Agile Dynamische Systeme - AgiDyS

Egal ob Intralogistiksysteme, Werkzeugmaschinen, Fahrzeuge oder deren Komponenten: Bei der Entwicklung der meisten technischen Systeme muss sichergestellt werden, dass auftretende Schwingungen keine Schäden am System, Ineffizienzen in Produktionsprozessen und keine Gefährdungen für Menschen verursachen. Besonders herausfordernd wird dies bei Systemen, welche ihre strukturdynamischen Eigenschaften im Betrieb verändern, beispielsweise durch wechselnde Beladungen oder veränderliche Auskraglängen einzelner Bauteile. Wir entwickeln Technologien mit denen Maschinen oder deren Komponenten ihre strukturdynamischen Eigenschaften an wechselnde Anforderungen anpassen können.

Ob Maschinenfüße, schwingungstechnische Maßnahmen wie Schwingungstilger und elastische Kupplungen oder auch einfache Bauteile wie Federn in Ventilen: Für eine optimale Funktion des Gesamtsystems ist es von Vorteil sein strukturdynamische Eigenschaften wie Steifigkeit und Dämpfung an wechselnde Anforderungen oder Randbedingungen anzupassen. Das Fraunhofer LBF entwickelt laufend und anwendungsorientiert Technologien, um diese Anpassungen zu ermöglichen.

Einstellbare Steifigkeiten und einstellbare Elastomerlager

Zu diesen Technologien gehören Vorrichtungen um die Einstellbarkeit der translatorischen Steifigkeit oder Torsionssteifigkeit von Bauteilen zu ermöglichen. Soll darüber hinaus die Dämpfung des Bauteils unabhängig einstellbar gestaltet werden so lässt sich dies mit einer Entwickelten Vorrichtung mit dem Arbeitstitel »Einstellbares Elastomer« erreichen.

All diesen Lösungen ist gemeinsam, dass die Verstellung stufenlos ist, die Lösungen in einem weiten Bereich skalierbar sind (»mm bis m«, »N bis kN«) und sehr einfach - z.B. ohne Aktorik oder Energieversorgung – ausgeführt werden können.

Diese Technologien können in die Produkte von Kunden integriert werden oder die Grundlage für neue Produkte bei unseren Kunden sein.

Aus der Forschung in die Anwendung

Auf dem Weg aus der Forschung in die Anwendung beim Kunden hat sich folgender Prozess etabliert. Im ersten Schritt werden gemeinsam mit dem Kunden die technischen und wirtschaftlichen Anforderungen an die zu entwickelnde Lösung festgelegt. Oft sind diese technisch sehr herausfordernd.

Darauf basierend werden anschließend verschiedene Konzepte entwickelt und vor dem Hintergrund der festgelegten Anforderungen bewertet. Je nach Fragestellung kommen hierbei numerische und experimentelle Methoden zum Einsatz. Dieser Phase schließt sich die Prototypen- bzw. Produktentwicklung an, bei welcher das Fraunhofer LBF den Kunden nach Bedarf unterstützt. Ist für den späteren Produktverkauf durch den Kunden eine Lizenzierung von bestehenden Schutzrechten von Fraunhofer notwendig beginnt die Abstimmung über die Konditionen in der Regel gegen Ende der Konzept- und Bewertungsphase, sobald absehbar ist, dass es eine technisch und wirtschaftlich machbare Lösung gibt.

Schnelle Machbarkeitsstudien für KMU

Insbesondere bei der Kooperation mit KMU zeigten sich im Laufe der letzten Jahre zwei Punkte als Hemmnisse auf dem Weg die Technologien in die Anwendung zu bekommen: 1) Der relativ aufwändige Prozess die Technologien auf eine bestimmte Anwendung hin auszulegen und 2) die Frage nach der anwendungsspezifischen Lebensdauer der resultierenden Lösungen. Beide Fragestellungen werden im internen Forschungsprojekt AgiDyS adressiert. Es wird ein weitestgehend automatisiertes Auslegungsverfahren entwickelt mit dessen Hilfe die Technologien schnell an verschiedene Anwendungen angepasst werden können. Grundlage für dieses Auslegungsverfahren ist eine numerische Methode zur Berechnung der erwartbaren Lebensdauer der jeweiligen Lösung, welche im Rahmen des Projektes experimentell abgesichert wurde.

Hierdurch wird es möglich die Performance der Technologie in einer neuen Anwendung schnell und effizient zu bewerten, wodurch die Technologien insbesondere für interessierte KMU interessanter werden.

Förderer und Partner

Das Projekt AgiDyS wird durch die Fraunhofer-Zentrale im Rahmen des SME-Programms (Schnelle Mittelstandsorientierte Eigenforschung) gefördert.