Konkurencyjny przemysł potrzebuje innowacyjnych procesów produkcyjnych, które w dużej mierze zależą od nowoczesnych technologii produkcji. Miejscem, w którym spotykają się najnowsze wyniki badań, jest kongres roczny WGP. Od 6 do 9 października 2026 roku młodzi naukowcy z całego niemieckojęzycznego obszaru zaprezentowali w Hanowerze nowatorskie metody, technologie i procesy produkcji przemysłowej. Pod hasłem „Czynnik konkurencyjny technologii produkcji: kształtowanie innowacyjnych procesów, zabezpieczanie wartości dodanej” przez dwa dni zaprezentowano około 95 prac badawczych, co jest większą liczbą niż w ubiegłym roku. „Nie tylko rosnąca liczba zgłoszeń, ale także ich naukowa solidność pokazuje znaczenie kongresu dla przyszłości naszego przemysłu”, cieszy się prof. Jürgen Fleischer, prezydent WGP (Naukowe Towarzystwo Technologii Produkcji) i kierownik Instytutu Technologii Produkcji (wbk) na Uniwersytecie Technologicznym w Karlsruhe (KIT). „W Hanowerze ponownie otworzyło się okno na tematy technologii produkcji jutra, które będą kształtować przemysł wytwórczy.”
Siła badawcza niemieckich uniwersytetów w technologii produkcji odzwierciedlała się w różnorodności tematów. Zaprezentowano prace dotyczące obecnie silnie skoncentrowanych obszarów, takich jak transformacja cyfrowa i produkcja oparta na danych, a także robotyka i automatyzacja. Skupiono się również na skalowalności poszczególnych systemów produkcyjnych, nowych metodach produkcji oraz, co najważniejsze, zrównoważonych systemach tworzenia wartości.
Od nowych metod produkcji po gospodarkę o obiegu zamkniętym
Z powodu malejących zasobów i niepewnych łańcuchów dostaw coraz więcej firm myśli o zrównoważonych systemach tworzenia wartości. W tym kontekście pojawiają się na przykład wielo-robotowe komórki produkcyjne, które doskonale nadają się do elastycznej automatyzacji. Temat ten bada Max Goebels z wbk Karlsruhe w swojej pracy doktorskiej. Nowe programowanie komórek przy zmieniających się produktach często trwa kilka tygodni lub nawet miesięcy i wymaga dużej wiedzy specjalistycznej. Dlatego takie komórki dotychczas stosowane są głównie w procesach standardowych z niewielkimi wariantami. Jednak produkty do przetworzenia w gospodarce o obiegu zamkniętym są bardzo zróżnicowane: „W związku z tym te procesy są zazwyczaj wykonywane ręcznie. Aby uczynić te procesy opłacalnymi, programowanie komórek wielo-robotowych musi być zautomatyzowane”, mówi Goebels.
„Opracowujemy w tym celu ramy do planowania zadań i ruchów.” Narzędzie, które nazywamy MR-TAMP, jest zaprojektowane jako całościowy koncept; planowanie operacji badacz już przetestował w symulacjach na podstawie demontażu baterii do pojazdów elektrycznych. Użycie czterech zamiast dwóch robotów skróciło czas obróbki (Makespan) o 41,5 procent.
W temacie innowacyjnych technologii produkcji Jannik Lehner z Instytutu Techniki Sterowania Maszyn i Urządzeń Produkcyjnych (ISW) w Stuttgarcie zaprezentował swoją pracę badawczą. W produkcji bardzo dużych komponentów, takich jak skrzydła samolotów, zazwyczaj stosowane są napędy zębatkowo-zębatkowe. Zębatka i zębatka jednak w pewnych stanach systemu na krótko tracą kontakt, co prowadzi do odchyleń toru i wpływa na jakość produktu. Lehner wykazał, że skutki tego luzu są silnie uzależnione od przebiegu wymaganej przyspieszenia po przezwyciężeniu luzu. „Dzięki dynamicznemu dostosowaniu żądanej prędkości możemy skrócić czas luzu i zredukować spowodowany błąd pozycji o ponad 60 procent”, podsumowuje Lehner to imponujące osiągnięcie.
Sprytne rozwiązanie dla chłodniejszych ostrzy pił
W obszarze innowacyjnych technologii produkcji przyznano również nagrodę Best Paper. Jury było przekonane o zespole z Instytutu Maszyn Narzędziowych (IfW) w Stuttgarcie. Naukowcy opracowali rozwiązanie dla znanego problemu, że podczas cięcia trudnych do obróbki materiałów, takich jak tytan, ostrza pił tarczowych są silnie obciążane termicznie. Dzięki integracji wewnętrznych kanałów chłodzących można regulować temperaturę w procesie obróbczy. Ze względu na niewielką grubość ostrza, integracja kanałów jest jednak odpowiednio skomplikowana.
Johannes Ramme jako pierwszy autor i współautor Dr Rocco Eisseler, który wygłosił referat, pokazali, że możliwe jest tak zmodyfikowanie geometrii cienkiego ostrza, aby zoptymalizować właściwości przepływu chłodziwa (KSS), aby wprowadzić mniej kanałów do ostrza piły.
„Celowo uformowana geometria wlotu, inspirowana kształtami przepływu z lotnictwa, kieruje chłodziwo w drodze do sąsiednich zębów” - wyjaśnił Fleischer w swojej laudacji. „W ten sposób znacznie więcej chłodziwa dociera do miejsc, gdzie jest potrzebne, i to bez dodatkowych kanałów. Symulacje pokazują, że zęby są szybciej i o ponad dziewięć procent lepiej wypełniane.”
Te oraz liczne inne prace badawcze i współprace inspirowały słuchaczy przez dwa dni, zanim w ostatnim dniu odwiedzono firmy, które otworzyły swoje hale produkcyjne dla młodych naukowców: tak kongres roczny był również w tym roku inspiracją dla wszystkich uczestników.
Kontakt:
