Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik
| Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik | |
|---|---|
| Kategorie: | Forschungseinrichtung |
| Träger: | Fraunhofer-Gesellschaft |
| Rechtsform des Trägers: | Eingetragener Verein |
| Sitz des Trägers: | München |
| Standort der Einrichtung: | Berlin |
| Art der Forschung: | Angewandte Forschung |
| Fächer: | Ingenieurwissenschaften |
| Fachgebiete: | Unternehmensmanagement, Virtuelle Produktentwicklung, Produktionssysteme, Automatisierungstechnik, Füge- und Beschichtungstechnik Qualitätsmanagement, Medizintechnik |
| Grundfinanzierung: | Bund (90 %), Länder (10 %) |
| Leitung: | Eckart Uhlmann |
| Mitarbeiter: | ca. 370 (Stand 2014) |
| Homepage: | www.ipk.fraunhofer.de |
Das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK) ist eine Forschungseinrichtung der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. (FhG) mit Sitz in Berlin. Die Forschungsthemen konzentrieren sich auf produktionstechnische Fragestellungen. Das Institut wurde 1976 gegründet. Leiter des IPK war bis 1997 Günter Spur, sein Nachfolger als Leiter ist seitdem Eckart Uhlmann.
Forschung und Entwicklung
Das Fraunhofer IPK forscht und entwickelt entlang der gesamten Produktion. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen sind daher in der Regel Ingenieure, Maschinenbauer oder Informatiker.
Die Arbeit gliedert sich in folgende Gebieten:
- Unternehmensmanagement
Dieser Bereich arbeitet an der Entwicklung und Umsetzung innovativer Konzepte zur Gestaltung der Leistungserstellungsprozesse in Unternehmen, dem Management sowie an der Entwicklung von Methoden und Softwarewerkzeugen zur Unterstützung der Unternehmensplanung und -steuerung. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf dem Thema Wissensmanagement.
- Virtuelle Produktentstehung
Das Betätigungsfeld dieses Bereichs konzentriert sich auf nationale und internationale Unternehmen der Automobilindustrie, des Maschinen- und Anlagen-, des Schienenfahrzeug- sowie des Werkzeug- und Formenbaus, der Luft- und Raumfahrt, der Elektro- und Softwareindustrie sowie der Medizintechnik.
- Produktionssysteme
Der Bereich Produktionssysteme arbeitet an der Entwicklung, Bereitstellung und Optimierung von Produktions- und Fertigungstechnologien sowie der erforderlichen Maschinen- und Steuerungstechnik zur Herstellung innovativer Produkte. Die technologischen Neuentwicklungen werden im umfangreich ausgestatteten Versuchsfeld des PTZ erprobt. Dort stehen neben modernsten Werkzeugmaschinen auch eine Vielzahl von Mess- und Analysegeräten zu Verfügung.
- Automatisierungstechnik
Ein Teil dieses Bereichs ist spezialisiert auf dem Gebiet der automatischen optischen Mess- und Prüftechnik. Bereits in den 1980er Jahren wurde die erste automatische optische Prüfeinrichtung für Automobilzulieferteile entwickelt, die sich im industriellen Einsatz bewährt hat. Neben der Entwicklung numerisch effizienter Algorithmen ist die Auswahl geeigneter Kameratechnik, Beleuchtung, Handhabung und Einbindung in vorhandene Automatisierungsanlagen Gegenstand des Tätigkeitsfeldes.
- Füge- und Beschichtungstechnik
Etablierte Bearbeitungsverfahren zu erweitern und neue Methoden für innovative Werkstoffe und Prozesse zu entwickeln – darum geht in diesem Bereich des Fraunhofer IPK.
- Qualitätsmanagement
In dieser Abteilung setzen sich die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen mit innovativen Strategien und -Methoden zur Sicherung und kontinuierlichen Verbesserung der Qualität in Entwicklung, Fertigungsplanung, Beschaffung und Instandhaltung sowie Vertrieb und Kundendienst auseinander. Es werden auch Organisationsansätze zur durchgängigen, integrierten Bewertung und Gestaltung von Qualitätsprozessen und QM-Systemen entwickelt.
- Medizintechnik
In enger Kooperation mit der Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie - Klinische Navigation und Robotik der Charité - Universitätsmedizin Berlin entwickelt der Bereich Medizintechnik des Fraunhofer IPK Geräte für den medizinischen Gebrauch, insbesondere für die Bereiche Chirurgie, Bildgebung und Versorgung. Die Projekte werden durch ein interdisziplinäres Team aus Ingenieuren, Informatikern und Medizinern initiiert.
Kompetenzzentren
Das Fraunhofer IPK betreibt eine Anzahl von Kompetenzzentren, die der Information und der Umsetzung der Forschungsergebnisse dienen. Durch den fachübergreifenden Austausch gelingt es, Kompetenzen zu bündeln und jeweils spezifische Lösungen zu erarbeiten.
Beispiele:
- Demonstrationszentrum AdvanCer
In dem gemeinsam mit anderen Fraunhofer-Instituten betriebenen Demonstrationszentrum werden vom Fraunhofer IPK der das Aufgabenfeld der Bearbeitung keramischer Werkstoffe sowie der Entwicklung und dem Einsatz von Bauteilen und Werkzeugen aus Hochleistungskeramiken betreut.
- Informationszentrum Benchmarking
Dieses Informationszentrum hat es sich zur Aufgabe gesetzt, nicht nur Kleinen und Mittleren Unternehmen sowie Großunternehmen sondern auch Organisationen und Institutionen der öffentlichen Verwaltung bei der Planung und Durchführung von Benchmarking-Aktivitäten beratend und unterstützend zur Seite zu stehen.
- Competence Center Wissensmanagement
Dieses Kompetenzzentrum unterstützt private und öffentliche Unternehmen bei der Konzeptionierung und Umsetzung von Wissensmanagement. Das Fraunhofer IPK kombiniert die Fähigkeiten und Erfahrungen von Psychologen, Ingenieuren, Kommunikations- und Wirtschaftswissenschaftlern, um innovative, effiziente und praxisnahe Lösungen für einen systematischen Umgang mit Wissen zur Verfügung zu stellen.
- Demonstrationszentrum für virtuelle Produkt- und Produktionsentstehung
Dieses Demonstrationszentrum dient dazu in allen Fragen der Integration von Prozessen, Methoden und Werkzeugen in Entwicklung und Produktion zu beraten. Hier haben mittelständische Unternehmen die Möglichkeit, parallel zu ihrem laufenden Betrieb die Umsetzung innovativer Konzepte zu proben und zu verifizieren.
- PDM/PLM-Zentrum
Um die heute notwendige Schnelligkeit bei der Entwicklung neuer Produkte zu erreichen, benötigt es zuverlässiger Unterstützungstrukturen, die den Entwicklern jederzeit und überall relevante Daten und Informationen zur Verfügung einheitlich stellt. Wichtig ist dabei, dass der gesamte Produktlebenszyklus Berücksichtigung findet. Die Themen Produktdatenmanagement (PDM) und Produktlebenszyklusmanagement (PLM) sind daher aktueller den je. Das Kompetenzzentrum am IPK erarbeitet Technologien, die dies ermöglicht. Außerdem bieten sie eine Weiterbildung zum "PLM Professional" an.
Kooperationen
Das Fraunhofer IPK ist Mitglied im Fraunhofer-Verbund Produktion.
Neben den industriellen Partnern aus Schlüsselbranchen wie dem Maschinen- und Anlagenbau, der Elektrotechnik und der Fahrzeugindustrie bestehen auch Kooperationen mit Dienstleistungsunternehmen aus dem Bereich der Informationstechnik und dem Gesundheitswesen sowie mit öffentlichen Einrichtungen.
Im universitären Bereich besteht eine Kooperationsvereinbarung mit dem Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb der Technischen Universität Berlin. Im Bereich der Medizintechnik besteht eine Kooperation mit der Charité.
Bekannte Projekte
- Automatisierte virtuelle Rekonstruktion der zerrissenen Stasi-Akten
Im sogenannten Stasi-Schnipsel-Projekt hat das Fraunhofer IPK eine Software entwickelt, die beschädigte und zerstörte Dokumente digital zusammenpuzzelt, also rekonstruiert. Im April 2007 erhielt das Institut vom Beschaffungsamt des Bundesministeriums des Innern (BMI) den Forschungsauftrag, ein Verfahren und ein Pilotprojekt zu entwickeln, mit dem zerrissene Unterlagen des Ministeriums für Staatssicherheit der ehemaligen DDR virtuell rekonstruiert werden können. Gescannte Papierfetzen werden die mithilfe komplexer Algorithmen der Bildverarbeitung und Mustererkennung nach Farbe, Form, Textur und weiteren Merkmalen sortiert und anschließend zusammengesetzt.
- Intraoperativ einsetzbares 3D-Röntgensystem für die Bildgebung im OP
Zusammen mit der Charité haben Medizintechniker des Fraunhofer IPK ein innovatives 3D-Röntgensystem entwickelt, das ohne großen Zeitverlust während der OP eingesetzt werden kann. Bei konventionellen 3D-Röntgensystemen müssen diese Geräte für jede Aufnahme an den OP-Tisch herangefahren, am Patienten ausgerichtet und anschließend wieder weggeschoben werden. Dadurch wird der chirurgische Arbeitsablauf erheblich beeinträchtigt. Das neue System besteht aus drei Modulen: einem an der OP-Saal-Decke befestigten Roboterarm mit gepulster Röntgenquelle, einer am OP-Tisch befestigten Kinematik zur patientennahen Bewegung eines digitalen Röntgenflachdetektors, einer Bildbetrachtungs- und Steuerungseinheit. Dadurch kann das Gerät flexibel eingesetzt werden und der Chirurg ungehindert seine Arbeit fortsetzen.
Infrastruktur
Am Fraunhofer IPK sind insgesamt rund 370 Personen, darunter auch eine Vielzahl Studierender, beschäftigt.
Der Betriebshaushalt des Fraunhofer IPK lag im Geschäftsjahr 2013 bei 18,5 Millionen Euro. Etwa 30 % hiervon kamen aus der Grundfinanzierung, welche zu 90 % aus Bundesmitteln und zu 10 % aus Landesmitteln finanziert wird. Rund 40 % des Betriebshaushalts waren Erträge aus der Auftragsforschung der Wirtschaft, die restlichen Mittel stammen aus öffentlichen und sonstigen Erträgen.
Das Fraunhofer IPK wird seit 1997 von Eckart Uhlmann geleitet. Er ist in Personalunion auch Leiter des Fachgebiets Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik am Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb der Technischen Universität Berlin.