Entwicklung digital gesteuerter, innovativer Dienstleistungen zum Schweißen und Schleifen von rohrförmigen Körpern mit unregelmäßigen Formen
Das Projekt verfolgt das Ziel, mithilfe moderner Technologien innovative Lösungen zu entwickeln, die Schweißprozesse sowie das Grob- und Feinschleifen bei der Fertigung von Rohrkörpern mit unregelmäßigen Formen beschleunigen und automatisieren. Traditionelle Metallbearbeitungsverfahren sind oft komplex, aufwendig und fehleranfällig, was zu ungleichmäßiger Fertigung und geringerer Bearbeitungsqualität führen kann. Das Projekt stellt einen anspruchsvollen Ansatz in der Metallbearbeitungsindustrie dar, der fortschrittliche Technologien nutzt und Innovationen im Produktionsprozess einführt, um entsprechende Dienstleistungen zu entwickeln und zu etablieren.
Projektbeschreibung
Projektdurchführungszeitraum: 2024 – 2027.
Gesamtwert des Projekts: 2.969.939,06 EUR
Finanzierung: ESI EFRE – Europäischer Fonds für regionale Entwicklung
Projektträger: Color Enamel Ltd.
Partner: Universität Zagreb, Fakultät für Maschinenbau und Schiffbau, TTT Stela doo, Proton EE-Elektronika doo.
Ziele
Das Projekt wird zwei innovative Dienstleistungen in der regionalen Wertschöpfungskette der intelligenten und kreativen Industrien entwickeln, und zwar innerhalb der prioritären Nische der Fertigungstechnologien und -modelle für Industrie 4.0 (Robotik und fortschrittliche Fertigungssysteme). Die genannten innovativen Dienstleistungen sind folgende:
1. Digital gesteuerter Schweißservice für unregelmäßig geformte Rohrkörper
2. Digital gesteuerte Dienstleistung für das Grob- und Feinschleifen von rohrförmigen Körpern mit unregelmäßigen Formen
Herausforderungen
Das Projekt konzentriert sich auf die Lösung des Problems des Schleifens und Schweißens schwer zugänglicher Stellen und Ecken an unregelmäßig geformten Rohrkörpern durch zwei zentrale Dienstleistungen. Derzeit existiert kein Schweiß- und Schleifservice für unregelmäßig geformte Rohrelemente, der Arbeiten an extrem unzugänglichen Stellen und in verschiedenen Winkeln ermöglichen würde. Die geplanten Aktivitäten umfassen die Erforschung von Möglichkeiten und die Implementierung moderner Technologien wie Roboter, Sensoren, Kameras und Softwarekomponenten, um innovative Dienstleistungen zu entwickeln, die das Schweißen und Schleifen bei der Fertigung unregelmäßig geformter Rohrkörper automatisieren.
Schweißen
Die Schweißarbeiten werden mithilfe eines mit Sensoren und Kameras ausgestatteten Roboters durchgeführt. Dieser hält das Rohr präzise, erkennt dessen Form und Abmessungen und bestimmt exakt die Schweißposition. Sensoren und Kameras liefern dem Roboter klare Anweisungen zu Material und Schweißnahtposition und ermöglichen so optimale Schweißergebnisse. Dieses Verfahren reduziert den Bedarf an manueller Arbeit, minimiert Fehler und steigert die Effizienz des Prozesses, insbesondere beim Schweißen schwer zugänglicher Ecken. Die Innovation beim Schweißen unregelmäßig geformter Rohre basiert auf dem Einsatz moderner Lösungen wie Robotern, Sensoren und Kameras. Sensoren und Kameras verändern den Standard-Schweißprozess grundlegend, indem sie generative Computermodelle in die Lage versetzen, Form und Abmessungen der Rohre präzise zu erkennen. Dies ermöglicht genaues und gleichmäßiges Schweißen, da die Sensoren und Kameras dem Roboter klare Anweisungen zu Material, Form und Schweißnahtposition geben. Traditionelles Schweißen erfordert erfahrene Fachkräfte und einen erheblichen Zeitaufwand für die Einarbeitung in den jeweiligen Prozess. Der Einsatz moderner Technologien hingegen reduziert den Bedarf an manueller Arbeit und die Fehlerwahrscheinlichkeit und erhöht die Geschwindigkeit und Effizienz des Prozesses sowie die Qualität des Endprodukts. Sensoren und Kameras ermöglichen die Anpassung in Echtzeit und die Qualitätskontrolle und gewährleisten so eine gleichbleibende Schweißqualität trotz der Komplexität der Rohrform.
Schleifen
Das Grob- und Feinschleifen von Rohren mit unregelmäßigen Formen stellt eine weitere wichtige Innovation dar. Hierbei kommen fortschrittliche Roboterlösungen mit ausgefeilten Softwarekomponenten zum Einsatz, die eine Anpassung an verschiedene Materialien und Formen ermöglichen. Der Schleifvorgang wird mithilfe eines hochentwickelten Softwarealgorithmus realisiert, der zu Beginn des Prozesses für jede spezifische Rohrform eine individuelle Lösung erstellt. Der Algorithmus ermittelt die optimale Parameterkombination für den vom Roboter durchgeführten Schleifvorgang. Diese Technologie ermöglicht das präzise Schleifen schwer zugänglicher Stellen und Ecken und reduziert so das Verletzungsrisiko und die Belastung der Mitarbeiter.
Robotergestütztes Schleifen gewährleistet glatte und gleichmäßige Oberflächen, indem Geschwindigkeit und Anpressdruck für jedes einzelne Bauteil optimiert werden. Dadurch wird die Qualität des Endprodukts deutlich verbessert. Traditionell war Schleifen ein körperlich anstrengender Prozess mit hohen Arbeitsrisiken, insbesondere bei unregelmäßig geformten Werkstücken. Die größte Herausforderung beim Schleifen besteht darin, schwer zugängliche Stellen zu bearbeiten, beispielsweise Winkel unterschiedlicher Größe an Rohren mit unregelmäßigen Formen. Diese Innovation begegnet diesen Herausforderungen durch den Einsatz moderner Technologien. Sie ermöglicht das Schleifen schwer zugänglicher Stellen in verschiedenen Winkeln und verbessert so die Qualität des Endprodukts signifikant. Softwarealgorithmen optimieren Geschwindigkeit und Anpressdruck, was zu glatten und gleichmäßigen Oberflächen führt und den Bedarf an Nachbearbeitungen reduziert. Generative Computermodelle passen den Schleifprozess an die spezifischen geometrischen Anforderungen jedes Bauteils an, während hochauflösende Kameras und Sensoren den Prozess in Echtzeit überwachen und bei Bedarf anpassen.
Realisierung
Die Implementierung dieser innovativen Dienstleistungen verbessert die Arbeitsbedingungen erheblich, indem sie die körperliche Belastung der Beschäftigten und den Kontakt mit Gefahrstoffen reduziert. Dies erhöht die Sicherheit und senkt das Verletzungsrisiko. Fortschrittliche Datenanalysen spielen dabei eine Schlüsselrolle. Mithilfe von Daten und künstlicher Intelligenz werden Prozesse kontinuierlich überwacht und analysiert, um Verbesserungspotenziale zu identifizieren. Dieser Ansatz ermöglicht vorausschauende Wartung und reduziert ungeplante Ausfallzeiten, wodurch die Systemeffizienz und -zuverlässigkeit weiter gesteigert werden. Die während der Serviceausführung erfassten Daten, darunter die Dauer von Schleif- und Schweißprozessen, die Anzahl der Fehler sowie Parameter wie Temperatur, Druck und Vibration, werden analysiert, um Engpässe zu erkennen und Zykluszeiten zu optimieren. Dies führt zu einer höheren Produktivität. Basierend auf den erfassten Daten und deren Analyse können Systeme Prozessparameter automatisch anpassen und so Konsistenz und Qualität gewährleisten. Diese Innovationen verbessern die technologischen Aspekte der Produktion und ermöglichen die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle sowie eine schnelle Reaktion auf spezifische Kundenanforderungen und Marktveränderungen. Die enge Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen und die kontinuierliche Weiterbildung der Mitarbeiter gewährleisten die schnelle Integration neuester Erkenntnisse und Technologien in die Produktionssysteme und sichern so einen Wettbewerbsvorteil.
Globaler Einfluss
Die Entwicklung automatisierter Schweiß- und Schleifdienstleistungen bringt Innovationen hervor, die den globalen Markt maßgeblich beeinflussen und potenziell die Fertigungspraktiken branchenübergreifend verändern werden.
Automatisierte Schleif- und Schweißdienstleistungen für schwer zugängliche Stellen ermöglichen die präzise Bearbeitung von Rohren und unzugänglichen Bauteilen. Durch die Inanspruchnahme dieser Dienstleistungen erhalten zukünftige Kunden ein qualitativ hochwertigeres Endprodukt, das den Anforderungen ihrer Endkunden entspricht. Dies steigert ihre Wettbewerbsfähigkeit, auch für Unternehmen ohne eigenes Know-how. Durch die Nutzung dieser Dienstleistungen tragen sie zur eigenen Produktentwicklung bei und bieten so Vorteile für zukünftige Kunden.
Die Automatisierung von Dienstleistungen trägt zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs und des Abfalls bei und wirkt sich somit positiv auf die Umwelt aus. Die Innovation des automatisierten Präzisionsschleifens bei der Herstellung unregelmäßig geformter Rohre stellt einen bedeutenden Fortschritt für die Branche dar. Anstelle des zeitaufwändigen und kostspieligen manuellen Schleifens nutzen diese innovativen Dienstleistungen moderne Technologien, um Rohre mit minimalem menschlichen Eingriff präzise zu bearbeiten. Das Ergebnis ist ein gleichmäßiges und hochwertiges Endprodukt.
Die Ergebnisse dieser Forschungs- und Entwicklungsprojekte stellen eine Innovation für den Weltmarkt dar, da sie die Produktion hochwertiger Rohrkörper mit höherer Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit ermöglichen. Automatisierte Schweiß- und Schleifverfahren verbessern nicht nur Produktleistung und -qualität, sondern stärken auch die globale Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen, indem sie neue Kunden gewinnen und Marktanteile ausbauen.
Die Ergebnisse dieses Projekts sind breit anwendbar und können in verschiedenen Branchen mit ähnlichen Produktionskonzepten eingesetzt werden, beispielsweise in der Automobil-, Bau- und Klimatechnik. Durch den Einsatz moderner Technologien ermöglichen diese Dienstleistungen schnellere, präzisere und zuverlässigere Produktionssysteme und setzen damit neue Maßstäbe für Qualität und Effizienz. Letztendlich stellen die Ergebnisse dieses Projekts einen bedeutenden Fortschritt für Industrie 4.0 dar und bieten fortschrittliche technologische Lösungen, die als Grundlage für Weiterentwicklung und Innovation in verschiedenen Branchen auf dem Weltmarkt dienen können.
Ziel einer Gruppe
Die Zielgruppen dieses Projekts, die von den Projektaktivitäten unmittelbar betroffen sein werden, umfassen alle Mitglieder des SPIN-Konsortiums, bestehend aus drei Unternehmen und einer wissenschaftlichen Forschungseinrichtung. Die Projektaktivitäten werden einen signifikanten Einfluss auf die Unternehmen des SPIN-Konsortiums haben und zielen darauf ab, deren Innovationskraft zu steigern.
Die Projektaktivitäten werden zudem zur Schaffung neuer, innovativer Dienstleistungen in der prioritären Nische der regionalen Wertschöpfungskette Pannoniens in Kroatien, zu einem Anstieg der Beschäftigtenzahl, zu höheren Einnahmen, zur Akkumulation neuen Wissens, zu einer gesteigerten Wettbewerbsfähigkeit und zur kontinuierlichen Verbesserung der Beziehungen und der Zusammenarbeit mit der Wissenschaft führen. Die wissenschaftliche Forschungseinrichtung innerhalb des SPIN-Konsortiums erhält durch die Projektteilnahme die Möglichkeit, ihre Forschung, Entwicklung und Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse in der Praxis weiter voranzutreiben. Ihre Zusammenarbeit wird die Anwendung von Forschungs- und Entwicklungsergebnissen im industriellen Umfeld ermöglichen.
Auswirkungen auf die breitere Gemeinschaft
Das Projekt hat bedeutende sozioökonomische Auswirkungen. Durch die Schaffung neuer Arbeitsplätze und die Förderung der Zusammenarbeit mit lokalen Zulieferern und Unternehmern trägt es zur Nachhaltigkeit der lokalen Wirtschaft bei und stärkt die industrielle Kompetenz der Region. Die Förderung dieser Zusammenarbeit trägt zum Wachstum und zur Entwicklung des gesamten lokalen Ökosystems bei. Dies stärkt nicht nur die lokale Wirtschaft, sondern hebt auch das allgemeine Niveau der industriellen Kompetenz in der Region.
Das Projekt unterstützt die strategischen Ziele der gesamten Wirtschaft durch die Verbesserung der technologischen Infrastruktur und Kapazität. Die Einführung fortschrittlicher Technologien steigert nicht nur Produktivität und Effizienz, sondern schafft auch die Grundlage für weitere Innovationen und die Entwicklung neuer Dienstleistungen.
Eine Produktionssteigerung kann die Positionierung des Unternehmens auf dem internationalen Markt verbessern und Exporte sowie internationale Kooperationen fördern. Das Projekt stärkt nicht nur die Position des Antragstellers in der relevanten Branchennische, sondern leistet durch den Einsatz innovativer Technologien auch einen aktiven Beitrag zur regionalen Wertschöpfungskette und damit zur wirtschaftlichen Entwicklung und zum sozialen Zusammenhalt auf regionaler Ebene. Innovation und technologischer Fortschritt werden als Schlüsselfaktoren für langfristiges Wirtschaftswachstum gefördert.
Das Projekt „Investition in Innovationsentwicklung“ positioniert den Antragsteller im Zentrum der technologischen Entwicklung innerhalb der Branche und fördert den Aufbau strategischer Partnerschaften mit privaten Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Diese Zusammenarbeit ermöglicht den Zugang zu neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen und technologischen Innovationen und stärkt so die Kapazitäten zur Entwicklung innovativer Dienstleistungen. Die Projektergebnisse können zu einer technologischen Weiterentwicklung auf lokaler Ebene beitragen. Darüber hinaus bietet das Projekt durch Partnerschaften mit Bildungseinrichtungen Bildungschancen, die es Studierenden ermöglichen, praktische Erfahrungen und Kompetenzen für zukünftige Karrieren in Hightech-Branchen zu erwerben.
Galerie
Das Projekt wurde von der Europäischen Union aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung kofinanziert.
Die Erstellung der Website wurde von der Europäischen Union aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung kofinanziert.
Für den Inhalt der Website ist ausschließlich die Fakultät für Maschinenbau und Schiffbau verantwortlich.