SFB 653:
Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus - Nutzung vererbbarer, bauteilinhärenter Informationen in der Produktionstechnik (Gentelligent Components in their Lifecycle)
Fachliche Zuordnung
Maschinenbau und Produktionstechnik
Förderung
Förderung von 2005 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5486368
Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs werden Bauteile mit neuartigen Eigenschaften sowie Konzepte, Verfahren und Technologien zu deren Herstellung und Nutzung in der Produktionstechnik entwickelt. Das langfristige Ziel dieses interdisziplinären Sonderforschungsbereichs besteht in einer physikalischen Integration des Bauteils mit seinen Reproduktionsinformationen sowie mit Beanspruchungsinformationen aus dem Lebenszyklus. Für diese Bauteile wurde der Begriff gentelligente Bauteile geprägt.
Der Begriff gentelligent verdeutlicht hierbei den genetischen und intelligenten Charakter der innovativen Bauteile. Ein gentelligentes Bauteil verfügt inhärent über notwendige Informationen zu seiner eindeutigen Identifizierung, Reproduktion sowie zu seinem Entstehungsprozess. Durch geeignete Materialien und Sensorik sind diese Bauteile in der Lage, spezielle Informationen, wie zum Beispiel einwirkende Kräfte, Beschleunigungen, Temperaturen usw., während ihrer Nutzungsphase erfassen, vorverarbeiten, speichern und interpretieren zu können. Diese Gesamtheit an Informationen ist implizit mit dem Bauteil verbunden und jederzeit abrufbar. Durch diese Kombination entstehen völlig neue Nutzungsmöglichkeiten in den Bereichen Produktions- und Fertigungsplanung, in der Fertigung, Instandhaltung, Reparatur bis hin zum Recycling.
Zunächst geht es in diesem Sonderforschungsbereich darum, Methoden zur Verknüpfung von Bauteil und Informationen zu entwickeln, die deutlich über den Integrationsgrad bekannter Auto-ID-Technologien hinausgehen. Das Einbringen von Informationen ist daher ein Forschungsschwerpunkt im ersten Antragszeitraum. Die Entwicklung der Lernfunktion der Bauteile ist ein weiterer Schwerpunkt. Diese soll durch neuartige Sensortechnologien erfolgen, wie beispielsweise der Verfolgung des Martensitgehaltes. Die weiteren wissenschaftlichen Arbeiten verfolgen Methoden, die Informationen einzelner Bauteile auf Baugruppen- oder Systemebene weiterzuleiten, zu verbinden und zu verwerten. Hierzu sollen auch innovative Methoden zum Lesen, Schreiben und letztlich auch zur Kommunikation der Bauteilinformationen entwickelt werden. Darüber hinaus erforschen weitere Projekte von Beginn an, welche Möglichkeiten die entwickelten Methoden und die biologischen Bauteileigenschaften der Produktionstechnik eröffnen.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Abgeschlossene Projekte
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01 - Bauteiloberflächen und -randzonen mit gentelligenten Eigenschaften
(Teilprojektleiter
Breidenstein, Bernd
;
Denkena, Berend
;
Ostermann, Jörn
)
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02 - Magnetische Magnesiumlegierungen
(Teilprojektleiter
Bach, Friedrich-Wilhelm
;
Bormann, Dirk
;
Kerber, Kai
;
Maier, Hans Jürgen
)
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03 - Herstellung gentelligenter Sinterbauteile aus Metallpulver
(Teilprojektleiter
Behrens, Bernd-Arno
)
-
04 - Modulare, mehrfunktionale Mikrosensorik
(Teilprojektleiter
Gatzen, Hans-Heinrich
;
Rissing, Lutz
;
Wurz, Marc Christopher
)
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05 - Gentelligente Bauteilidentifikation und Integritätsbewertung
(Teilprojektleiter
Bach, Friedrich-Wilhelm
;
Maier, Hans Jürgen
;
Reimche, Wilfried
)
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06 - Dispensierte Fasern zur bauteilinhärenten Energieübertragung und optischen Signalkopplung
(Teilprojektleiter
Overmeyer, Ludger
)
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07 - Planung und Überwachung spanender Fertigungsprozesse auf Basis von Werkstück- und Fertigungsinformationen
(Teilprojektleiter
Denkena, Berend
;
Henning, Helge
)
-
08 - Opto-elektronische Integration eines HF-Kommunikationssystems für gentelligente Bauteile
(Teilprojektleiter
Geck, Bernd
;
Overmeyer, Ludger
)
-
09 - Lesen und Schreiben magnetisch gespeicherter Daten
(Teilprojektleiter
Gatzen, Hans-Heinrich
;
Rissing, Lutz
;
Wurz, Marc Christopher
)
-
10 - Gentelligente Maschinenkomponenten für Werkzeugmaschinen
(Teilprojektleiter
Denkena, Berend
;
Litwinski, Kai Martin
;
Möhring, Hans Christian
)
-
11 - Bauteilstatus-getriebene Instandhaltung
(Teilprojektleiter
Nyhuis, Peter
)
-
12 - Gestaltevolution durch algorithmisierte Informationsrückführung aus dem Produktlebenszyklus
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Lachmayer, Roland
;
Mozgova, Iryna
)
-
13 - Zielgruppenspezifische Netzwerkarbeit in der Öffentlichkeitsarbeit
(Teilprojektleiter
Denkena, Berend
)
-
14 - Geschäftsführung des Sonderforschungsbereichs
(Teilprojektleiter
Denkena, Berend
)
-
E04 - Magnetische Konditionierung und Mikrostrukturierung von Bauteiloberflächen mittels Laserstrahlung
(Teilprojektleiter
Kling, Rainer
;
Overmeyer, Ludger
)
-
G - Zentrale Aufgaben des SFB
(Teilprojektleiter
Denkena, Berend
)
-
K03 - Echtzeitfähige Planung und Steuerung der Montage auf Basis bauteilinhärenter Informationen
(Teilprojektleiter
Nyhuis, Peter
)
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S02 - Umformtechnische Herstellung mechanischer Belastungssensoren durch Einbringen lokaler Dehnungen
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Behrens, Bernd-Arno
;
Voges-Schwieger, Kathrin
)
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T01 - Anlernfreie Prozessüberwachung für die Einzelteilfertigung
(Teilprojektleiter
Denkena, Berend
)
-
T02 - Sensorisches Spannsystem zur Überwachung des System- und Prozesszustandes
(Teilprojektleiter
Denkena, Berend
)
-
T03 - 3D-Laserstrukturierung von sensorischen Schichtsystemen - Entwicklung eines industriellen Demonstrators
(Teilprojektleiter
Overmeyer, Ludger
;
Stute, Uwe
;
Suttmann, Oliver
)
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T04 - Gentelligente Werkstücktopografiegestaltung und Produktivitätssteigerung geometrisch bestimmter Zerspanprozesse durch axiale Werkzeuganregung
(Teilprojektleiter
Denkena, Berend
;
Köhler, Jens
)
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T05 - Verfahren und Werkzeugsystem zur Applikation und Integration von substratlosen modularen Mikrosensoren
(Teilprojektleiter
Rissing, Lutz
;
Wurz, Marc Christopher
)
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T08 - Low Power Sensorknoten mit photovoltaischer Energieversorgung zur funkbasierten Prozessüberwachung beim Gewinden
(Teilprojektleiter
Geck, Bernd
;
Overmeyer, Ludger
)
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T09 - Betriebsbegleitende, adaptive Arbeitsplanung und Fertigungssteuerung
(Teilprojektleiter
Denkena, Berend
)
-
T10 - Simulationsgestützte Abdrängungsüberwachung
(Teilprojektleiter
Denkena, Berend
)
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T12 - Kennwertgestützte Topografiebewertung und gezielte Anpassung von Schleifprozessen durch selbsterlernte Modelle
(Teilprojektleiter
Breidenstein, Bernd
)
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T13 - Wissensbasierte Prozessfeinplanung auf Grundlage von Vergangenheitsdaten
(Teilprojektleiter
Denkena, Berend
)
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T14 - Entwicklung und Herstellung von direktabgeschiedener Sensorik auf Baugruppen einer Bohrlochgarnitur
(Teilprojektleiter
Wurz, Marc Christopher
)