23.07.2019 - 08:00 Uhr
AmbergOberpfalz

Zukunft der Produktion nicht nur für Konzerne

Forscher der OTH Amberg-Weiden wollen Industrie 4.0 für den Mittelstand erreichbar machen

Industrie 4.0 für den Mittelstand: Professor Dr. - Ing. Wolfgang Blöchl von der OTH Amberg-Weiden will Digitaltechniken kleineren und mittelständischen Unternehmen der Region zugänglich machen. Albert Einstein darf als Demonstrationsobjekt für den 3-D-Druck herhalten.
von Matthias SchöberlProfil

Die Industrie, ja die gesamte Art und Weise, wie heutzutage produziert wird, steht vor einem grundlegenden Umbruch. Unter dem Schlagwort „Industrie 4.0“ ist der Veränderungsprozess in aller Munde. Die meisten Menschen denken dabei an eine digitalisierte Fabrik oder sogar an Produktionsketten großer Konzerne, bei denen die Zulieferung von Teilen und deren Bearbeitung digital aufeinander abgestimmt sind. Was die Digitalisierung in kleinerem Maßstab bedeutet, wie sie in einem kleinen oder mittelständischen Unternehmen erfolgreich umgesetzt werden kann, das erschließt sich nicht auf den ersten Blick. Vielleicht nicht einmal auf den zweiten.

Dabei ist gerade für die oberpfälzische Wirtschaft die Digitalisierung die Voraussetzung für einen weiter anhaltenden Erfolg. An der Ostbayerischen Technischen Hochschule (OTH) Amberg-Weiden befassen sich daher gleich vier Professoren mit ihren Mitarbeitern aus mehreren Fakultäten mit den Schwierigkeiten dieses Transformationsprozesses. Sie erforschen, wie sich die Vorteile von Industrie 4.0 auch mittelständischen Betrieben zugänglich machen lassen.

Professor Dr.-Ing. Wolfgang Blöchl interessieren besonders innovative Fertigungsverfahren und Materialen. „Die Großen, wie Daimler und BMW beispielsweise, haben genug Geld, um aufwändige Versuche zu machen“, erläutert er. „Aber ein kleines Unternehmen mit fünf Fräsmaschinen kann keine Versuchsreihe fahren, welches von hundert Werkzeugen das Beste ist.“ Deswegen baue die OTH Amberg-Weiden eine große Datenbank mit Benchmarkprozessen für die Zerspanung und den 3-D-Druck auf, die kleinen und mittleren Unternehmen verfügbar gemacht werden soll, erläutert Blöchl.

Dabei testet sein Team, wie bereits bestehende Methoden und Maschinen anders als bisher eingesetzt oder kombiniert, welche Werkzeuge und Software ergänzt werden können. Klassischerweise existieren in der Fertigung von Werkstücken und Bauteilen zwei Verfahren nebeneinander: Bei der subtraktiven Fertigung wird Material von einem Rohling abgetragen. Das ist die Zerspanung – Drehen, Bohren, Sägen, Fräsen oder Schleifen. Die Additive Fertigung funktioniert umgekehrt. Bei ihr wird Material Schicht für Schicht aufgetragen, bis das Stück fertig ist. Dieses Verfahren wird beim 3-D-Druck angewendet. Beide Verfahren haben Vor- und Nachteile. So lässt sich beim 3-D-Druck eine größere Komplexität bei gleichzeitiger Materialeinsparung erzielen, Fräsen geht, wenn Halbzeug und Werkzeuge vorhanden sind, zum Teil schneller und ist präziser.

Wolfgang Blöchl erforscht, wie beide Methoden so kombiniert werden können, dass sich ein Herstellungsprozess verbessern lässt. Als erstes Demonstrationsobjekt wählte er eine kleine Büste von Albert Einstein, der dem Betrachter die Zunge herausstreckt. „Es ist ein ikonisches Bild, das jeder kennt“, lacht der Professor. „Und wer steht mehr für Wissenschaft und Zukunft als Einstein?“ Zunächst warf Blöchl die Fünf-Achs-Fräsmaschine an – eine Stunde später hielt er die Büste aus durchscheinendem Kunststoff in der Hand. Der 3-D-Druck dauerte zunächst einmal 15 Stunden. Mit einigen Anpassungen gelang es Blöchls Team, den Prozess auf fünf Stunden abzukürzen. Der gedruckte Kopf ist erheblich leichter, die Materialausnützung bei der Produktion liegt bei fast 100 Prozent. Allerdings lässt die Oberflächenstruktur zu wünschen übrig. Blöchls neuester Nobelpreisträgerkopf trägt übrigens eine Mähne, die dem echten Einstein alle Ehre gemacht hätte.

Natürlich geht es dem Wissenschaftler nicht um Nippes. Vielmehr hofft er, einen Benchmarkingprozess für additive und subtraktive Fertigungsmethoden entwickeln zu können: „Regionale mittelständische Firmen werden von der OTH Amberg-Weiden schließlich einen Leitfaden beziehen können, wie sie die neuesten Produktions-Technologien zu erschwinglichen Preisen nutzen können“, erklärt Wolfgang Blöchl. So könnten sie die Produktivität steigern. „Und das bedeutet wiederum, unseren Wohlstand zu steigern.“

Prof. Dr. - Ing. Wolfgang Blöchl, Maschinenbau/Umwelttechnkik in seinem Labor in der OTH Amberg
Prof. Dr. - Ing. Wolfgang Blöchl, Maschinenbau/Umwelttechnkik in seinem Labor in der OTH Amberg

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