Produktionsforschung

Das Institut für Produktionsforschung besteht aus 10 Fachgebieten und deckt damit eine breite Palette verschiedener Forschungskompetenzen im Bereich der Werkstoffwissenschaften und der Produktionstechnik ab.

Entlang der gesamten produktorientierten Wertschöpfungskette beschäftigen sich mehr als 70 Wissenschaftler mit aktuellen Fragestellungen im Bereich des Leichtbaus, des mikrostrukturellen Werkstoffdesigns,  der Metallkunde und Werkstofftechnik, der Füge- und Schweißtechnik, der Konstruktion und Fertigung, der Automatisierungstechnik, der industriellen Informationstechnik, dem Qualitätsmanagement, der Arbeitswissenschaften und Arbeitspsychologie sowie der Produktionswirtschaft.

Im Bereich der Werkstoffwissenschaften befassen sich ausgewählte Forschungsarbeiten beispielsweise mit der branchenübergreifenden Entwicklung von energie- und materialeffizienten Leichtbaulösungen und zugehöriger Fertigungstechnologien. Ausgehend von der ersten Idee über den Entwurf von Funktionsmustern bis hin zur fertigungstechnischen Umsetzung von komplexen Technologiedemonstratoren liegt der Fokus der Forschungsaktivitäten auf der Konstruktion, Simulation und Prototypenfertigung. Weiterhin wird das mikrostrukturelle Werkstoffdesign erforscht, indem moderne metallische und intermetallische Hochleistungswerkstoffe und die zugehörigen Herstellungs- und Charakterisierungsmethoden untersucht werden. Schwerpunkt sind -TiAl- und Kobalt-Basis Superlegierungen für Hochtemperaturanwendungen in Flugantrieben, Automobiltechnik und Energieerzeugung. Zusätzlich sind die Prozessentwicklung für das Umformen und Fügen, Simulationstechniken für neuartige Bauteile, neue Werkstoffe und Werkstoff­kombinationen sowie die Untersuchung der Lebensdauer und Bauteilsicherheit von Werkstoffen wichtige Forschungsgebiete.

Im Bereich der Produktion und Fertigung werden Fragen der Planung, Organisation, Steuerung und Kontrolle moderner Wertschöpfungssysteme erörtert. Das Spektrum von strategischen bis zu operativen Themen wird dabei vollständig abgedeckt. Neben der Konstruktion von Leichtbauteilen sowie der Entwicklung von Technologien zu ihrer Fertigung sind die Blech- und Massivumformung sowie flexible Fertigungsverfahren weitere zentrale Arbeitsschwerpunkte. Die ganzheitliche Betrachtungsweise von Konstruktion, Fertigung und Werkstofftechnik bildet dabei einen wesentlichen Grundsatz. Im Bereich der Automatisierungs­technik steht aktuell die intelligente Fabrik im Kontext von Industrie 4.0 im Mittelpunkt. Insbesondere sind dabei die Gebiete Mensch-Roboter-Kooperation, wandlungsfähige Fabriksysteme, Augmented Reality und mobile Werkzeugmaschinen von Interesse. Im Zusammenhang mit der Planung und Organisation von modernen computer- und technikgestützten Arbeitsprozessen wird Technikstress in Mensch- Maschine- Schnittstellen aus arbeitswissen­schaftlicher und arbeitspsychologischer Sicht untersucht. Als weitere Forschungsschwerpunkte sind die Planungs-, Organisations- und Softwareentwicklungsaufgaben kombiniert mit der Modellierung, Automatisierung und Steuerung von Produktionsprozessen und logistischen Materialflüssen zu nennen. Diese Gebiete erstrecken sich über den gesamten Produktlebenszyklus, ausgehend von der Produktinnovation über die Produktherstellung bis hin zum Recycling.  Betriebswirtschaftliche und technologische Aspekte sind ebenso eingeschlossen wie das Qualitätsmanagement, das im Zuge zunehmender Systematisierung und Zertifizierung weiter an Bedeutung gewinnt. Fachgebietsübergreifend steht die Erforschung der Produktionskette mit allen technischen, wirtschaftlichen, logistischen und menschlichen Belangen im Fokus.