TU Dresden stellt auf Hannover Messe aus

Hannover Messe, 15.-20.04.2002, Halle 18, 1.OG, Stand M16

1. Mit dem Baukasten zur idealen Fabrik

TU Dresden präsentiert neues System zur computerunterstützten Fabrikplanung
Wissenschaftler des Institutes für Produktionstechnik der TU Dresden setzen auf Computerunterstützte Fabrikplanung, „Computer Aided Factory Design“, kurz CAFD.
Es ist ein völlig neuer Ansatz, den die Forscher der Fakultät Maschinenbau verfolgen. Erst wird der Produktionsprozess optimal gestaltet und dann mit einem modularen Baukastensystem dazu die ideale Fabrik entworfen. Eine Aufgabe die der bekannten Quadratur des Kreises gleicht.
Die Arbeit der Fabrikplaner beginnt lange vor dem ersten Spatentisch. Als erstes nehmen die Wissenschaftler dabei das Produkt selbst unter die Lupe. Wie wird es hergestellt, welchen Technologien und Verfahren werden verwendet, wie steht es um die Logistik? Diese Betriebsanalyse bildet den Grundstein für den eigenen Entwurf eines Herstellungssystems. Schon hier gibt es enorme Einsparpotentiale. Mit einem neuen Organisationskonzept für eine Elektronikfabrik konnten die Dresdner beispielsweise den Flächenbedarf auf die Hälfte reduzieren.
Steht das Konzept, beginnt die virtuelle Produktion. Aufwändige Rechenprogramme simulieren bei Bedarf den Produktionsprozess, um mögliche Schwachstellen frühzeitig zu erkennen und den Materialfluss zu optimieren. Erst wenn diese Schritte erfolgreich absolviert sind, beginnen die Fabrikplaner mit der Arbeit am Gebäude. Die bauliche Hülle muss dabei so flexibel sein, dass auch in vielen Jahren noch in ihr gearbeitet werden kann.

Informationen: Dr.-Ing. Michael Völker, Tel. (03 51) 4 63-3 43 98, E-Mail: voelker@mciron.mw.tu-dresden.de, Internet: http://mciron.mw.tu-dresden.de

2. Langsame Ionen für schnelle Blitze

Eine neue Ionenquelle eröffnet den Atomteilchen neue Einsatzmöglichkeiten
Ionen sind heute aus Medizin, Technik und Grundlagenforschung nicht mehr wegzudenken. Die elektrischen Teilchen werden gegen Krebsgeschwüre eingesetzt. Ionen-Projektile verändern Metalloberflächen im Milliardstel – Millimeter – Bereich, sie schaffen die Masken für Computerchips und mit ihrer Hilfe lassen sich extrem präzise Messungen realisieren.
Besonders interessant für die Forscher sind langsame, extrem hoch geladene Ionen. Derartige Ionen entstehen aus den elektrisch neutralen Atomen, indem sie diesen Elektronen „entrissen“ werden. Je mehr Elektronen aus der äußeren Atomhülle entfernt werden, desto höher ist die Ladung der Ionen.
Gemeinsam mit der Leybold Vakuum Dresden GmbH und russischen Wissenschaftlern entwickelte eine Arbeitsgruppe um Privatdozent Dr. Günter Zschornack vom Institut für Kern- und Teilchenphysik der Technischen Universität Dresden eine neuartige Ionenquelle. Ihr Name: „DEBIT“.
Spektakulär ist vor allem das Innere. Die Dresdner können auf supraleitende Magnete und extreme Kühlung nahe dem absoluten Nullpunkt verzichten. Sie pressen die in die Ionenfalle einströmenden Atome mit Magneten zusammen und beschießen sie dann mit einer Elektronenkanone. Der Elektronenstrahl reißt den Atomen ihre Elektronen aus der Hülle heraus und macht sie so zu geladenen Ionen. Diese werden durch ein elektrisches Feld aus dem Elektronenstrahl „herausgefischt“ und gesammelt.

Informationen: PD Dr. Günter Zschornack, Tel. (0 35 01) 53 00 50, E-Mail: zschornack@physik.tu-dresden.de, Internet: http://www.physik.tu-dresden.de/apg/

3. Stoff statt Stahl

Mit neuen textilen Stoffen und innovativen Nähverfahren drängen Textilien auf die Märkte der Zukunft
Beim Stichwort „Stoff“ denken die Forscher des Institutes für Textil- und Bekleidungstechnik der TU Dresden nicht an Rock, Hemd und Hose, sondern an Turbinen, Maschinenteile oder Flugzeuge. Die zur Kunststoffverstärkung eingesetzten technischen Textilien bestehen aus Glas-, Kohlenstofffasern oder Aramiden. Mit Harz getränkt und zusammengepresst werden sie extrem fest und lassen sich in beinahe jede Form bringen.
Ein Vorzug der Hightech-Fasern ist ihre vielseitige Verarbeitung. Sie können gewebt, gestrickt oder mittels der Nähwirktechnologie zu Textilien verarbeitet werden. Ein weiterer Pluspunkt der Textilien: Verstärkungen können von vornherein so eingearbeitet werden, dass an den später besonders belasteten Punkten mehr oder andere Fäden in die Gewebe und Gewirke eingebracht werden und dabei nach der Beanspruchung ausgerichtet und formgerecht angeordnet werden.

Diese optimierten textilen Flächen können mit den bekannten Verfahren der Bekleidungsfertigung weiterverarbeitet werden. Für die Verarbeitung dieser Glas-, Carbon- und Aramidfasern werden jedoch andere Ausführungen der Nähtechnik benötigt, da die Faserstoffe sehr fest und spröde sind.
Die Entwicklung dieser speziellen Nähtechnik ist in den letzten Jahren sehr stürmisch verlaufen, wovon die Exponate der Industriepartner ALTIN Nähtechnik GmbH und der Cetex Chemnitzer Textilmaschinenentwicklung gGmbH auf der Hannovermesse zeugen. Die Dresdener und ihre Partner schneiden die Bauteile aus Textilien aus und nähen sie zu komplexen Gebilden zusammen. Doch um in der dritten Dimension nähen zu können, mussten spezielle Nähvorrichtungen entwickelt werden. Von der Altenburger Firma ALTIN Nähtechnik GmbH stammt ein computergesteuertes robotergestütztes Nähsystem, das es erlaubt, von nur einer Seite zu nähen. So ließen sich zukünftig ganze Flugzeugrümpfe erst nähen und anschließend mit Harz tränken.
Wie geschickt die „Computer-Schneider“ mit Nadel und Faden umgehen, ist am gemeinsamen Messestand von TU Dresden, CETEX gGmbH und ALTIN Nähtechnik GmbH zu erleben. Vor den Augen der Besucher werden dort dreidimensionale textile Körper entstehen.

Informationen: Prof. Hartmut Rödel, Tel. (03 51) 4 65 82 67, E-Mail: Roedel@tud-itb.ipfdd.de

4. Werkstoffauswahl in Sekundenschnelle

Egal, ob ein Flugzeug, ein Auto, eine Maschine oder vielleicht eine Brücke gebaut werden soll, die Konstrukteure stehen immer vor dem Problem, den optimalen Werkstoff auszuwählen. Dabei kann tatsächlich von „Qual der Wahl“ gesprochen werden, denn insgesamt kennt man heute ca. 58.000 verschiedene Werkstoffe.
Konstrukteure berechnen also in der Regel zunächst die Statik für ihre Konstruktion, bestimmen, welche Anforderungen an das Material gestellt werden müssen und brüten dann mitunter tagelang an der Auswahl geeigneter Werkstoffe.
Werkstoffwissenschaftler um Prof. Gustav Zouhar von der Fakultät Maschinenwesen der TU Dresden setzen dieser zeitaufwändigen Auswahl ein Ende. Ihre Lösung: Eine Software, die innerhalb weniger Sekunden, den passenden Werkstoff auswählen kann. Der Konstrukteur muss lediglich Daten zur Belastungsart (unterschiedlich wirkende Kräfte, Druck, Biegung…), Daten zu den Umgebungsbedingungen (z.B. Temperatur, Umweltverträglichkeit, Korrosion) und Daten zu Einschränkungen (z.B. maximale Größe oder Masse des Bauteils) eingeben. Bereits wenige Sekunden später spuckt der Computer mehrere geeignete Werkstoffe aus.
Auf der Hannover Messe wird diese Software zum ersten Mal der Öffentlichkeit präsentiert.

Informationen: Dr. Helmut Zieger, Tel. (03 51) 4 63-3 47 54, E-Mail: zieger@rcs.urz.tu-dresden.de, Uwe Gutsche, Tel. (03 51) 4 63-3 38 91, e-Mail: uwe.gutsche@mailbox.tu-dresden.de

Zu allen Exponaten existieren auch ausführliche Textfassungen im Internet