur eine der ersten seiner Art. Es ist in einer
„Wir haben das Rolle-zu-Platte-NIL-Tool im Haus und viel
Erfahrung mit den Prozessparametern. Produktideen aus der
Industrie können wir damit weiter entwickeln.“
DI Dr. Michael Mühlberger
Senior Scientist, Functional Surfaces and Nanostructures
36 | Rolle-zu-Platte-NIL rwort der Geschäftsführung 3D-NIL | 37Sie können auch lesen
