Drückten gemeinsam auf den roten Knopf, um die E3-Forschungsfabrik in Chemnitz zu starten (v.l.n.r.): Neugebauer, Wanka, Tillich und Waltl.
Fraunhofer IWU
In Chemnitz wurde die E3-Forschungsfabrik eröffnet, in der Forscher und Praktiker aus der Industrie an Lösungen für die energie- und ressourceneffiziente Produktion von morgen arbeiten.
Um die Fertigung auch künftig in Deutschland zu halten, ist ein Paradigmenwechsel notwendig: „Statt maximalen Gewinn aus minimalem Kapitaleinsatz muss künftig gelten: maximale Wertschöpfung bei minimalem Ressourceneinsatz“, so Professor Reimund Neugebauer, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft, am 15. Mai in Chemnitz. Nach zweieinhalb Jahren Bauzeit war es soweit: Zusammen mit Bundesforschungsministerin Johanna Wanka, dem sächsischen Ministerpräsidenten Stanislaw Tillich und Hubert Waltl, Vorstand für Produktion der Audi AG, eröffnete Neugebauer die „E3-Forschungsfabrik“.
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Auf mehr als 1600 Quadratmetern können nun Forscher und Praktiker aus der Industrie Technologien für die Fabrik der Zukunft in der praktischen Anwendung erproben. Die drei „E“ stehen für die Entwicklung neuer Maschinen, Technologien und Prozesse, die helfen, Energie und Ressourcen einzusparen, eine emissionsneutrale Fabrik zu gestalten und die Einbindung des Menschen in die Fertigung der Zukunft neu zu denken.
Energie- und Ressourceneffizienz
Die Aspekte Energie- und Ressourceneffizienz demonstriert beispielhaft die Produktionslinie „Antriebsstrang“. Hier werden die Forscher sehr kurze Prozessketten realisieren. Die Wissenschaftler senken Energieeinsatz, Materialverbrauch und die Prozessdauer, indem sie effizientere Technologien einsetzen und Prozessschritte einsparen. Der Ansatz wird anhand der Herstellung von Komponenten für Antriebswellen demonstriert. Die so gefertigten Getriebewellen sind im Vergleich zu konventionell gefertigten leichter, benötigen 30 Prozent weniger Material und weisen verbesserte Bauteileigenschaften auf.
Emissionsneutrale Fabrik
Die Fabrik soll energetisch optimiert werden und mithilfe von Photovoltaik, einem Blockheizkraftwerk, Wärmetauschern und einer intelligenten Regelungstechnik zeitweise energieautark und insgesamt emissionsoptimierter arbeiten. An 160 Messstellen und 1500 Datenpunkten in den Produktionsanlagen und im Gebäude selbst werden Energie- und Prozessdaten – wie zum Beispiel Druckluft, Wasserverbrauch, elektrische Energie sowie Maschinen- und Prozessdaten – erfasst, visualisiert und in einem Leitsystem miteinander verknüpft. Alle Informationen können auf Glasmonitoren oder mobilen Geräten visualisiert und weiterverarbeitet werden.
Einbindung des Menschen in die Fertigung der Zukunft
Wie der Mensch optimal in automatisierte Produktionsabläufe eingebunden werden kann, zeigt die exakte Kopie einer vollständigen Prozesskette für den Zusammenbau einer Autotür. Sie ist in Kooperation mit der Volkswagen AG entstanden. Die Forscher analysieren hier unter anderem die Voraussetzungen für den Einsatz von Industrierobotern im Arbeitsbereich des Menschen. Zum Beispiel, wenn ein Monteur bei der Feinpositionierung mit einer solchen Maschine zusammen arbeitet, die für ihn schwere Lasten trägt. Auch das Thema Aus- und Weiterbildung sowie intelligente Softwareunterstützungstools zur Verkürzung von Maschinenstillstandszeiten sind Forschungsthemen.