Maschinenbau + Werkstoffe

Der vertrackte Zauberwürfel: An ihm demonstrieren Forscher, wie künftig eine Werkbank – mit Intelligenz versehen – dem Werker in der Produktion den richtigen Kniff zeigen kann. Montage- und Servicearbeiten sind das Experimentierfeld der Digitalen Fabrik.

Wissenschaftler aus Braunschweig, München, Darmstadt und Mainz berichten aktuell in "Nature" über einen Weg, eine Laseranregung des Thorium-229-Atomkerns zu kontrollieren und somit eine optische Kernuhr zu realisieren, die genauer tickt als heutige Atomuhren.

Um Energie zu sparen, erhalten Flugzeugtragwerke Winglets. Sie sollen helfen, Randwirbel zu vermeiden. Derart starre Einrichtungen sind jedoch nur in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich wirksam. Jetzt ist eine flexiblere Methode in Sicht.

Dieses Kapitel greift zunächst die diesem Buch zugrunde liegende Definition der Digitalen Fabrik auf und präzisiert sie anhand der Begriffe Modell, Methode und Werkzeug. Einige der erläuterten Methoden spielen auch in der Industrie 4.0 eine wichtige Rolle.

In der Strömungslehre werden die Bewegungsvorgänge in Flüssigkeiten und Gasen behandelt. Jürgen Zierep und Karl Bühler betrachten, grob gesprochen, zwei Anwendungsgruppen: Die Umströmung von Körpern und das Durchströmen von Leitungen, Kanälen, Maschinen und ganzen Anlagen.

Die Springer-Autoren Hornbogen, Eggeler und Werner analysieren den Kreislauf der Werkstoffe. Denn im Zuge knapper Ressourcen und des Klimawandels, rückt die Betrachtung der Werkstoffe im Rahmen des gesamten Kreislaufs – vom Rohstoff bis zum Schrott – immer stärker in den Fokus.

In der additiven Fertigung gibt es noch wird noch immer Einsparpotentiale im Hinblick auf den Materialeinsatz. Das ist ein Ergebnis der Kurzanalyse "Additive Manufacturing im Leichtbau".

Noch immer ist das Herstellen von Carbonfasern für den Massenmarkt zu teuer. Mit der ComCarbon-Technik des Fraunhofer IAP soll sich das nun ändern. Im Fokus steht ein kostengünstiges Schmelzspinnverfahren mit speziellen, schmelzbaren PAN-Copolymeren.

Ein neuartiger Sauggreifer, den das Forscherteam um Stefan Seelecke von der Universität des Saarlandes entwickelt hat, lässt Roboterarme Gegenstände sicher festhalten und frei im Raum bewegen – ohne Druckluft, stromsparend, leise und reinraumtauglich.

Sind digitale Geschäftsmodelle eher eine Chance oder eine Bedrohung für Unternehmen? Jürgen Grimm, zuständig für Digital Solutions bei der Heidelberger Druckmaschinen AG, zeigt auf, wie sich das Unternehmen auf die digitalisierte Welt vorbereitet.

Je nach Standpunkt und Blickwinkel scheint der Trend zu Digitalisierung und Vernetzung der Industrie zur Industrie 4.0 positive oder negative Auswirkungen auf die Arbeitsplatzentwicklung zu versprechen. Wirtschaftsforscher haben jetzt eine Gesamtschau versucht.

Der digitale Wandel wird seit Jahren postuliert und gilt als Voraussetzung für Industrie 4.0. Georg Larch benennt hierzu Erfolge und Defizite im Maschinen- /Anlagenbau sowie bei Greentech-Unternehmen.