CES-Förderpreis des VDI 2017

Im Rahmen der Innosecure fand am 1.6.17 in Düsseldorf die diesjährige Preisverleihung statt. Prof. Dr. Hans-Georg Schnürch ehrte gemeinsam mit Richard Rackl, Geschäftsführer CES und Jean Haeffs, Geschäftsführer der VDI-GPL die glücklichen Gewinner und stolzen Betreuer. Die Preise bestehen aus einer Urkunde und einem Scheck über je 1.500 Euro. Beide Herren gaben in einem kurzen Vortrag einen Einblick in ihre Arbeiten.

Preisträger Christian Ralf Jähnert (M.Sc.)

Titel der Arbeit: „Konzeption und Evaluation eines flexiblen, cyber-physischen Fertigungssystems in der mehrstufigen Elektronikproduktion“

Betreut wurde die Arbeit von Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke vom Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik der Friedrich Alexander Universität in Erlangen.

Über die Masterarbeit

In der Arbeit von Christian Ralf Jähnert (M.Sc.) wird anhand eines konkreten industriellen Beispiels beschrieben, wie eine mehrstufige Elektronikproduktion bezüglich einer flexiblen, cyber-physischen Vernetzung zu konzeptionieren ist und ein wirtschaftliches Fertigungsnetzwerk auszulegen ist. Im heutigen Produktionsumfeld besteht der Trend, dass sich autonome und intelligente Objekte selbstständig miteinander vernetzen und in Echtzeit kommunizieren. Dies ermöglicht, dass vor allem die intralogistischen Wertströme mit Hilfe von cyber-physischen Transportentitäten effizienter, flexibler und ressourcenschonender gestaltet werden können.
Das Konzept wird im Rahmen einer ereignisdiskreten Simulation mit den etablierten Ansätzen der Fertigungsorganisation einer Elektronikproduktion gebenchmarkt. In der Arbeit wird ein allgemeingültiger Ansatz für hochflexible Fertigungssysteme vorgestellt, der die Simulation von autonomen, cyber-physischen Transporteinheiten in der Intralogistik, insbesondere zum Ersatz der etablierten starren Verkettung, ermöglicht. Zudem wird das Konzept in die Simulationsumgebung Plant Simulation übertragen und anhand eines konkreten Praxisbeispiels validiert. Die Arbeit adressiert mit einer hohen industriellen Nähe und Relevanz den erhöhten Freiheitsgrad bei der Planung von Fertigungssystemen und der Produktionsablaufplanung durch flexible, cyber-physische Transportsysteme. Die Ergebnisse sind zudem auf weitere Industriezweige übertragbar. Die beschriebene dezentrale Fertigungssteuerung ermöglicht die automatisierte Produktion von individualisierten Elektronikprodukten in großen Stückzahlen. Hierdurch wird u.a. die Herstellung von individualisierten, elektronischen Schließsystemen zu Kosten eines Massenprodukts ermöglicht.

Preisträger Sebastian Platt (M.Sc.)

Titel der Arbeit: „Machbarkeitsstudie zur Verarbeitung Nano-Keramik geträgerter Metallpulver beim Laserstrahlschmelzen und deren Auswirkungen auf die mechanisch-tribologischen Eigenschaften“

Betreut wurde die Arbeit von Prof. Gerd Witt, Lehrstuhl für Fertigungstechnik der Fakultät für Ingenieurwissenschaften an der Universität Duisburg-Essen.

Über die Masterarbeit

Gegenstand der Masterarbeit von Sebastian Platt ist eine Machbarkeitsstudie zur Verarbeitung von Nano-Keramik geträgerten Metallpulvern bei der additiven Fertigung (dem sog. 3D-Druck) durch den Laserstrahlschmelzprozess. Neben grundlegenden Untersuchungen bezüglich der Prozessierbarkeit dieser neuen Werkstoffe wurde ebenfalls der Einfluss der Nano-Keramiken auf die mechanisch-tribologischen Eigenschaften anhand von Testkörpern validiert.
Als Ausgangsmaterial wurde sowohl eine Werkzeugstahllegierung als auch eine Nickelbasislegierung in Pulverform verwendet. Diese wurden mit den beiden Nano-Keramiken Titandioxid (TiOz) und Wolframcarbid (WC) geträgert (d.h. physikalisch gebunden). Die so entstandenen Werkstoffpaarungen wurden hinsichtlich der Pulverbeschichtungsqualität und deren Aufschmelzverhalten beim Aufbau von Versuchskörpern mit unterschiedlichen Prozessparametern durch das Laser-Strahlschmelzen untersucht.
Im Rahmen seiner Masterarbeit hat sich Sebastian Platt mit dem additiven Fertigungsverfahren des Laser-Strahlschmelzens befasst, das im Bereich der Qualitätssicherung der Reproduzierbarkeit der Bauteileigenschaften und dem begrenzten Materialportfolio noch hohe Defizite hat. Sebastian Platt hat in seiner Abschlussarbeit neue, wegweisende Möglichkeiten aufgezeigt, die Werkstoffauswahl einsatzorientiert zu erweitern. Es konnte belegt werden, dass durch eine Kombination von Metallpulvern und Nano-Keramiken eine signifikante Reduktion des abrasiven Verschleißes erzielt werden kann. Insbesondere im Bereich der Produktionstechnik ergeben sich hierdurch neue Möglichkeiten der gezielten mechanisch-tribologischen Verbesserung, u. a. von für Werkzeuge in der Metallverarbeitung. Beispielsweise wäre es möglich, eine konturnahe Kühlung mit einem verschleiß-optimierten Werkstoff zu kombinieren. Die durchgeführten Untersuchungen weisen einen außergewöhnlich hohen Innovationsgehalt und sehr großes Potenzial auf, um den Weg zur additiven Fertigung von Endprodukten mit definierbaren Werkstoffeigenschaften zu ebnen.

Hintergrund der Carl-Eduard-Schulte-Stiftung

Jedes Jahr prämiert die Jury der Carl-Eduard-Schulte-Stiftung aktuelle und hervorragende Master- und Diplomarbeiten aus der Produktionstechnik und aus verwandten Gebieten von Absolventen der Technischen Universitäten, Hochschulen und Fachhochschulen in Deutschland. Anlässlich des 150jährigen Gründungsjubiläums der Carl Eduard Schulte GmbH wurde die Stiftung im Juli 1990 ins Leben gerufen.
Sie fördert herausragende Leistungen des technisch-wissenschaftlichen Nachwuchses bei neuen Produkten und Techniken vor allem für das Gebiet Produktion, aber auch Ideen und Entwicklungen für den Bereich „Schloss und Schlüssel“ einschließlich der Elektronik im Sicherheitsbereich.

Die Auslobung, Prämierung und Vergabe der Preise hat die VDI-Gesellschaft Produktion und Logistk (GPL) übernommen.

Die Ausschreibungsphase für den CES-Förderpreis 2018 beginnt im Herbst 2017.

Über den VDI

Der VDI (Verein Deutscher Ingenieure) mit Sitz in Düsseldorf ist Sprecher der Ingenieure und Technik. Er ist der größte technisch-wissenschaftliche Verein Deutschlands mit rund 155.000 Mitgliedern und ist Entwickler und Multiplikator von Wissen.
Er unterstützt mit seinen Aktivitäten und verschiedenen Preisen rund um die studentischen Ausbildungen insbesondere auch den ingenieurwissenschaftlichen Nachwuchs.

Bild: CES-Förderpreis des VDI 2017 verliehen

v.l.n.r.
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Kai-Dietrich Wolf, Institutfür Sicherungssysteme (ISS) Bergischen Universität Wuppertal
Dipl.-Ing. Jean Haeffs (Beirat der CES-Stiftung), VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik
Preisträger Christian Ralf Jähnert (M.Sc.)
Preisträger Sebastian Platt (M.Sc.)
Prof. Hans-Georg Schnürch (Vorsitzender des CES-Beirats), in Vertretung der Gesellschafter der C.Ed. Schulte GmbH Zylinderschlossfabrik als Stifter
Dipl.-Ing. Richard Rackl, Geschäftsführer CES
Dr. Dieter Willbrand, Mitglied der Jury der CES-Stiftung