Glossar

Glossar mit verständlichen Beschreibungen zu Begriffen rund um die Tätigkeitsfelder des Fraunhofer IPA

A

 

Additive Fertigung
Die Prozessentwicklung für die Produktgestaltung, Konstruktion, Produktion und Geschäftsmodellierung steht im Fokus der Arbeit.

 

Auftragsmanagement
Die Planung und Steuerung der Ressourcen und Aufträge, um sicherzustellen, dass die bestellten Produkte und Leistungen in der richtigen Menge rechtzeitig am richtigen Ort zur Verfügung stehen.

 

Automatisierungs-Potenzialanalyse (APA)
Mit dieser systematischen, auch als App verfügbaren Analyse lässt sich schnell ermitteln, welche Montageprozesse technisch und wirtschaftlich sinnvoll automatisierbar sind.

 

Analysenlabore
Wir führen chemisch-physikalische Analysenprogramme zur Stoffcharakterisierung/-identifizierung sowie zur Ermittlung bestimmter Materialeigenschaften durch.


Assistenzsysteme

Unter dem Stichwort »Ambient Assisted Living« (AAL) helfen technische Assistenzsysteme, die Selbstständigkeit hilfsbedürftiger Personen zu erhalten oder zu steigern. In der stationären Pflege entlasten und unterstützen sie das Personal.

B

 

Bauteilprüfung
Der Einsatz der Computertomographie zur berührungslosen Prüfung eines Bauteils reicht von Kunststoffteilen über Leichtmetallteile bis hin zu Faserverbundbauteilen.

 

Bewegungskontrollsysteme
Darunter werden technische Lösungen für die Erzeugung, Erfassung und Kontrolle  von Bewegungen für medizinische und ergonomische Anwendungen verstanden.

 

Beschichtungssysteme
Die Prozesskette reicht von der Entwicklung neuer Lacke und Lackkomponenten über die Lackapplikation bis zum Entwickeln, Modellieren und Simulieren von produktionsgerechten Prozessen.

 

Bildverarbeitung
Im Fokus der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten stehen intelligente Mess- und Prüfsysteme, moderne Automatisierungslösungen sowie Altersassistenzsysteme.

C

 

CFK-Bearbeitung
Neben sinnvollen Bearbeitungsmethoden von kohlefaserverstärkten Kunststoffen (CFK) betrachtet das Fraunhofer IPA auch Qualitäts- und Reinheitsthemen.
 

Cloud-Technologien
Cloud-Technologien bieten enormes Potenzial, wenn es darum geht, laufende IT-Kosten zu senken und die Verfügbarkeit von unternehmenskritischen Anwendungen zu erhöhen.

D

 

Datenwertstrom
Diese neu entwickelte Methode dient bei der Einführung von »Industrie 4.0« der Gestaltung einer bedarfsorientierten Informationslogistik. Acht Gestaltungsrichtlinien geben eine zielorientierte Handlungsanweisung.

 

DesignChain
Ein automatisierter, regelbasierter technischer Planungsprozess von der systematischen Aufnahme der Kundenanforderungen bis zur Übergabe eines validierten NC-Codes in die Produktion. Hauptelemente des Prozesses sind eine vollständig oder teilweise definierte Produktkonfiguration, die Erzeugung digitaler Produktmodelle und die operative technische Prozessplanung.

 

Digitale Werkzeuge für die Produktion
In diesem Bereich bündelt das Fraunhofer IPA seine Kernkompetenzen aus den verschiedenen Abteilungen unter dem Gesichtspunkt von Industrie 4.0.

E

 

Energieeffizienz
Aufgrund des enormen Potenzials von erneuerbaren Energien und des nur sehr kleinen gesicherten Anteils an der Gesamtenergieerzeugung werden Energieeffizienz und Energieflexibilität immer wichtiger.

 

Energiespeicher
Im Fokus stehen die Herstellung von Elektroden, die Reinraumproduktion, die Automatisierung der Herstellung sowie Recycling- und Vermarktungskonzepte.

F

 

Fabrikplanung

Nach VDI-Richtlinie 5200: Der systematische, zielorientierte, in aufeinander aufbauende Phasen strukturierte und unter Zuhilfenahme von Methoden und Werkzeugen durchgeführte Prozess zur Planung einer Fabrik von der Zielfestlegung bis zum Hochlauf der Produktion.


Fahrerlose Transportsysteme

Vielfältige Waren und Materialen werden mit flurgebundenen, fahrerlosen Lastaufnahmegeräten transportiert und umgeschlagen. FTS optimieren und automatisieren den innerbetrieblichen Materialfluss und können zunehmend auch in öffentlichen Umgebungen eingesetzt werden.

 

Funktionale Materialien
Dank nanomodifizierter Hochleistungswerkstoffe werden Kunststoffe robuster, Metalle leichter und Energiespeicher effizienter gestaltet.

G

 

Galvanische Verfahren
Die Entwicklung neuer Schichtwerkstoffe und die dazugehörigen Prozessketten, die Schadensfallanalyse sowie die Umsetzung der industriellen Anlagentechnik stehen hier im Fokus.


Genauigkeitssteigerung

Für eine gezielte Manipulation oder Bearbeitung werden die exakte Lage von Komponenten in der Roboterzelle sowie die Position von Werkzeugen und Sensoren am Endeffektor des Roboters identifiziert. Ein kalibriertes Robotermodell hilft, die Bahn- und Positionsgenauigkeit der Roboterbewegungen zu optimieren.

 

Griff-in-die-Kiste (GidK)
Mit bildverarbeitender Software können Roboter ungeordnet vorliegende Werkstücke aus Kisten entnehmen und definiert ablegen. Die Lokalisierung erfolgt anhand effizienter, auch KI-basierter Algorithmen und ist mit nahezu beliebigen Objekten möglich.

H

 

Hebehilfen (Exoskelett)
Exoskelette können dazu dienen, Werker zu entlasten, in dem sie komplexe Fertigungs- oder Montageschritte maschinell unterstützen.

I

 

Industrie 4.0
Maschinen, Werkzeuge, Werkstücke oder auch Aufträge, die »intelligent« sind und über das Internet echtzeitnah miteinander kommunizieren können.


Industrieroboter
Universell nutzbare, programmierbare Industrieroboter werden vor allem zur Handhabung, Montage oder Bearbeitung von Werkstücken in Produktionen eingesetzt. Die Entwicklung und Implementierung von roboterbasierten Automatisierungslösungen stehen im Vordergrund der Arbeit: von der Machbarkeitsstudie über die Simulation bis hin zum Prototyp.

 

Instandhaltung
Die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von Produktionsanlagen ist ein entscheidender Wertschöpfungsfaktor für Industrieunternehmen.

 

Intralogistik
Die Intralogistik steuert den Waren- und Materialflusses innerhalb eines Betriebsgeländes. Mobile Roboter oder roboterbasierte Greifsysteme ermöglichen dabei eine flexible Automatisierung. Insbesondere der Einsatz von 3D-Objekterkennung ist hierfür eine Schlüsseltechnologie.

K


Kalibrierung
Um eine gezielte Manipulation mit Industrierobotern durchführen zu können, müssen sowohl die Roboter selbst genau kalibriert als auch die exakte Lage von Komponenten in der Roboterzelle identifiziert werden.

 

Komplexitätsbewirtschaftung
Da durch permanent verändernde Rahmenbedingungen nicht-wertschöpfende Kosten entstehen, sollte die Komplexität kontinuierlich analysiert und bewertet werden.

L

 

Laborautomatisierung
Höhere Reproduzierbarkeit, geringere Fremdeinflüsse, mehr Durchsatz und zertifizierte Umgebungsbedingungen sind aktuelle Anforderungen in den Life-Science-Märkten.

 

Lackierprozessentwicklung
Auftragswirkungsgrade, kürzere Durchlaufzeiten, Energie- und Materialeinsparung und neue Materialien sind gesuchte Lösungen, welche die Prozesseffizienz deutlich erhöhen.

 

Leichtbau
Ist eine Schlüsseltechnologie, um den Herausforderungen der Energie- und Materialeffizienz zu begegnen und zugleich die Leistungsfähigkeit und Produktivität von Maschinen und Anlagen zu erhöhen.

 

Liquid Handling
Effiziente, schnelle und präzise Handhabung von Flüssigkeiten ist die Grundvoraussetzung zur Automatisierung von Life-Science-Prozessen.

M


Manipulation
Damit ein Serviceroboter ein Objekt handhaben kann, bedarf es Technologien, die basierend auf der Objekterkennung sichere und flüssige Arm- und Greifbewegungen ermöglichen, mitunter auch abgestimmt mit der mobilen Plattform des Roboters.

 

Matrixproduktion

Ein wandlungsfähiges Produktionssystem, das aus autarken, frei anfahrbaren Prozessmodulen aufgebaut ist. Diese Prozessmodule sind über einen flexiblen Materialfluss verbunden. Prozesse werden redundant in das System geplant. Die Auftragssteuerung ermöglicht, im Betrieb ad-hoc die Operationsreihenfolge und Auftragsverteilung festzulegen. Mittels wiederkehrender Rekonfigurationen passt sich das System kontinuierlich an veränderte Bedingungen an.


Mensch-Roboter-Kollaboration

Mensch und Roboter arbeiten in einem gemeinsam genutzten Raum ohne trennende Schutzeinrichtung wie Zäune. So werden die Fähigkeiten des Menschen mit der Effizienz, Präzision und Ausdauer der Maschine kombiniert. Beispielsweise die sensorgeführte Montage oder das Lernen durch Demonstration ermöglichen hier Innovationen.

 

Mikromontage
In der Mikromontage gilt es, den Anforderungen nach höchster Präzision bei einer zunehmenden Empfindlichkeit von Bauteilen und Prozessen nachzukommen.

N

O

 

Objekterkennung
Mit kassischen sowie KI-basierten Verfahren der Bildverarbeitung können Roboter einmal eingelernte Objekte in neuen Umgebungen wiedererkennen. Eine ScanStation ermöglicht das schnelle Einlernen noch unbekannter Objekte. Außerdem können ihre Lage und Position bestimmt und darauf aufbauend beispielsweise Greifbewegungen geplant werden.

 

OEE-Optimierung

Im Fokus der Produktionsoptimierung steht die Gesamtanlageneffektivität (engl. OEE = Overall Equipment Effectiveness). Eine OEE-Optimierung steigert die Produktivität in Produktionssystemen in Bezug auf Verfügbarkeit, Leistung und Produktqualität.

 

Open Source in der Robotik
Frei verfügbare Frameworks wie das Robot Operating System (ROS) bieten hoch entwickelte Softwarekomponenten, die auch für industrielle Anwendungen einsetzbar sind.

P

 

pitasc / skillbasierte Roboterprogrammierung
Der Systembaukasten pitasc ermöglicht, Montageprozesse strukturiert und modular zu programmieren. Dank vorgefertigter Programmbausteine lassen sich Anwendungen schnell und flexibel realisieren.

 

Produktionslogistik
Die Produktionslogistik umfasst alle Aufgaben eines produzierenden Unternehmens zwischen Beschaffungs- und Distributionslogistik, die einen optimalen und reibungslosen Materialfluss vom Rohmateriallager über die Produktionsprozesse bis zum Fertigwarenlager gewährleisten, um die entsprechenden Bedarfe zu decken. Neben der Dimensionierung von Lägern und Puffern sind Bereitstellstrategien mit Behälterkonzepten und Transportmitteln auszuwählen. 

 

Produktionsplanung
Die Produktionsplanung dient der Gestaltung der Produktionsprozesse, um eine reibungslose und ökonomische Produktion zu erreichen.

 

Produktionsplanung und -steuerung (PPS)
Die PPS hat die Aufgabe, das laufende Produktionsprogramm in regelmäßigen Abständen nach Art und Menge für mehrere Planungsperioden im Voraus zu planen und unter Beachtung gegebener oder zu planender Kapazitäten, trotz unvermeidlicher Störungen wie Personalausfall, Lieferverzögerungen oder Ausschuss, möglichst wirtschaftlich zu realisieren.

 

Produktionsmanagement
Die Organisation der produktionsnotwendigen Ressourcen und Prozesse auf strategischer, taktischer und operativer Ebene.

 

Prozessmodul
Kleinste aus logistischer Sicht anfahrbare Produktionseinheit, die mehrere Prozessfähigkeiten vereint. Kann mehrere Stationen umfassen, z. B. bis hin zu einer Linie.

 

Produktionsnetzwerk
Die Wertschöpfungsverteilung in einem Produktionsnetzwerk sollte sich an aufeinander abgestimmten Standortrollen orientieren. Nur das Rollenkonzept erlaubt eine Fabrikbewertung mit adäquaten Kennzahlen.

 

Prüfverfahren
Für die Absicherung der Lackierprozesse sind gesamtheitliche Betrachtungen und zielorientierte Prüfungen erforderlich. Wir wenden nach DIN EN ISO/TEC 17025 akkreditierte Prüfverfahren an.

Q

 

Qualitätsmanagement
Ein ganzheitlich betrachtetes Qualitätsmanagement berücksichtigt nicht nur die Erfüllung von Anforderungen aus Normen, sondern erfordert den Aufbau und die Optimierung von Vorgehensweisen und Methoden.

 

Qualitätssicherheit
Thermographie-Systeme ermöglichen im Produktionsprozess hochauflösende, thermische Analysen für die zerstörungsfreie Bauteilprüfung und Qualitätskontrolle.

R

 

Recycling
Unterstützung bei der Etablierung und Umsetzung von Ansätzen, welche die Umwelteinwirkungen von Produkten verbessern.

 

Reinheit
Reinheit oder technische Sauberkeit ist qualitätsentscheidend. Die Reinheitslösungen, die zum Ziel führen, sind dabei je nach Branche und Bedarf sehr unterschiedlich.

 

Ressourceneffizienz
Eine umweltgerechte Produktentwicklung berücksichtigt den optimalen Einsatz von Ressourcen und Energie. Dies betrifft alle Phasen des Produktlebenszyklus.

 

Roboter für die Industrie
Die Entwicklung und Implementierung von Automatisierungslösungen stehen im Vordergrund der Arbeit: von der Machbarkeitsstudie über die Simulation bis hin zum Prototyp.

 

Roboter für den Service
Die Entwicklung praxisnaher, mobiler Lösungen für Alltagsumgebungen in Industrie und Gesellschaft mit Fähigkeiten wie der autonomen Navigation stehen im Vordergrund der Arbeit.

S

 

Schadstoffanalyse
Um die Vielzahl an möglichen Fehlern und Schadensfällen bewerten zu können, sind Know-how und Erfahrung – auch in der metallographischen und chemischen Analytik – unumgänglich.

 

Safety
Der Themenkomplex Safety oder funktionale Sicherheit beschreibt mögliche Maßnahmen und Forschungstätigkeiten zur Betriebssicherheit von Robotern oder anderen Automatisierungskomponenten.

 

Seilrobotik
Bei Seilrobotern werden bewegungsübertragende Bauteile wie Kunststoff- oder Drahtseile anstelle von starren Stäben in einem Metallrahmen eingesetzt. Die bewegliche Plattform des parallelen Manipulators führt das Werkzeug, das Handhabungsgut oder einen Sensor. Der Arbeitsraum, in dem der Roboter abgespannt ist, kann selbst Hallen umfassen.

 

Serviceroboter
Serviceroboter assistieren dem Menschen mit Dienstleistungen und Hilfestellungen aller Art, ob bei der Arbeit, in der Öffentlichkeit, in gefährlichen Umgebungen oder zuhause. Die Entwicklung praxisnaher, mobiler Lösungen für Branchen wie Logistik, Landwirtschaft, Pflege oder auch private Umgebungen stehen im Fokus der Arbeit.

 

Simulation für die Fertigung
Das digitale Abbilden und virtuelle Betreiben dynamischer Fertigungsprozesse, um in modellbasierten Experimenten Erkenntnisse über das sich in Planung oder Betrieb befindende Fertigungssystem zu erlangen und dieses bereits während der Planung zu optimieren und die Planung zu validieren oder es im Betrieb zu verbessern.

 

Supply Chain Management
Die Planung und Steuerung aller Flüsse (Waren, Geld, Information) vom Kunden zu den Lieferanten und deren Lieferanten über die gesamte Wertschöpfungskette.

T

 

Taktzeitoptimierung
Die kontinuierliche Verbesserung der Maschinen und Anlagen sowie die grundlegende Erneuerung der Technologie sind Voraussetzungen für den dauerhaften Erfolg.

U

 

Umgebungserkennung
Mit Hilfe von Umgebungssoftware ist eine robuste Lokalisierung und automatische Kartierung möglich.

V

 

Virtual Fort Knox
Dabei handelt es sich um eine föderative Cloud-IT-Plattform für die Bereitstellung von fertigungsnahen IT-Services für das produzierende Gewerbe.

 

Virtual Orthopedic Lab
Durch die Erstellung von Simulationsmodellen lässt sich der Herstellungsprozess einer individuellen Prothese erheblich beschleunigen und effizienter gestalten.

 

Verbindungstechnik
Zur Verbindung faserverstärkter Kunststoffbauteile ist das Rührreibschweißverfahren neu. Daraus resultiert eine Steigerung der mechanischen Eigenschaften.

W

 

Wandlungsfähige Fabrik
Eine Fabrik die in der Lage ist, ihren Flexibilitätskorridor durch Strukturveränderungen zu verschieben und ggf. auch dessen Breite zu ändern.

 

Wertstromdesign
Die Methode analysiert durch eine kompakte Visualisierung den Ist-Zustand des Material- und Informationsflusses. Daraus entwickelt sie nach acht Gestaltungsrichtlinien den idealen Soll-Zustand für die Produktion.

X

 

XaaS (Everything-as-a-Service)
Das ist der Ansatz, alle Dienste für Infrastruktur, Hard- und Software bis hin zur Nutzung der menschlichen Intelligenz als Service zur Verfügung zu stellen und zu konsumieren.

Z

 

Zell- und Gewebekultur
Eine schnelle und qualitativ reproduzierbare Bereitstellung von Zellen oder Geweben in hoher Stückzahl ist eine der größten Herausforderungen der angewandten Biotechnologie, Pharmazeutik und Diagnostik.

 

Zerspanung
Mechanische Bearbeitungen der Leichtbauwerkstoffe erfordern den Einsatz geeigneter Verfahren, um die Qualität und die Wirtschaftlichkeit im Fertigungsprozess zu erreichen.