Individualisierte Produktion mit digitaler Prozesskette für die Fertigung

Name: Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V.
Gründungsjahr: 1955
Mitarbeiterzahl: 270
Branche: Angewandte Forschung
Ausgezeichnet: Dezember 2020

Kompetenzen

Hahn-Schickard entwickelt intelligente Produkte mit Mikrosystemtechnik: von der ersten Idee bis zur Fertigung – branchenübergreifend. Der Forschungs- und Entwicklungsdienstleister ist mit seinen Instituten an vier Standorten in Baden-Württemberg vertreten: in Stuttgart, Villingen-Schwenningen, Freiburg und Ulm. In vertrauensvoller Zusammenarbeit mit der Industrie realisiert Hahn-Schickard innovative Produkte und entwickelt Technologien in den Bereichen Sensorik, intelligente eingebettete Systeme für das Internet der Dinge, künstliche Intelligenz, Lab-on-a-Chip und Analytik sowie Aufbau- und Verbindungstechnik und elektrochemische Energiesysteme. Das Angebot umfasst die Herstellung von kleineren und mittleren Serien sowie die Überleitung in die Großserienfertigung.

Welche Industrie 4.0-Lösung wurde umgesetzt?

Wir nutzen die Möglichkeiten der additiven Fertigung um sehr schnell komplette elektronische Mikrosysteme aufzubauen. Die additive Fertigung zählt zu den digitalen Fertigungsprozessen, und diese bieten zusätzlich zu der schnellen Fertigung die Möglichkeit individuelle Bauteilgeometrien zu realisieren. Dies alles bereits ab Stückzahl 1.

In der konkreten Industrie 4.0-Lösung können insgesamt 4 flexible digitale Einzelprozesse (3D-Druck, Laserstrukturierung, Funktionsdruck, 3D-Bestückung) je nach Anforderung des Kunden miteinander verknüpft werden.

Welche Vorteile gibt es im Vergleich zum herkömmlichen Ansatz?

Digitale Fertigungsprozesse bieten eindeutige Vorteile durch geringe Initialkosten für die Produktion. Es werden keine Präzisionswerkzeuge oder Masken benötigt. Die in diesem Projekt realisierte intelligente Verknüpfung mehrerer digitaler Einzelprozesse führt zu einer schnellen Verfügbarkeit von Prototypen (Rapid Prototyping) und sehr individuellen und flexiblen Design Lösungen in der Produktgestaltung.

Durch individuelle Geometrien kann zusätzlich Material eingespart werden. Dies bietet eine deutlich bessere Ressourceneffizienz als bei herkömmlichen Verfahren.
Welchen Nutzen hat der Kunde?

Mit den digitalen Fertigungsprozessen können Sensoren am Ort des Geschehens integriert werden. Diese Sensoren sind die Basis für das Internet of Things (IoT).

Folgende Anwendungsfälle profitieren im Besonderen von den neuen technischen Möglichkeiten:

• Rapid Manufacturing – nicht nur als Anschauungsobjekt, sondern voll funktionsfähig als Endprodukt
• Produktion – Nachrüsten von Retrofit Sensorik für Industrie 4.0 Sensoren in vorhandenen Bauräumen
• Medizintechnik – personalisierte Medizin und individualisierte Prothesen
• Luft- und Raumfahrt - hohe funktionale Integrationsdichte elektronischer Funktionen an einer Komponente mit sehr geringem Gewicht