PADERBORN, 24. Juni 2008 – Boeing, EOS Electro Optical Systems, Evonik Industries und MCP HEK Tooling haben gemeinsam mit der Universität Paderborn das Direct Manufacturing Research Center (DMRC) gegründet.
Vertreter der Unternehmen und der Universität unterzeichneten heute eine Vereinbarung mit dem Ziel, die Entwicklung von Direct Manufacturing-Prozessen und -Systemen, der automatischen, schichtweisen Herstellung von Bauteilen auf der Basis eines Computermodells, voranzutreiben. Grundlage der Zusammenarbeit ist die Erfahrung der Industriepartner in der Luft- und Raumfahrt, der Materialherstellung und der Anlagenentwicklung sowie die Forschungskompetenz der Universität Paderborn. Das DMRC soll im Herbst 2008 eröffnet werden.
“Direct Manufacturing hat das Potenzial, Produktionskosten für Bauteile erheblich zu verringern sowie Bauteile mit komplexen Geometrien und erweiterter Funktionalität herzustellen“, sagte Jeff DeGrange, Chairman des DMRC Konsortiums und Senior Manager für Direct Digital Manufacturing bei der Forschungs- und Entwicklungseinheit von Boeing, Phantom Works.
Das DMRC wird seinen Sitz an der Universität Paderborn haben und auf den Kompetenzen der Universität im Bereich Maschinenbau (z. B. Mechanik, Leichtbau, Partikeltechnik, Kunststofftechnik, Mechatronik) und Chemie (Polymermaterialien, Grenzflächenprozesse) bis hin zur Informatik aufbauen. “Wir freuen uns sehr, Teil dieses Konsortiums zu sein. Es eröffnet unseren Studierenden sowie Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die Möglichkeit, mehr über die neueste Generation der Direct Manufacturing Technologie zu lernen und unsere Kompetenzen in diesem Zukunftsfeld einbringen zu können“, sagte der Präsident der Universität Paderborn, Professor Dr. Nikolaus Risch.
„Das DMRC hat sich zum Ziel gesetzt, zu einem der führenden Institute auf dem Gebiet des Direct Manufacturing zu werden. Diese Technologie bietet die Chance, hochwertige Arbeitsplätze für qualifizierte Mitarbeiter zu schaffen: Die starke mittelständische Industrie in Nordrhein-Westfalen und speziell in Ostwestfalen-Lippe kann davon profitieren – vom Maschinenbau und der Medizintechnik bis zur Luftfahrt- und Automobilindustrie“, sagte der nordrhein-westfälische Innovationsminister Prof. Dr. Andreas Pinkwart.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Frästechniken werden bei Direct Manufacturing-Technologien Bauteile auf Basis eines CAD-Datensatzes (CAD: Computer-Aided Design) automatisch, schichtweise, z. B. mittels Laser aufgebaut. Die Technologien werden heute bereits in der Prototypenentwicklung eingesetzt und nur in wenigen Fällen in der Produktion kleiner, komplexer Bauteilserien. Voraussetzungen für eine breitere Anwendung in der Serienproduktion sind technische Lösungen im Hinblick auf Qualität und Kontinuität des Produktionsprozesses, Industriestandards, Automatisierung und Produktionsgeschwindigkeit.
Die Industriepartner bringen ihre Kernkompetenzen in die Forschungskooperation ein, um gemeinsam an diesen Herausforderungen zu arbeiten: Boeing definiert Anforderungen aus der Luft- und Raumfahrt an den Produktionsprozess sowie an die Systeme. Evonik Industries produziert polymerbasierte Standardmaterialien sowie speziell auf Direct Manufacturing abgestimmte Materialien. Die Expertise in der Entwicklung von Laser-Sinter- bzw. Laser-Melting-Anlagen für Metalle sowie Polyamide kommt von EOS und MCP HEK Tooling.
Die vier Gründungsunternehmen werden über die Vertragslaufzeit von fünf Jahren insgesamt 2 Mio. Euro in das DMRC investieren, dies entspricht jährlich 100.000 Euro je Unternehmen. Die Universität Paderborn wird zudem 600.000 Euro beitragen. Das DMRC begrüßt ausdrücklich den Beitritt weiterer Industriepartner, um die Bandbreite der Forschung kontinuierlich zu erweitern.
Das Land Nordrhein-Westfalen gab heute bekannt, dass es 1,4 Mio. Euro investieren wird, um die Ausstattung der Universität Paderborn im Bereich Direct Manufacturing zu verbessern. Mit den Mitteln werden Geräte für das DMRC angeschafft und damit die Grundlagen für Projekte in diesem Forschungsgebiet geschaffen. Das Land Nordrhein-Westfalen stellt zudem in den nächsten fünf Jahren bis zu 3,4 Mio. Euro für Forschungsprojekte des DMRC zur Verfügung, wenn die industriellen Partner sich mit weiteren Mitteln in gleicher Höhe beteiligen. Die Partner gehen davon aus, dass das Gesamtbudget des DMRC innerhalb von 5 Jahren auf eine Summe von rund 11 Mio. Euro anwachsen wird.
Die Forschung am DMRC wird von Professoren der Universität Paderborn geleitet und von technischen Mitarbeitern und Studenten der Universität durchgeführt. Auch Mitarbeiter der Industriepartner werden sich beteiligen und gegebenenfalls vor Ort an gemeinsamen Projekten arbeiten. Zu Beginn wird sich die Forschung auf die Verbesserung der Verfahren Laser Sintering/Melting von Metall- und Kunststoffpulver konzentrieren sowie auf die industriellen Anforderungen an Materialien, Ausbildung und die Entwicklung von Standards.
# # #
Boeing
Boeing [NYSE:BA] ist das weltweit führende Luft- und Raumfahrtunternehmen und der größte Hersteller von Verkehrs- und Militärflugzeugen zusammen. Phantom Works ist die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Boeing und arbeitet mit Regierungen, privaten Forschungsunternehmen und Universitäten weltweit zusammen, um die innovativsten und kosteneffizientesten Technologielösungen zur Anwendung in der Luft- und Raumfahrt zu finden. Für weitere Informationen besuchen Sie bitte http://www.boeing.com/ / http://www.boeing.de/.
EOS wurde 1989 gegründet und ist heute weltweit führender Hersteller von Laser-Sinter-Anlagen. Laser-Sintern ist die Schlüsseltechnologie für e-Manufacturing. Schnell, flexibel und kostengünstig entstehen Komponenten direkt aus elektronischen Daten. Das Verfahren beschleunigt die Produktentwicklung und modernisiert Produktionsprozesse. EOS hat sein Geschäftsjahr 2006/2007 mit einem Umsatz im Laser-Sintern von 59,7 Millionen Euro abgeschlossen. Das entspricht einer Steigerung von 14 Prozent im Vergleich zum Vorjahr. Das Unternehmen beschäftigt weltweit mehr als 250 Mitarbeiter, davon über 200 an seinem Hauptsitz in Krailling bei München. Für weitere Informationen besuchen Sie bitte http://www.eos.info/. Evonik Industries
Evonik Industries ist der kreative Industriekonzern aus Deutschland mit den Geschäftsfeldern Chemie, Energie und Immobilien. Evonik ist eines der weltweit führenden Unternehmen in der Spezialchemie, Experte für Stromerzeugung aus Steinkohle und erneuerbaren Energien sowie eine der größten privaten Wohnungsgesellschaften in Deutschland. Kreativität, Spezialistentum, kontinuierliche Selbsterneuerung und Verlässlichkeit sind unsere Stärken. Evonik ist in mehr als 100 Ländern der Welt aktiv. Rund 43.000 Mitarbeiter erwirtschafteten im Geschäftsjahr 2007 einen Umsatz von rund 14,4 Milliarden Euro und ein operatives Ergebnis (EBIT) von über 1,3 Milliarden Euro. Für weitere Informationen besuchen Sie bitte http://www.evonik.de/. MCP HEK Tooling
MCP HEK Tooling hat mehr als 50 Jahre Erfahrung als Lieferant für die Flugzeug- und Automobilindustrie. Darüber hinaus zählen zu unseren Kunden zahlreiche Universitäten, Forschungs- und Ausbildungseinrichtungen, Fachhochschulen in 16 Ländern Europas und den USA sowie Singapur, Indien, Australien und Korea. Seit 20 Jahren, mit der Einführung der RP Technologie, hat sich MCP – HEK Tooling GmbH mit allen Rapid Prototyping (RP) und Rapid Manufacturing (RM) Verfahren beschäftigt. MCP HEK Tooling beschäftigt 60 Mitarbeiter in den Vertriebsstätten Lübeck, Borchen/Paderborn, Deutschland und Stone, England. Der Umsatz in 2007 betrug 20 Millionen Euro. Für weitere Informationen besuchen Sie bitte http://www.mcp-group.de/.
Universität Paderborn
Universität Paderborn ist eine junge (1972 gegründet), dynamische Hochschule, die im Rahmen ihrer Profilbildung insbesondere auf die enge interdisziplinäre Zusammenarbeit über Fächer- und Fakultätsgrenzen hinweg setzt. Hieraus sind eine Reihe von profilbildenden Schwerpunkten gerade in technischen und naturwissenschaftlichen Bereichen entstanden wie z. B. intelligente technische Systeme, Mechatronik, Optoelektronik, Leichtbau und Polymermaterialien. Dabei wird, wo immer möglich, ein großer Wert auf eine enge Verknüpfung von international anerkannter Grundlagenforschung und anwendungsorientierter Forschung gelegt. Für weitere Informationen besuchen Sie bitte http://www.uni-paderborn.de/ / http://www.dmrc.de/.
Website DMRC: http://dmrc.uni-paderborn.de/
# # #
Kontakte:
Beatrice Bracklo
Boeing (Berlin)
+49.30.77377.106
Beatrice.bracklo@boeing.com
Martina Methner
EOS Electro Optical Systems (Krailling)
+49.89.89336.134
martina.methner@eos.info
Dr. Ursula Keil
Evonik Degussa (Marl)
+49.2365.49.9878
ursula.keil@evonik.com
Stefan Ritt
MCP HEK Tooling (Luebeck)
+49.451.16082.273
stefan.ritt@mcp-group.de
Tibor Werner Szolnoki
University Paderborn (Paderborn)
+49.5251.60.2548
szolnoki@zv.uni-paderborn.de
André Zimmermann
Ministerium für Innovation, Wissenschaft, Forschung und Technologie Nordrhein-Westfalen (Düsseldorf)
+49.211.896.4790
presse@miwft.nrw.de
Die Pressemitteilung liegt <link fileadmin uni-aktuell pressefotos juni _blank>auf Englisch als PDF-Datei vor.
Sprechzettel des Ministers für
Innovation, Wissenschaft, Forschung und Technologie
des Landes Nordrhein-Westfalen
Prof. Dr. Andreas Pinkwart
Pressekonferenz zur Vorstellung
des Direct Manufacturing Research Centers
an der Universität Paderborn
am 24.06.2008
- es gilt das gesprochene Wort -
Sehr geehrte Damen und Herren,
wir haben uns ein ehrgeiziges Ziel gesetzt: NRW soll bis 2015 Innovationsland Nummer 1 in Deutschland werden. Bis 2015 wollen wir das Land mit den höchsten Investitionen in Bildung und Forschung sein, und das Land mit den meisten Beschäftigten in Forschung und Entwicklung. Um das zu erreichen, haben wir eine Aufholjagd gestartet. Wir müssen jetzt die Weichen richtig stellen, denn ein rohstoffarmes Hochlohnland wie unseres wird im internationalen Wettbewerb nur mit Innovationsvorsprung bestehen. Die Innovationsfähigkeit unseres Landes ist der entscheidende Faktor für zukunftssichere Arbeitsplätze und Wohlstand. Deswegen ist die Verbesserung der Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Wirtschaft ein zentrales Element unserer Innovationsstrategie. Wir brauchen wir in Nordrhein-Westfalen mehr Spitzenforschung und mehr Spitzentechnologie. Und wir brauchen mehr forschende Unternehmen, die hier bei uns in gemeinsame Vorhaben mit der Wissenschaft investieren.
In den vergangenen zweieinhalb Jahren haben sich 10 – zum Teil weltweit agierende – Unternehmen dafür entschieden, ihre Forschung und Entwicklung in Nordrhein-Westfalen anzusiedeln. Wir sind auf dem Weg zum Innovationsland Nummer 1 also schon ein gutes Stück weiter gekommen. Die Gründungen dieser Forschungsinstitute oder Forschungskooperationen waren alles schöne Termine für mich. Erst vor kurzem war ich an der Universität Bielefeld, weil Honda in der Roboterforschung mit der Hochschule kooperiert.
Ich freue mich, dass wir Ihnen heute mit dem „Direct Manufacturing Research Center“ ein neues und international herausragendes Forschungsinstitut vorstellen können. Das DMRC hat sich zum Ziel gesetzt, zu einem der führenden Institute auf dem Gebiet des Direct Manufacturing zu werden. Solche Institute der Spitzenforschung brauchen wir, wenn Nordrhein-Westfalen bis 2015 Innovationsland Nummer 1 werden soll. Das DMRC startet mit einem hohen Anspruch – und das halte ich für richtig. Forschungsexzellenz mit genau diesem Anspruch müssen wir in NRW entwickeln. Ich hoffe, dass das Engagement der vier Industrieunternehmen Boeing, Evonik, EOS und MCP-HEK Tooling hier in Paderborn den Weg bereitet für viele ähnliche Kooperationen von ebenso hoher Qualität.
Heute ist nicht nur ein guter Tag für die Universität Paderborn, sondern für Nordrhein-Westfalen insgesamt. Unsere Hochschulen haben das Potenzial, mit exzellenter anwendungsbezogener Forschung auf Zukunftsfeldern hochkarätige Unternehmenspartner zu gewinnen. Das beweist die Entscheidung der vier Unternehmen für die Universität Paderborn.
Bei der Auswahl des Standorts für das neue Institut hat sich das Industriekonsortium unter Federführung von Boeing zunächst im internationalen Vergleich für Deutschland als den am besten geeigneten Standort entschieden. Dass sich die Universität Paderborn im bundesweiten Wettbewerb gegen andere Universitäten – darunter auch solche in den süddeutschen Ländern - durchsetzen konnte, ist eine Auszeichnung. Die heutige Präsentation des neuen Institutes ist eine Ermutigung für alle in NRW, die überzeugt sind, dass unsere Hochschulen Schrittmacher sind für das Innovationsland NRW. Sie sehen, es lohnt sich, mit anwendungsbezogener Spitzenforschung auf sich aufmerksam zu machen.
Das DMRC ist ein Beleg für die klare Zielrichtung der Landesregierung, Forschungsexzellenz an den Hochschulen zu fördern und den Wissenstransfer zu unterstützen. Mit 1,4 Millionen Euro verbessern wir die Ausstattung der Universität Paderborn im Bereich Direct Manufacturing. Mit den Mitteln werden Geräte für das DMRC angeschafft und die Grundlage für die Forschungsprojekte des Zentrums geschaffen. Das Land Nordrhein-Westfalen stellt zudem in den nächsten fünf Jahren bis zu 3,4 Mio. Euro für Forschungsprojekte des DMRC zur Verfügung, wenn die industriellen Partner sich mit weiteren Mitteln in gleicher Höhe beteiligen. Die Partner gehen davon aus, dass das Gesamtbudget des DMRC innerhalb von 5 Jahren auf eine Summe von rund 11 Millionen Euro anwachsen wird.
Wir erwarten eine deutliche Stärkung der Innovationskraft des Maschinenbaus und der Anwenderindustrien durch das DMRC. Die Technologie bietet die Chance, hochwertige Arbeitsplätze für qualifizierte Mitarbeiter zu schaffen: Die starke mittelständische Industrie in ganz Nordrhein-Westfalen und speziell in Ostwestfalen-Lippe kann davon profitieren – vom Maschinenbau und der Medizintechnik bis zur Luftfahrt- und Automobilindustrie. Jetzt schon sind deutsche Firmen führend in der Herstellung von Direct-Manufacturing Maschinen.
Das DMRC als führende Institution in einer wichtigen Zukunftstechnologie verspricht ein bedeutender Baustein zu werden, um den Ruf des Landes und der Region als Hochtechnologiestandort weiter zu festigen. Sie können sicher sein, dass die Landesregierung die Arbeit des DMRC aufmerksam verfolgen und auch in Zukunft nach Kräften unterstützen wird. Ich wünsche allen, die hier arbeiten werden, viel Glück und Erfolg.
Der Redetext des Ministers steht auch als <link fileadmin uni-aktuell pressefotos juni _blank>PDF-Datei zur Verfügung.
Redemanuskript
des Präsidenten der Universität Paderborn
Prof. Dr. Nikolaus Risch
zur Pressekonferenz anlässlich der Vorstellung des
Direct Manufacturing Research Centers (DMRC)
an der Universität Paderborn
am 24.06.2008
– es gilt das gesprochene Wort –
Sehr geehrte Damen und Herren,
wir freuen uns sehr, Ihnen die Gründung des Direct Manufacturing Research Centers ankündigen zu können. Hiermit wird an der Universität Paderborn ein weiteres Forschungszentrum zu einem wichtigen Zukunftsthema etabliert. Wir sind stolz darauf, dass wir als universitärer Partner ausgewählt wurden und uns dabei gegen viele andere Hochschulen durchsetzen konnten, die laut der bekannten Exzellenzinitiative zum Teil zu den besten Deutschlands gehören. Dies bestätigt uns in dem Weg, konsequente Profilbildung in für uns ausgewiesenen Bereichen zu betreiben, den wir in den letzten Jahren gegangen sind.
Im Rahmen dieses Prozesses setzen wir auf die enge interdisziplinäre Zusammenarbeit über Fächer- und Fakultätsgrenzen hinweg. Diese Arbeitsweise wird auch für das DMRC von essentieller Bedeutung sein. In der Vergangenheit sind bereits eine Reihe von profilbildenden Schwerpunktthemen gerade in technischen und naturwissenschaftlichen Bereichen entstanden, wie z. B. intelligente technische Systeme, Optoelektronik, Mechatronik, Leichtbau und Polymermaterialien, von denen viele eine wichtige Rolle im DMRC spielen werden. Ebenso ist unsere Erfahrung in anderen langjährigen Kooperationsprojekten mit der Industrie, wie z. B. das C-Lab, das S-Lab oder das L-Lab, äußerst hilfreich bei der Realisierung des DMRC. Insofern passt das DMRC hervorragend in die Gesamtstrategie der Universität Paderborn. Nicht zuletzt gilt dies auch für das Projekt der Zukunftsmeile Fürstenallee: Unser Vorhaben, ein Forschungs- und Entwicklungscluster mit dem Schwerpunkt Intelligenter Technischer Systeme in Paderborn aufzubauen, hat sich bei der Konzeption des DMRC als ausgesprochen tragfähig erwiesen. Daher kann ich Ihnen heute das DMRC auch als den ersten Baustein der Zukunftsmeile Fürstenallee präsentieren.
Ein weiteres Charakteristikum unserer Arbeit ist eine enge Verknüpfung von Grundlagen- und Anwendungsforschung, damit beide wechselseitig voneinander profitieren. Dies erwarten wir auch im DMRC, indem bei der Bearbeitung von industriell relevanten Problemstellungen, die zeitnah anwendungsgerecht beantwortet werden sollen, grundlegende Fragestellungen aufgeworfen werden. Diese müssen dann in längerfristigen Projekten erforscht werden, um so das Verständnis für Elementarprozesse zu fördern. Diese Erkenntnisse sind wiederum die Basis für nachhaltige Innovationen, die dann wieder in die industrielle Anwendung einfließen.
Das DMRC wird eine wissenschaftliche Einrichtung der Universität Paderborn sein. Es wird dabei maßgeblich von der Fakultät für Maschinenbau getragen, aber entsprechend des interdisziplinären Ansatzes wesentliche Beiträge aus der Fakultät für Naturwissenschaften, der Fakultät für Elektrotechnik, Informatik und Mathematik sowie gegebenenfalls auch aus der Fakultät für Wirtschaftwissenschaften integrieren. Es wird eine offene Struktur darstellen, indem neben einem Kernteam – welches Sie hier zu meiner Rechten sitzen sehen – weitere universitäre Mitglieder als wissenschaftliche Projektleiter arbeiten werden. Diese können aber dynamisch wechseln, entsprechend der Expertise, die in den jeweiligen Projekten benötigt wird. Dies ist besonders wichtig, da zur Weiterentwicklung dieser Technologie eine Vielzahl unterschiedlicher Themen und Forschungsgebiete abgedeckt werden muss. Obwohl wir bisher nicht direkt im Bereich des Direct Manufacturing geforscht haben, sind wir für diese Aufgabe sehr gut aufgestellt: Wir haben hier anerkannte Experten der unterschiedlichsten Teilbereiche und können somit die gesamte Prozesskette abdecken. Dies beinhaltet beispielsweise Themen vom Bauteilentwurf, der mechanischen Auslegung, der informationstechnischen Aufbereitung der Daten, über die Steuerung von komplexen Anlagen, das Pulverhandling, die Materialentwicklung und –verarbeitung im Bereich Polymere und Metalle bis hin zur Prozessmesstechnik und Bauteilcharakterisierung sowie der Modellbildung und Simulation komplexer Systeme. Die Mittel des Landes Nordrhein-Westfalen in Höhe von 1,4 Mio. € werden eingesetzt, um das DMRC mit modernsten Geräten im Bereich Direct Manufacturing sowie im Bereich Messtechnik und Bauteilcharakterisierung auszustatten. Darüber hinaus wird die Universität 600.000 € investieren, um eine anspruchsvolle Infrastruktur, eine Grundausstattung der Arbeitsplätze sowie in der Anfangsphase einen Geschäftsführer des DMRC zu finanzieren. Dadurch soll das DMRC in die Lage versetzt werden, eine international führende Rolle im Bereich Direct Manufacturing einzunehmen und durch die Gewinnung vieler zusätzlicher Partner dynamisch zu wachsen.
Neben der Forschung wird aber auch die Lehre entscheidend vom DMRC profitieren, da hiermit hervorragende Möglichkeiten geschaffen werden, um Studierende mit dieser wichtigen Zukunftstechnologie vertraut zu machen. Dies geschieht einerseits, indem Forschungsergebnisse direkt in die Lehre in Form von Vorlesungen, Übungen und Praktika einfließen. Andererseits aber auch ganz maßgeblich durch studentische Arbeiten im Rahmen der Bachelor- und Masterausbildung bis hin zu Promotionsarbeiten. Dadurch eröffnen sich unseren Absolventinnen und Absolventen neue, hervorragende berufliche Perspektiven. Das Alleinstellungsmerkmal des DMRC in der Hochschullandschaft gibt uns darüberhinaus die Möglichkeit, zusätzliche talentierte Studierende sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für die Universität Paderborn zu gewinnen.
Zusammenfassend möchte ich betonen, dass wir uns sehr freuen, Teil dieses Konsortiums zu sein. Es passt hervorragend in die Gesamtstrategie der Universität und eröffnet unseren Studierenden sowie Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die Möglichkeit, mehr über die neueste Generation der Direct Manufacturing Technologie zu lernen und unsere Kompetenzen in diesem Zukunftsfeld einbringen zu können. Wir haben uns gemeinsam mit den Industriepartnern sehr ehrgeizige Ziele gesetzt und freuen uns auf eine erfolgreiche und fruchtbare Zusammenarbeit. Wenn ich einen Blick in die Zukunft wagen darf, so gehe ich davon aus, dass das DMRC auch ein Motor für wertvolle Arbeitsplätze in der Region werden kann und darüber freue ich mich ganz besonders.
Statement
Jeff DeGrange
Chairman of the DMRC
Senior Manager Direct Digital Manufacturing,
Boeing Phantom Works, St. Louis, USA
Sehr geehrte Damen und Herren,
Vertreter der vier Unternehmen Boeing, EOS Electro Optical Systems, Evonik Industries und MCP HEK Tooling sowie die Universität Paderborn haben heute eine Vereinbarung zur Gründung einer Forschungskooperation unterzeichnet, dem „Direct Manufacturing Research Center“ oder kurz „DMRC“. Grundlage der Zusammenarbeit ist die Erfahrung der Industriepartner in der Luft- und Raumfahrt, der Materialherstellung und DM Anlagenentwicklung sowie die Forschungskompetenz der Universität Paderborn. Das DMRC soll im Herbst 2008 eröffnet werden.
Es ist mir eine große Freude, als erster gewählter Chairman des Research Centers heute für die DMRC Partner zu Ihnen sprechen zu dürfen. Zunächst möchte ich Ihnen eine kurze Einführung in diese Produktionstechnologie, ihre möglichen Anwendungen und ihr Potenzial für die Zukunft geben. Anschließend werde ich die Struktur des DMRC, unsere Ziele sowie die Rollen der einzelnen Partner erläutern.
Was ist Direct Manufacturing?
Mit Rapid Manufacturing (RM) oder Direct Manufacturing (DM) wird im Allgemeinem die automatische, schichtweise Erstellung von Bauteilen auf der Grundlage eines CAD Datensatzes bezeichnet. RM- bzw. DM-Konzepte umfassen verschiedene Verfahren, z. B. Laser Sintering, Selective Laser Melting (SLM) oder Electron Beam Melting (EBM). Das Prinzip dieser generativen Fertigungsverfahren kann am besten mit einem kurzen Video über Laser Sintering und SLM erklärt werden, das wir Ihnen jetzt zeigen möchten.
Erklärung zum Video
Die Anwendung von Fertigungsverfahren dieser Art verspricht deutliche Vorteile wie reduzierte Produktions- und Prozesskosten, kürzere Durchlaufzeiten, komplexere Bauteil-geometrien oder die nachfrageorientierte Produktion von Ersatzteilen. Leider haben sie bis heute jedoch keine breite Nutzung in der Serienproduktion erreicht und sich vorwiegend in der Prototypenfertigung als gängige Verfahren etabliert. Am Markt können lediglich vereinzelte Anwendungen bei Kleinserien gefunden werden, beispielsweise in Kühlsystemen oder aerodynamischen Verkleidungsteilen in der Formel 1 oder von Militärflugzeugen wie der Boeing F/A-18 Super Hornet, bei speziellen Bauteilen für die International Space Station oder medizinischen Anwendungen wie künstliche Implantate.
Führende Experten bewerten das Potenzial der DM-Technologie positiv. Die RM Plattform, welche die Interessen der europäischen DM-Industrie vertritt, geht davon aus, dass Direct Manufacturing spätestens im Jahr 2020 zu den Standardproduktionsverfahren gehören wird. Wir sind ebenfalls dieser Ansicht. Den weltweiten Gesamtmarkt für Direct Manufacturing beziffert Terry Wohlers, einer der führenden Analysten auf dem Gebiet, in seinem aktuellen Report auf 1,1 Mrd. $ in 2007 mit einem prognostizierten Wachstum auf 3,5 Mrd. $ bis 2015.
Einer breiteren Nutzung dieser vielversprechenden Technologie stehen bis heute jedoch noch zahlreiche Restriktionen entgegen. Auf technischer Seite sind neue CAD- und Simulationswerkzeuge für die Konstruktion von Multi-Material-Bauteilen notwendig, die Fertigungsgeschwindigkeit muss erhöht, Eigenschaften wie Oberflächengüte, Festigkeit, Reproduzierbarkeit und Prozesssicherheit müssen verbessert oder auch der Bauraum vergrößert werden. Ferner existieren für das Direct Manufacturing noch keine Normen oder Standards, die eine Vereinheitlichung und einen Vergleich der Herstellprozesse ermöglichen. Die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrtindustrie sowie Hersteller von High-Tech-Equipment verfolgen heute mit großem Interesse die Entwicklung der DM-Technologien. Diese Schlüsselindustrien treiben die Entwicklung der neuen Fertigungsverfahren voran.
Was wollen wir erreichen?
Als Forschungszentrum ist es Ziel des DMRC, aufbauend auf den Kompetenzen der deutschen DM-Industrie, den Technologiefortschritt voranzutreiben. Das DMRC wird den entsprechenden Paradigmenwechsel in der Fertigung aktiv begleiten. Es hat ebenfalls zum Ziel, als international anerkannte Plattform eine zentrale Anlaufstelle für den Austausch von Best Practices, also gegenwärtig optimaler Verfahren, zu sein und objektive Marktstudien und Benchmarking durchzuführen. Durch die Integration des DMRC in das universitäre Umfeld der Universität Paderborn besteht für Studierende der Ingenieurswissenschaften die Möglichkeit, an DM-Anlagen der neuesten Generation ausgebildet zu werden.
Deutschland ist mit seinen signifikanten Beiträgen in Forschung, Entwicklung und Produktion in den vergangenen Jahren zu einem der Schlüsselmärkte für Direct Manufacturing geworden. Das macht es zum idealen Standort für das DMRC. Die Fähigkeiten der erfahrenen Industriepartner und der Universität Paderborn sind Grundlage für einen ganzheitlichen Ansatz zur Lösung der wichtigsten technischen Probleme. Boeing hat große Erfahrung in der Nutzung solcher DM-Systeme und definiert Anforderungen an die Produktion und die Konstruktion aus der Sicht der Luft- und Raumfahrt. Die Abteilung High Performance Polymers von Evonik Industries steuert mehr als 40 Jahre Erfahrung in der Herstellung von Polymeren bei und konzentriert sich auf die Entwicklung von standardisierten und maßgeschneiderten Materiallösungen. Mit EOS und MCP HEK Tooling hat das DMRC Zugang zum Know-How von zwei führenden DM-System-Herstellern, wobei EOS im Laser Sintering von Kunststoffen und Metallen aktiv ist und MCP HEK Tooling im Bereich des Selective Laser Melting von Metallen.
Das DMRC baut auf der bestehenden Infrastruktur und Forschungslandschaft der Universität Paderborn auf. Das strategische Management wird durch das DMRC Board of Directors gewährleistet. Dieses setzt sich aus Vertretern der Partner zusammen. Auf operativer Ebene wird zunächst ein Koordinator die Arbeiten steuern und mehrere wissenschaftliche Fachkräfte die Bearbeitung der Gemeinschaftsprojekte durchführen. Diese werden durch Sachleistungen sowie Maschinen der Industriepartner unterstützt. Die vier Gründungspartner werden hierzu Ressourcen in Höhe von 2 Mio. € über 5 Jahre zur Verfügung stellen, was einem jährlichen Beitrag von 100.000 Euro pro Partner entspricht. Diese Mittel werden durch weitere Investitionen seitens der Universität und des Landes Nordrhein-Westfalen ergänzt. Das DMRC beabsichtigt, möglichst rasch zusätzliche industrielle Partner zu gewinnen, um die Bandbreite der Forschung kontinuierlich zu erweitern.
Forschungsseitig konzentriert sich das DMRC zu Beginn auf Projekte im vielversprechenden Umfeld pulverbasierter Verfahren (Laser Sintering/Melting). Schwerpunkte sind dabei Materialforschung Kunststoff, Materialforschung Metalle und Prozesstechnologien. Beispiele hierfür sind die Identifikation materialinduzierter Abweichungen, die Erprobung von Testverfahren für die Materialverarbeitung sowie die Entwicklung von neuen Pulververarbeitungsstrategien und von Closed-Loop-Steuerungssystemen.
Zusammenfassung:
Das DMRC wird die gemeinsamen Stärken der Partner nutzen, um die Einführung produktionsfähiger DM-Technologien in der Industrie und die Entwicklung einer effizienten Lieferkette voranzutreiben. Das DMRC wird sich auch auf die Ausbildung der nächsten Generation von Ingenieuren konzentrieren.
Der Redetext steht <link fileadmin uni-aktuell pressefotos juni _blank>auf Englisch als PDF-Datei zur Verfügung.
Hintergrundinformationen zum DMRC
Mit Rapid Manufacturing (RM) bzw. Direct Manufacturing (DM) wird im Allgemeinen die automatische, schichtweise Erstellung von Bauteilen auf der Grundlage eines CAD-Datensatzes bezeichnet. Das Prinzip dieser generativen Fertigungsverfahren ist in folgender Abbildung veranschaulicht.
Unter oben genannten Begriffen sind eine Vielzahl verschiedener technischer Verfahren zusammengefasst, wie Laser Sintering, Selective Laser Melting (SLM), Fused Deposition Modelling (FDM), Electron Beam Melting (EBM) und Stereo-Lithography Apparatus (SLA).
Die Anwendung von Fertigungsverfahren dieser Art verspricht deutliche Vorteile wie reduzierte Produktions- und Prozesskosten, kürzere Durchlaufzeiten, komplexere Bauteil-geometrien oder die nachfrageorientierte Produktion von Ersatzteilen. Leider haben sie bis heute jedoch keine breite Nutzung in der Serienproduktion gefunden und sich vorwiegend in der Prototypenfertigung als gängige Verfahren etabliert. Am Markt können lediglich vereinzelte Anwendungen bei Kleinserien gefunden werden, beispielsweise in Kühlsystemen oder aerodynamischen Verkleidungsteilen in der Formel 1 oder von Militärflugzeugen, bei Hörgeräteschalen oder speziellen Bauteilen für die Raumfahrt.
Diese sind dabei nur ein Indikator für das zukünftige Potenzial der Technologien, welches auch in der EU-Studie FuTMan, im Wohlers Report 2008, im BMBF-Programm für die Produktion von Morgen sowie im 7. Forschungsrahmenprogramm der EU herausgestellt wurde. Die auf europäischer Ebene aktive RM-Plattform, die in ihrem Vision Paper dieses Potenzial detailliert beschreibt, geht davon aus, dass die werkzeuglose Fertigung spätestens im Jahr 2020 zu den Standardverfahren gehören wird.
Einer breiteren Nutzung dieser vielversprechenden Technologie stehen bis heute jedoch noch zahlreiche Restriktionen entgegen. Auf technischer Seite sind neue CAD- und Simulationswerkzeuge für die Konstruktion von Multi-Material-Bauteilen notwendig, die Fertigungsgeschwindigkeit muss erhöht, Eigenschaften wie Oberflächengüte, Festigkeit, Reproduzierbarkeit und Prozesssicherheit müssen verbessert oder auch der Bauraum vergrößert werden. Dabei sind viele Elementarprozesse bisher noch unvollständig verstanden und es bedarf zu einer weiteren Optimierung auch grundlagenorientierter Forschung. Ferner existieren für das Direct Manufacturing noch keine Normen oder Standards, die eine Vereinheitlichung und einen Vergleich der Herstellprozesse ermöglichen. Ebenso fehlt zur weiteren Verbreiterung in produktionstechnische Anwendungen eine adä-quate Lieferantenstruktur. Das heißt, die die Verfahren einsetzenden Unternehmen finden momentan keine ausgeprägte Supply Chain vor, die sich mit konventionellen Verfahren wie dem Druckgießen vergleichen lässt. Die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrtindustrie sowie Hersteller von High-Tech-Equipment verfolgen heute mit großem Interesse die Entwicklung der DM-Technologien. Mit hohen Anforderungen an neue Materialien, flexiblere Produktionsalternativen für sinkende Losgrößen, kostengünstigere Präzisionsbauteile und eine effektivere Ersatzteilproduktion treiben diese Schlüsselindustrien die Entwicklung der neuen Fertigungsverfahren massiv voran.
Das Direct Manufacturing Research Center (DMRC) teilt die positive Einschätzung führender Experten zum Potenzial der DM-Technologien sowie die Vision der RM-Plattform, welche durch folgendes Szenario geprägt ist: Zum einen wird davon ausgegangen, dass am Markt verfügbare Systeme unterschiedlicher Hersteller mit großen Mengen an Rohmaterial be-trieben werden, das von spezialisierten Herstellern zu wettbewerbsfähigen Konditionen angeboten wird. Zum anderen kennzeichnet sich die Vision durch die Annahme, dass DM-Technologien in der Breite von Endanwendern verschiedener Industriezweige eingesetzt werden. An Stelle einer arbeitskräfteintensiven Produktion, welche im Zuge der Globa-lisierung zunehmend in Niedriglohngebiete verlagert wird, erfolgt damit die Installation einer wettbewerbsfähigen, wissensintensiven Fertigung. Allein durch die Ablösung konventioneller Verfahren soll laut einer Studie der RM-Plattform in der EU ein zusätzliches Wertschöpfungspotential von 1,1 Mrd € im Jahr 2020 realisierbar sein und rund 16.000 neue Arbeitsplätze entstehen. Dazu kommen zusätzliche Effekte durch das Marktwachstum im Ausstattungs- sowie Materialsektor und in der Zulieferindustrie für Bauteile. Den weltweiten Gesamtmarkt für Direct Manufacturing beziffert Terry Wohlers, einer der führenden Analysten auf dem Gebiet, in seinem aktuellen Report auf 1,1 Mrd. $ in 2007 mit einem prognostizierten Wachstum auf 3,5 Mrd. $ bis 2015.
Als Forschungszentrum ist es Ziel des DMRC, aufbauend auf den Fähigkeiten der deutschen DM-Industrie sowie der Expertise der beteiligten Partner aus Industrie und Hochschule, den dafür notwendigen Technologiefortschritt voranzutreiben und den entsprechenden Paradigmenwechsel in der Fertigung aktiv zu begleiten. Als international anerkannte Plattform hat es ebenso zum Ziel, eine zentrale Anlaufstelle für den Austausch von Best Practices, also gegenwärtig optimaler Verfahren zu sein. Ebenso können am DMRC neutrale Marktstudien und Benchmarks von Methoden und Prozessen durchgeführt sowie Zukunftsszenarien im DM-Umfeld entwickelt werden. Eine Umgebung, welche die Inkubation sowie die Ausgründung bzw. den Transfer vielversprechender Technologien in neue und bestehende Unternehmen fördert, bildet die Grundlage für eine Vielzahl gemeinsamer sowie spezifischer Projekte der Partner untereinander. Es wird erwartet, dass aus den eher anwendungsorientierten Projekten neue Fragestellungen aufgeworfen werden, die dann innerhalb von grundlagenorientierten Forschungsprojekten bearbeitet werden müssen. Dadurch entsteht eine starke Synergie und wechselseitiger Nutzen von Anwendungs- und Grundlagenforschung. Durch die Integration des DMRC innerhalb des universitären Umfelds der Univesität Paderborn besteht zudem für Studierende der Ingenieurswissenschaften ferner die Möglichkeit, an DM-Anlagen der neuesten Generation ausgebildet zu werden. Insgesamt leistet das DMRC damit einen Beitrag dazu, produktionsfähige DM-Technologien schneller der Industrie zur Verfügung zu stellen, eine leistungsfähige Ausstattungsindustrie in Deutschland zu entwickeln sowie die Wettbewerbsfähigkeit des Produktions- und Forschungsstandortes Deutschland zu stärken.
Die Universität Paderborn bildet als leistungsfähige wissenschaftliche Hochschule mit Kernkompetenzen im Bereich Maschinenbau (insbesondere Mechanik, Leichtbau, Partikeltechnik, Kunststofftechnik, Mechatronik, metallische Werkstoffe) und Chemie (Polymermaterialien, Grenzflächenprozesse) bis hin zur Informatik den Kern des DMRC. In der Gründungsphase werden so Seites der Universität inbesondere Prof. Dr.-Ing Hans-Joachim Schmid (Partikeltechnik) als Sprecher, Prof. Dr.-Ing Thomas Tröster (Leichtbau), Prof. Dr.-Ing. Volker Schöppner (Kunststofftechnik), Prof. Dr.-Ing. Guido Grundmeier (Grenzflächen) im DMRC involviert sein. Ferner stützt sich das DMRC auf die Fähigkeiten mehrerer erfahrener industrieller Partner. Boeing definiert Anforderungen aus der Luft- und Raumfahrt an den Produktionsprozess sowie an die Systeme. Evonik Industries produziert polymerbasierte Standardmaterialien sowie speziell auf Direct Manufacturing abgestimmte Materialien. Die Expertise in der Entwicklung von Laser-Sinter- bzw. Laser-Melting-Anlagen für Metalle sowie Polyamide kommt von EOS Electro Optical Systems und MCP HEK Tooling.
Damit werden alle wichtigen Bereiche der Wertschöpfung im Direct Manufacturing durch spezialisierte Organisationen abgedeckt, was eine ganzheitliche Bearbeitung relevanter Fragestellungen ermöglicht. Es ist beabsichtigt, möglichst rasch zusätzliche industrielle Partner zu gewinnen, um die Bandbreite sowie das Volumen der Forschung kontinuierlich ausdehnen zu können.
Das DMRC baut auf der bestehenden Infrastruktur und Forschungslandschaft der Universität Paderborn auf und wird schrittweise durch entsprechendes Personal und die notwendige Ausstattung ergänzt. In welchem Ausmaß Personal sowie Infrastruktur aufgebaut werden und Projekte gestartet werden können, hängt insbesondere von den zur Verfügung stehenden Finanzmitteln ab. Die Gründungspartner werden hierzu Ressourcen in der Höhe von 2 Mio. € über 5 Jahre zur Verfügung stellen, welche durch ergänzende öffentliche Mittel komplementiert werden. So wurden der Universität seitens des Landes Nordrhein Westfalen Mittel in der in Höhe von 1,4 Mio. € für Infrastrukturmaßnahmen zugesprochen, um die Kompetenzen im Bereich DM zu verstärken bzw. aufzubauen. Hinzu kommen 600.000 €, welche die Universität selbst investieren wird. Ferner hat das Land die Bereitschaft signalisiert, Forschungsprojekte im DMRC bis zu einer Höhe von 3,4 Mio. € bis 2013 zu fördern, wenn die industriellen Partner sich mit weiteren Projektmitteln in gleicher Höhe beteiligen. Weiteres Wachstum des Forschungsetats soll durch die zunehmende Anzahl industrieller Partner sowie die Einwerbung von Fördermitteln anderer Förderinstitutionen (DFG, BMBF, EU etc.) dargestellt werden. Die Partner gehen davon aus, dass das Gesamtbudget des DMRC innerhalb von 5 Jahren auf eine Summe von rund 11 Mio. Euro anwachsen wird.
Das strategische Management wird durch ein Board of Directors gewährleistet, welches aus Repräsentanten der Partner besteht. Es koordiniert gemeinschaftlich die Verwendung der Forschungsmittel sowie das Wachstum des DMRC. Auf operativer Ebene wird zunächst ein Koordinator die Arbeiten steuern und mehrere wissenschaftliche Fachkräfte die Bearbeitung der Gemeinschaftsprojekte durchführen. Diese werden durch Sachleistungen sowie Maschinen der Industriepartner unterstützt.
Forschungsseitig konzentriert sich das DMRC zu Beginn auf Projekte im Umfeld pulverbasierter Verfahren (Laser Sintering/Melting), welche zum jetzigen Zeitpunkt außerordentlich vielversprechend sind. Hierbei stehen insbesondere die Themengebiete Materialforschung Kunststoff, Materialforschung Metalle und Prozesstechnologien im Mittelpunkt. Auf Basis einer Schwachstellenanalyse der derzeitigen Maschinen- und Materialgeneration werden gezielt Projekte mit einer Laufzeit von einem halben Jahr bis zu drei Jahren definiert. Beispiele hierfür sind die Identifikation materialinduzierter Ab-weichungen, die Erprobung von Testverfahren für die Materialverarbeitung sowie die Adaption von High-Performance-Thermoplasten. Das weitere Augenmerk liegt u. a. auf der Untersuchung des Verhaltens von Metallen, der Identifikation von prozessinduzierten Abweichungen sowie der Entwicklung neuer Pulververarbeitungsstrategien und von Closed-Loop-Steuerungssystemen.
Mittelfristig ist eine Einbeziehung des DMRC in das Projekt „Zukunftsmeile Fürstenallee“ geplant. Unter diesem Namen wird derzeit ein Forschungs- und Entwicklungscluster für Produkt- und Produktionsinnovationen in Ostwestfalen Lippe geschaffen. Mit dem integrativen und anwendungsorientierten Ansatz, welcher die (regionale) Wirtschaft und die die Hochschulen mit ihrem interdisziplinären Wissen zur Realisierung gemeinsamer Projekte zusammenbringen möchte, bildet die Zukunftsmeile Fürstenalle ein exzellentes Umfeld für das DMRC und die weitere Forschung im DM-Bereich.
Hintergrundinformationen:
- FuTMan: http://ec.europa.eu/research/industrial_technologies/pdf/pro-futman-doc1-final-report-16-4-03.pdf
- BMBF Programm für die Produktion von Morgen: http://www.produktionsforschung.de/
- 7. Forschungsrahmenprogramm: 1st Call Identifyer FP7-NMP-2007-SME-1: http://cordis.europa.eu/de/home.html
- Vision Paper und Strategic Research Agenda der Europäischen RM-Platform: http://www.rm-platform.com/
- Wohler’s Report 2008: http://www.wohlersassociates.com/
- Zukunftsmeile Fürstenallee: http://www.zukunftsmeile-fuerstenallee.de/
Die Hintergrundinformationen liegen <link fileadmin uni-aktuell pressefotos juni _blank>auf Englisch als PDF-Datei vor.
