ARENA2036

Vier verbundene Forschungsbereiche entwickeln in der größten Forschungsfabrik Europas die wandelbare Produktion der Zukunft mit funktionsintegriertem, multimaterialem Leichtbau für die nächste Fahrzeuggeneration

1. LeiFu: Intelligenter, multimaterialer Leichtbau mit Funktionsintegration

LeiFu erforscht funktionsintegrierende Module auf der Basis faserverstärkter Kunststoffe. Faserverbundkunststoffe (FVK) und Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) sind ideale Leichtbaumaterialien. Sie bieten hervorragende Möglichkeiten, sehr unterschiedliche, sowohl aktive als auch passive Funktionen in einem Bauteil zu integrieren: Schall- und Wärmedämmung, thermische, sensorische oder elektrische Funktionen, aber auch Flüssigkeits- und Energiespeicherung.

LeiFu erfasst, bewertet und priorisiert die komplexen CFK- und FVK-Leichtbaumodule. Es erarbeitet grundlegende Bewertungs- und Gestaltungsregeln für die hoch integrierten Bauteile. Das Projekt erforscht Grundlagen zur Integration der ausgewählten Einzelfunktionen und wird die Forschungsergebnisse am Beispiel eines multifunktionalen PKW-Bodenmoduls demonstrieren.

2. DigitPro: Digitaler Prototyp – neue Materialien und Prozesse in der Forschungsfabrik

DigitPro liefert für jede Einführung großserienfähiger Prozesse für Faserverbundkunststoffe im Automobilleichtbau die Grundlage zu einem stabilen, durchgängigen Datenaustausch. Die ganzheitliche, virtuelle Kette muss viele Prozesse verbinden: Bauteile und Modulentwicklung, virtuelle Tests, die z.B. das Crash-Verhalten untersuchen, die Prozessentwicklung und schließlich die Fertigstellung mit Computer Aided Manufacturing.

Prozesse im industriellen Faserverbundleichtbau sind sehr komplex und Simulationstools nur als Insellösungen vorhanden. Das Ziel des Verbundprojektes DigitPro ist es, das vollständige digitale Modell eines Faserverbundkunststoff-Bauteils mit allen Design-, Konstruktions- und Produktionsschritten zu entwickeln. Die Verknüpfung aller Simulationstools wird helfen, künftig Bauteile zügig und anforderungsgerecht auszulegen. So spart man reale Tests ein und bereitet den Produktionsanlauf vor.

3. ForschFab: Wandlungsfähige Produktion in der Forschungsfabrik

In der ForschFab wird die wandlungsfähige Produktion der Zukunft heute schon Wirklichkeit. Die Forschungsfabrik führt die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten der ARENA2036-Forschungsbereiche „Materialien und Konstruktion“ sowie „Simulation und Digitaler Prototyp“ zusammen und erarbeitet Grundlagen für ein radikal neues, ganzheitliches Produktionskonzept, das nachhaltig, flexibel und wirtschaftlich ist.

Ein breites Spektrum an Produktvarianten wird in der Produktionswelt der Zukunft zeitgleich nebeneinander produzierbar sein: Hybridantriebe etwa neben klassischen Verbrennungsmotoren oder rein elektrischen Antrieben mit Batterie oder Brennstoffzelle. ForschFab entwickelt dafür eine flexible Produktionsform mit Prozess- und Logistikmodulen jenseits der klassischen Bandmontage, ausgestattet mit Mensch-Roboter-Kooperationen und gleitender Automatisierung. In der größten Forschungsfabrik Europas wird eine einmalige Musteranlage zur Erforschung von Industrie 4.0 entstehen.

4. Khoch3: Arbeitswissenschaftliche Begleitung einer kreativitätsfördernden Arbeitsumgebung

Khoch3 analysiert und unterstützt die Kooperation von Spitzenleuten aus Industrie, Wissenschaft und Forschung unter einem Dach. In interdisziplinären Kooperationen sollen Ingenieure, Chemiker, Informatiker und Arbeitsmediziner neue Formen der Zusammenarbeit finden. Kreativität, Ideenfindung, Teamgeist, Verhalten und Kompetenztransfer interessieren die Begleitforschung ebenso wie die Wirksamkeit von Raum, Aufbau und Instrumentarien des Kooperationsmodells. Für ARENA2036 entwickelt Khoch3 neue Methoden, um Technologie- und Produktentwicklung besser aufeinander abzustimmen.