Effizienz steigern, Innovation vorantreiben: Wir kombinieren maschinenbauliches Know-how mit interdisziplinärer Forschung. Wir optimieren Produktionsprozesse, entwickeln intelligente Sensoren und gestalten u. a. die Batterieproduktion der Zukunft. Von Simulationen bis zur Prototypen-Entwicklung – wir bieten praxisnahe Lösungen für diverse Branchen.
Die Gruppe «Prozessoptimierung in der Fertigung» besteht aus rund 10 Forschern mit interdisziplinärem Hintergrund, von denen die meisten aus dem Maschinenbau kommen. Wir befassen uns hauptsächlich mit angewandter Forschung für ein breites Spektrum von Branchen.
Wir haben uns auf die folgenden Bereiche spezialisiert:
Mit Hilfe von Simulationen können wir sowohl bestehende Produktionsprozesse durch geringfügige Optimierungen massiv effizienter gestalten als auch iterativ zur Planung neuer Fabriken beitragen, damit diese bestmöglich eingerichtet werden können.
Die Kombination von maschinellem Lernen und unserem mechanischen Fachwissen ermöglicht es uns, «intelligente Sensoren» zu entwickeln.
In Forschungsprojekten wurden bereits verschiedene Sensoren mit den folgenden Zielen entwickelt:
Seit 2016 ist die Produktion und Analyse von Batterien ein strategischer Schwerpunkt für uns. Wir haben eine Pilotlinie für die automatisierte Produktion von Pouch-Zellen aufgebaut. In dieser Anlage werden Anoden und Kathoden mit einem Laser von Rollen in das gewünschte Format geschnitten und anschliessend mit Separatorschichten gestapelt. Ausserdem verfügen wir über eine Glovebox-Anlage, in der wir die vorgefertigten Batteriestapel zu funktionsfähigen Batterien zusammensetzen und mit Elektrolyt befüllen sowie unter Schutzatmosphäre komplette Batterien aus Rollenmaterial herstellen können. Diese Batterien können wir dann ausgiebig testen und charakterisieren, und wir haben auch Projekte zur Verarbeitung und Aufbereitung solcher Testdatensätze.
In diesem Bereich sind wir immer wieder an EU-Projekten beteiligt.
Wir entwickeln und bauen Prototypen für die Umsetzung von Aufgaben in externen und internen Projekten.
Ein Beispiel dafür ist die gemeinsame Entwicklung einer Holzschälmaschine mit dem Fachbereich Holz der BFH im folgenden Projekt:
Zur Förderung einer nachhaltigen Entwicklung entwickeln wir Prozesse mit optimalem Ressourceneinsatz. Darüber hinaus sind wir an der Entwicklung und Optimierung von Recyclingprozessen beteiligt.
Brauchen Sie Unterstützung für die Analyse oder Optimierung Ihrer Maschinen oder Prozesse? Je nach Umfang Ihres Projekts bieten sich verschiedene Formen der Partnerschaft an.
Zudem stellen wir Ihnen unsere Mess- und Prüfeinrichtungen gerne leihweise zur Verfügung.
Wir verfügen über umfassendes Messequipment für Schwingungsmessungen zur Analyse von Bewegungen, Schwingungen und Schall.
Der Laser-Vibrometer ermöglicht einfach durchzuführende und berührungsfreie Messungen zur Quantifizierung mechanischer Schwingungen. Je nach Anwendung wird entweder die Geschwindigkeit oder der Weg vom Nanometer- bis zum Meterbereich gemessen. Daraus können die Schwingfrequenz und Amplitude mit hoher Genauigkeit abgeleitet werden.
Unser Shaker ist in der Lage, Strukturen mit einem Gewicht von bis zu 300 kg im Frequenzbereich von 3-3500 Hz anzuregen. Er kann dabei von genormten Schwingprofilen über Rauschen bis hin zu Schocks alles abdecken und Beschleunigungen von bis zu 100 g erzeugen. Die Schwingprüfanlage ist somit ein äusserst flexibles System, um zum Beispiel eine Simulation zu verifizieren oder das Schwingverhalten von Materialien zu untersuchen.
Leistungsstarke Server zur Berechnung von Neuronalen Netzwerken und zur Simulation von Modellen mit verschiedenen Techniken, wie Discrete Event Simulation (DES), Finite Element Method (FEM), oder Computational Fluid Dynamics (CFD).
Die Anlage steht der Forschung und Industrie als Basis für Versuche zur Verfügung. Sei es zum Bau von Testzellen oder um ein neuartiges Herstellungsverfahren zu testen. Die Anlage bietet eine maximale Flexibilität, bezüglich Auswahl an Materialien, Einsatz und Austausch von einzelnen Komponenten und gewünschter Batteriezellen-Grösse von Kreditkartenformat bis hin zu 150x300 mm.
Die Anlage besteht aus mehreren Modulen und Geräten, so dass die ganze Wertschöpfungskette der Batteriezellenherstellung abgedeckt wird:
Die Forschungsgruppe ist Teil des Zentrums Energiespeicherung, das mit dem Ziel der Integration erneuerbarer Energien und der Substitution fossiler Treibstoffe, Lösungen für die Speicherung von Strom für die Energieversorgung und Mobilität erforscht.
Zur statistischen Auswertung von Produktionsdaten arbeiten wir mit dem Institut für Optimierung und Datenanalyse IODA zusammen. Bei Arbeiten, die spezifische Kenntnisse in der Lasertechnologie erfordern mit dem Institute for Applied Laser, Photonics and Surface Technologies ALPS und bei Fragen der IT-Sicherheit mit dem Instiute for Cybersecurity and Engineering ICE.
Keyence
Wir bedanken uns bei der Firma Keyence International für die freundliche Unterstützung.
Kontaktieren Sie uns oder treffen Sie unsere Fachexpertinnen und Fachexperten
an diversen Veranstaltungen im direkten Gespräch. Aus einer Zusammenarbeit
resultiert ein Gewinn für alle Beteiligten: für Ihr Unternehmen, die Gesellschaft sowie die Fachhochschule.
