Seit Jahren schon wird die werkstofftechnische Kompetenz mit der Kompetenz der Entwicklung mechatronischer Systeme verbunden. Diese Erfahrung wird nun in dezidierte Forschungsaktivitäten gebündelt. Neben der Erforschung des Werkstoffgedächtniseffekts mittels Condition Monitorings auf der Elementarbasis des statischen und zyklischen Werkstoffverhaltens, wird diese Erfahrung in der Anwendung Predictive Maintenance verwendet. So wird derzeit eine Modellbeschreibung des zyklischen Ermüdungsverhaltens von Werkstoffen erarbeitet und im Rahmen der Lehr- und Forschungstätigkeit vertiefend untersucht

Es existieren schon über Jahre hinweg kundenspezifische Forschungskooperationen und aktuell sind 2 geförderte Projekte hinzugekommen. Zu letzteren Aktivitäten danke ich dem Bund, dass über das Forschungszulagengesetz auch Einzelunternehmer gefördert werden können. Die Förderung erstreckt sich aktuell über die Geschäftsjahre 2022 und 2023. Zum einen ist es eine Kooperationsforschung zu Energy Harvesting und zum anderen eine Eigenforschung zur Untersuchung von Schallwellen als Condition Monitoring von Spanngurten von der Idee zum Funktionsmuster hin. Zum Ende der Projektzeit werden die zentralen Ergebnisse und Erkenntnisse auf dieser Seite präsentiert. Dabei werden auch die Unterschiede zu bekannten kommerziellen Lösungen untersucht.

Eine eigenbetriebliche Forschungsaktivität zur Intralogistik konnte wegen zu geringen Risikos nicht bewilligt werden. Hier geht es um Kollisionserkennung und Kollisionsvermeidung von sogenannten Fahrerlosen Transportsystemen (FTS). Zudem sollen Regeln abgeleitet werden, wie eine effiziente (den aus Sicht der Verfügbarkeit schnellsten Weg finden) und effektive (den situativ immer richtigen Weg finden) Bahnführung gestaltet werden kann. Die Umsetzung der Forschungsaktivitäten erfolgt an 4 digitalen Modellbahnstrecken. Die 4 Anlagen sind so gestaltet, dass es immer zu einer oder mehreren Kollisionsmöglichkeiten kommen kann, wenn die geregelte Streckenführung unzuverlässig arbeitet. Auf jeder dieser Anlagen fahren automatisiert zwischen 3 bis 6 Züge - Symbole der Fahrerlosen Transportsysteme. Nur mit zusätzlichen Sensoren wird die Herausforderung nachweislich nicht gelöst. Auch hier werden zeitnah erste Erkenntnisse kommuniziert.

Seit Sommer 2022 reifte der Entschluss die eigenen Erfahrungen in Sachen Ermüdungsverhalten aus den vielen einzelnen einstufigen, zyklischen Werkstoffuntersuchungen in einen globaleren Kontext zu bringen. Aktuell werden die Altdaten aufbereitet und neuere und zukünftige Datensätze unter den normativen Einflussgrößen und weiteren, eigenen Einflussgrößen zu ermitteln. Die Forschungsarbeit geht folgenden Hypothesen nach: 1. Gibt es einen kausalen Zusammenhang zwischen Korngröße und Korngrößenverteilung auf die zyklische Verteilung? Wenn ja, ist dieser Zusammenhang unabhängig vom Lasthorizont? Wenn ja, ist dieser Zusammenhang unabhängig von der Anregungs-/Nutzungsfrequenz? Wenn ja, ist dieser Zusammenhang unabhängig von Werkstoffklassen? 2. Gibt es ein allgemeingültiges Modell (digitaler Zwilling) für die Werkstoffermüdung? Wenn ja, ist dieses Modell unabhängig vom Lasthorizont? Wenn ja, ist dieses Modell unabhängig von der Anregungs-/Nutzungsfrequenz? Wenn ja, ist diese Modell unabhängig von Werkstoffklassen? 3. Gibt es eine Vorhersehbarkeit in Punkto Veränderungspotentiale und deren Ermüdungseinflüsse? Gibt es Tendenzen zur zyklischen Ver- oder Entfestigung nach der eingangs aufgetretenen Ver- oder Entfestigung - also in der sogenannten Inkubaktionsphase? Gibt es Tendenzen, den Anriss und v.a. den Rissfortschritt so vorherzusagen, dass erst in einem noch zu definierenden Schadens-Schwellwert das System außer Betrieb gesetzt werden muss (aktive Sicherheit)? Diesen Fragen geht die Forschungsarbeit nach. Sollte diese Arbeit Ihr Interesse geweckt haben, so kommen Sie mit mir ins Gespräch. 

Stand 01/2024: die langjährigen Erfahrungen auf der Werkstoffermüdung sollen in einer Habilitationsschrift zusammengefasst werden. Erste Veröffentlichungen dazu sind in Arbeit und werden im Laufe des ersten Halbjahres 2024 veröffentlicht. Bei weiteren Fragen stehe ich Ihnen gerne zur Verfügung.

Wenn Sie Fragen zu den Forschungsaktivitäten haben, so scheuen Sie sich nicht und kontaktieren Sie mich. Sollten Sie motiviert worden sein, ihre anspruchsvolle Aufgabe mit mir besprechen zu wollen, so ermutige ich Sie, sich mit mir in Kontakt zu setzen. Ich freue mich immer auf neue Herausforderungen.