Lernumgebung

Die Stuttgarter Produktionsakademie ist innerhalb des größten Standorts für Produktionsforschung in Europa angesiedelt – bestehend aus dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) sowie den Universitätsinstituten Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF), Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen (IfW) und dem Institut für Werkzeugmaschinen. Diese exzellente Forschungsumgebung binden wir in unsere Seminare ein.

Applikationszentrum Industrie 4.0

Das Applikationszentrum Industrie 4.0 des Fraunhofer IPA ist eine Innovationsumgebung, um Industrie-4.0-Anwendungen zu erforschen und bedarfsgerecht weiterzuentwickeln. Unternehmen können es als Testumgebung für eigene und gemeinsame Forschung und Entwicklung nutzen. Demonstratoren zeigen schon heute, wie sich cyberphysische Systeme in der Produktion einsetzen lassen. Zu sehen sind auch additive Produktionstechnologien und echtzeitnahe Simulationen.

Das Applikationszentrum Industrie 4.0 verfolgt das Ziel Industrie 4.0 in kleinen und mittelständischen Unternehmen zu etablieren und gemeinsam Showcases und Szenarien zu entwickeln und erproben. In Schulungen und Trainings werden innovative Ansätze und aktuelles Wissen praxisnah vermittelt.

Robotik-Versuchsfeld

Mit etwa 20 Industrierobotern unterschiedlichster Ausführung und modernster Messtechnik können im Robotik-Versuchsfeld des Fraunhofer IPA unter praxisähnlichen Bedingungen Verfahrensentwicklungen in der Handhabung, Montage sowie dem Bearbeiten durchgeführt werden. In der Servicerobotik stehen zahlreiche Technologieträger und Demonstrationsplattformen für Technologie- und Produktentwicklungen sowie für Praxiserprobungen bereit. Werkstätten und Elektrolabore unterstützen beim raschen Prototypenbau und sind für den Aufbau kompletter Robotersysteme gerüstet.

Unter Anleitung von Experten des Fraunhofer IPA erproben Seminarteilnehmer moderne Technologien selbst an realen Robotern. So erhalten sie einen praxisnahen Eindruck von der Leistungsfähigkeit der Technologien und können diese fundiert beurteilen.

Kompetenzzentrum Reinheitstechnik

Im Kompetenzzentrum Reinheitstechnik steht der reinste Reinraum der Welt zur Verfügung. Dieser ist mindestens 10-mal sauberer als es die Luftreinheitsklasse ISO 1 verlangt. Auf circa 250 qm (ISO 1) können unter diesen Bedingungen Kontaminationskontrolltests selbst im Schwerlastbereich durchgeführt werden. Darin beleuchten die Wissenschaftler des Fraunhofer IPA alle relevanten fertigungstechnischen Aspekte für kontaminationskritische Industrien und Produkte. Insgesamt steht eine Reinraumfläche von über 500 qm zur Verfügung – davon sogar circa 250 qm ISO 1 und etwa 250 qm ISO 5 und besser.

Bei unseren Seminaren zum Thema Reinheitstechnik werden in den Reinräumen ebenso wie in den Sauberräumen, die insbesondere in der Technischen Sauberkeit ihre Anwendung finden, analog zum in der Theorie vermittelten Wissen Praxisübungen unter realen Bedingungen durchgeführt.

Lackiertechnikum

Für die ganzheitliche Betrachtung von Lackierprozessen steht ein Nasslackiertechnikum zur Verfügung. Das Großtechnikum umfasst eine flexible Lackierlinie im Automobilmaßstab, verschiedene Spritzstände sowie einen klimatisierbaren Spritzraum. Damit können Applikations-, Verbehandlungs- und Trocknungsprozesse unter Fertigungsbedingungen abgebildet werden.

Die variable Lackierstraße verknüpft die Ansprüche der Industrie mit modernen wissenschaftlichen Analysenmethoden. Dazu erfüllt die Lackierlinie die Sauberkeits-, Klima- und Luftströmungsanforderungen der Automobilindustrie. Drei Lackierzonen mit Robotertechnik sind mit separaten Belüftungsanlagen und Lackabscheidesystemen ausgestattet und können durch ihre wandlungsfähige Ausstattung verschiedenste Anwendungen von Automobilbeschichtung über Schiffslackierung bis Kleinteilelackierung darstellen.

Galvanik-Labor

Übliche Werkzeuge im Bereich der galvanotechnischen Verfahrensentwicklung sind Bechergläser, Hullzellen oder Standardkleinanlagen. All diese weisen Einschränkungen in Bezug auf Reproduzierbarkeit, Informationsgehalt und Effizienz auf. Aus diesem Grund haben Wissenschaftler des Fraunhofer IPA die Entwicklungsplattform »Fraunhofer IPA-Elektrolytprüfstand« entwickelt und realisiert, welche auf dreidimensionalen Prüfkörpern die industriellen Arbeitsbedingungen real und sehr genau nachstellt.

Im Galvanik-Labor steht dieses eigens entwickelte System in sechsfacher Ausführung zur Prozessentwicklung zur Verfügung. Die Ausstattung wird ergänzt durch einen Galvanikautomaten, einen Bandanlage für Vorserienbeschichtungen sowie eine Metallographie und ein nasschemisches Analytiklabor, die apparativ auf die Galvanotechnik ausgerichtet sind.

Bioproduktionslabor

Um die Entwicklung und den Einsatz von Produktions- und Automatisierungstechnologien für biotechnologische Prozesse weiter zu forcieren und zu beschleunigen, wurde am Fraunhofer IPA eine einzigartige Infrastruktur, das BioPoLiS, geschaffen. Diese Infrastruktur ermöglicht paralleles Arbeiten von Ingenieurwissenschaftlern und Naturwissenschaftlern in einem Labor. Dazu wurde die notwendige Infrastruktur für beide Disziplinen mit ihren jeweiligen Anforderungen kombiniert.

Das Fraunhofer IPA ist Technologiepionier für Automatisierungslösungen im Bereich der automatisierten 2D- und 3D-Zellkultur. Mit der Tissue Fabrik konnte erstmals eine Anlage geschaffen werden, die im Hochdurchsatz eine 2D-Zellkultur mit einem 3D-Aufbau von epidermalen Hautstrukturen verbindet.

Versuchsfeld für Werkzeugmaschinen

Mit Versuchsmaschinen und Prüfständen können Maschinen und Prozesse unterschiedlicher Bearbeitungsverfahren untersucht werden. Für die statische und dynamische Beurteilung von Werkzeugmaschinen steht eine Reihe von Messverfahren zur Verfügung, mit denen Merkmale der geometrischen Genauigkeit, aber auch das Maschinenverhalten ermittelt werden können. Für Genauig­keitsmessungen sind u. a. Geräte zur Laserinterferometrie sowie für Kreisformtests vorhanden. Die Merkmale einzelner Maschinenkomponenten, wie beispielweise Linearführungen oder Kugelgewindetriebe, können auf speziellen Versuchsständen untersucht werden. Hier lassen sich auch unterschiedliche thermische Umgebungsbedingungen in klimatisierten Räumen darstellen. An einer Schulungsmaschine im Baukastenprinzip lassen sich prototypische Komponenten testen und gezielt Maschineneigenschaften verändern, um deren Einfluss auf die Genauigkeit und das Verhalten der Maschine darzustellen.

Steuerungstechniklabor

Das Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen (ISW) verfügt über ein Steuerungstechniklabor mit Steuerungen unterschiedlicher Hersteller, welche an unterschiedlichen virtuellen Produktionsmaschinen in Hardware-in-the-loop-Simulationen betrieben werden. Dies ermöglicht die Validierung von Forschungsergebnissen an platz- und kostensparenden virtuellen Maschinen mit realen Steuerungen, ermöglicht eine interdisziplinäre Zusammenarbeit und liefert umfassende Einblicke in die Leistungsfähigkeit marktgängiger Systeme.

Zum Einsatz kommt das Steuerungstechniklabor beispielsweise bei der Entwicklung steuerungsunabhängiger Test- und Abnahmelösungen, zur Validierung von Simulationsmethoden, zur Konzepterprobung bei der Programmierung der Steuerungssysteme, zur Erprobung von Industrial-Security-Konzepten sowie in der Aus- und Weiterbildung.