Institut für Integrierte Produktion Hannover

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Institut für Integrierte Produktion Hannover
Rechtsform	gemeinnützige GmbH
Gründung	1988
Sitz	Wissenschaftspark Marienwerder (Hannover)
Mitarbeiter	69 (Stand: 31. Dezember 2010)
Produkte	Beratung, Forschung & Entwicklung, Qualifizierung
Website	www.iph-hannover.de

Das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover (auch IPH Hannover) ist ein gemeinnütziger Forschungs- und Beratungsdienstleister für Produktionstechnik mit Sitz im Wissenschaftspark Marienwerder in Hannover. Das Institut wurde im Jahr 1988 als Ableger aus der Leibniz Universität Hannover heraus von Hans Kurt Tönshoff, Eckart Doege und Hans-Peter Wiendahl gegründet.

Organisation

Das IPH ist in den drei Bereichen Logistik, Produktionsautomatisierung und Prozesstechnik organisiert. Interdisziplinäre Themen (z. B. XXL-Produkte) werden bereichsübergreifend bearbeitet. Das Institut wird von drei geschäftsführenden Gesellschaftern und einem koordinierenden Geschäftsführer geleitet. Als gemeinnütziges Unternehmen finanziert sich das Institut durch öffentliche Forschungsfördermittel und Industrieberatung.

Geschäftsführende Gesellschafter

• Bernd-Arno Behrens (Leiter des Instituts für Umformtechnik und Umformmaschinen der Leibniz Universität Hannover)
• Peter Nyhuis (Leiter des Instituts für Fabrikanlagen und Logistik der Leibniz Universität Hannover)
• Ludger Overmeyer (Leiter des Instituts für Transport- und Automatisierungstechnik der Leibniz Universität Hannover)

Koordinierender Geschäftsführer

• Rouven Nickel

Beirat

• Jörg Seume (Dekan der Fakultät für Maschinenbau der Leibniz Universität Hannover)
• Friedrich-Wilhelm Bach (Leiter des Instituts für Werkstoffkunde der Leibniz Universität Hannover)
• Sabine Johannsen (Vorstandsmitglied der NBank GmbH)
• Volker Bartels (Geschäftsführer der Sennheiser electronic GmbH & Co. KG)
• Andreas Jäger (Geschäftsführer der Jäger Gummi und Kunststoff GmbH)
• Kai Brüggemann (Werk- und Standortleiter der Airbus Operations GmbH Bremen)

Arbeitsschwerpunkte

Forschung und Entwicklung, Beratung und Qualifizierung sind die drei Arbeitsschwerpunkte des IPH. Ziel des Instituts ist, die produktionstechnische Wissenschaft und produzierende Unternehmen zu verbinden. Dadurch soll der Wissenstransfer zwischen Wissenschaft und Wirtschaft ermöglicht werden.^[1]

Das IPH beschäftigt sich mit verschiedenen Bereichen der Produktionstechnik:^[2]

• Prozesstechnik
• Produktionsautomatisierung
• Logistik
• XXL-Produkte

Prozesstechnik

Im Bereich Prozesstechnik ist das IPH seit dem Jahr 2000 an dem Sonderforschungsbereich 489 (SFB 489) beteiligt. Dieser wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert und beschäftigt sich mit der "Prozesskette zur Herstellung präzisionsgeschmiedeter Hochleistungsbauteile". Der Begriff Präzisionsschmieden wird auf zweierlei Weisen verwendet^{[3] [4]}: Einerseits ist damit das gratlose Schmieden gemeint. Alternativ wird vom (gratbehafteten) Schmieden gesprochen, wenn die Schmiedeteile eine Genauigkeit von IT 7 bis IT 9 erreichen. Aktuelle Entwicklungen zeigen die Möglichkeit des gratlosen Schmiedens von komplizierten Bauteilen, z. B. Kurbelwellen^[5]. Zum gratlosen Schmieden der Kurbelwellen sind geeignete Vorformverfahren erforderlich. Am IPH werden hier insbesondere das mehrdirektionale Schmieden und das Querkeilwalzen betrachtet.

Das Querkeilwalzen ist auch Forschungsgegenstand bei der Auslegung einer Prozesskette zum halbwarmen Schmieden^[6]. Zusammen mit dem Reckwalzen wird der Temperatureinfluss auf den Prozess und die Bauteilqualität untersucht. Ein weiterer Aspekt in der Prozesskette ist der Verschleiß der Schmiedewerkzeuge. Hier wird versucht, mit DLC-Beschichtungen den Verschleiß zu reduzieren.

Im Bereich des Innenhochdruckumformens untersucht das IPH Werkstoffe und Werkstoffkombinationen. Ein Beispiel ist das Innenhochdruckumformen von Titan. Zukünftig soll das Umformen von so genannten "tailored hybrid tubes" (Werkstoffkombinationen aus Stahl und Aluminium) erforscht werden.

Ein neuartiges Umformverfahren, das am IPH entwickelt wird, ist das Hybridschmieden. Es vereint das Umformen und Fügen von Massiv- und Blechelementen in einem einzigen Verfahren.

Eine weitere Entwicklung des IPH ist ein Modul zum vollautomatisierten Bolzenschweißen mit Spitzenzündung zur Integration in Blechumformwerkzeuge ^[7]. Im Bereich der Blechumformung wird außerdem zur Steigerung der Effektivität von Blechumformanlagen geforscht^[8].

• 

  Gratlos geschmiedete Zweizylinderkurbelwelle

• 

  Mehrdirektional wirkendes Schmiedewerkzeug

• 

  Flachbackenwerkzeug zum Querkeilwalzen

Produktionsautomatisierung

Im Bereich Produktionsautomatisierung beschäftigt sich das IPH mit Verfahren der künstlichen Intelligenz, verteilten Systemen und dem Einsatz drahtloser Kommunikation in der Produktion.

Seit Anfang des neuen Jahrtausends forscht das IPH zur Nutzung von Verfahren der künstlichen Intelligenz in der Produktionstechnik. Ein Schwerpunkt der Arbeiten ist die leistungs- und wirtschaftlichkeitsorientierte Planung von verketteten Montageanlagen mit Data-Mining^{[9] [10] [11]}. Jüngere Forschungsarbeiten beschäftigen sich mit der Positionierung von Kühlkanälen in Spritzgusswerkzeugen^[12], der Auslegung von Vorformgeometrien für Schmiedeprozesse^[13] und der Selbststeuerung von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS).

Verteilte Systeme sind ebenfalls Forschungsgegenstand am IPH. Ein Beispiel ist das elektronische Werkzeugbuch, das innerhalb eines BMBF-geförderten Forschungsprojekts entwickelt wurde. Ergebnis eines DFG-Projekts ist ein intelligentes Trennschleifwerkzeug. Das verteilte System besteht dabei aus Piezo-Sensoren zur Erfassung der Werkzeugschwingungen, einem Messsystem zur Signalverarbeitung und -verstärkung und einem Funkmodul zur Übertragung des Signals an einen Messrechner^[14].

Im Bereich der drahtlosen Kommunikation untersucht das IPH den Einsatz verschiedener drahtloser Kommunikationstechnologien. Die Anwendung von gedruckten Antennen mit RFID-Chips an Pharmaverpackungen zum Schutz vor Produktfälschungen war Gegenstand des Forschungsprojekts EZ Pharm^[15] (www.ez-pharm.de). Die Technologie ZigBee ermöglicht die Datenübertragung von einem Trennschleifblatt während des Bearbeitungsprozesses. In jüngeren Forschungsarbeiten beschäftigt sich das IPH mit optischer Kommunikation. Auf Basis von sichtbarem Licht werden ein Positionsbestimmungssystem für Flurförderzeuge (www.isi-walk.de) und ein Identifikationsverfahrens für logistische Anwendungen entwickelt.

• 

  Elektronisches Werkzeugbuch

• 

  Medikamenten-Verpackung mit integriertem (aufgedrucktem) RFID-Tag

• 

  Messschaltung zur Überwachung von Schwingungen beim Trennschleifen

Logistik

Forschungsschwerpunkt im Bereich Logistik ist die Gestaltung und Steuerung von ökonomisch und ökologisch effizienten Produktionsnetzwerken. Ein Beispiel für die Forschung zu Produktionsnetzwerken ist das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Projekt "Synchronisation der logistischen Reaktionsfähigkeit". In dem Projekt wurde anhand einer Simulationsstudie nachgewiesen, dass strukturbedingte Wechselwirkungen innerhalb von Produktionsnetzwerken das dynamische Verhalten und damit auch die logistische Zielerreichung stark beeinflussen.

Eine Methode zur wirtschaftlichen und organisatorischen Planung und Bewertung von Wandlungsfähigkeit in Lieferketten wird in dem BMBF-Verbundprojekt ISI-WALK (www.isi-walk.de) entwickelt. Sie soll z. B. die Bestimmung des richtigen Wandlungszeitpunkts ermöglichen.

In verschiedenen Forschungsarbeiten beschäftigt sich das IPH mit innerbetrieblicher Produktionslogistik. In dem Sonderforschungsbereich 489 (SFB 489) wurde eine Methode entwickelt, um die Standmenge von Massivumformwerkzeugen in der Losgrößenbestimmung für Schmiedeteile berücksichtigen zu können. Dadurch können unnötige Rüstvorgänge und zusätzliche Kapitalbindungskosten in Schmiedeunternehmen vermieden werden^[16].

Eine Entwicklung des IPH, die im betrieblichen Alltag umgesetzt wurde, ist das Kennzahlensystem für Beschaffung, Produktion und Distribution, das in dem BMBF-Projekt "LogiBEST – Logistik-Benchmarking für Produktionsunternehmen" entwickelt wurde^[17]. Auf Basis dieses Kennzahlensystems wurde die VDI-Richtlinie 4400 erarbeitet^[18].

Literatur

Dissertationen zur Umformtechnik:

Müller, S.: Methode zur Auslegung schrumpfungskorrigierter Schmiedewerkzeuge für komplizierte Langteile. In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 03/2011, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2011.

Stonis, M.: Mehrdirektionales Schmieden von flachen Aluminiumlangteilen. In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 01/2011, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2011.

Schott, A.: Halbwarmgesenkschmieden von flachen Langformen aus Stahl. In: In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 04/2010, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2010.

Specker, A.: Untersuchungen zum gratlosen Schmieden von Kurbelwellen. In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 04/2009, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2009.

Lau, P.: Technologieorientiertes Produktionscontrolling zur Steigerung der Anlageneffektivität im Presswerk. In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 01/2009, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2009.

Flüß, André: Entwicklung eines Werkzeugsystems zur Fertigung gelochter Präzisionsschmiedestücke.

Broß, Goeke: Entwicklung eines Verfahrens zum Präzisionsschmieden von PKW-Pleueln.

Dissertationen zur Produktionsautomatisierung:

Altmann, D.: Anbahnung von kapazitiven Fremdvergaben zwischen Presswerken. In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 04/2011, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2011.

Ullmann, G.: Expertensysteme zur Bereitstellung von Produktionssystemwissen für den Werkzeug- und Formenbau. In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 05/2010, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2010.

Reinecke, M.: Internationalisierungsgerechte Strukturierung variantenreicher Serienprodukte. In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 03/2010, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2010.

Dreyer, J.: Leistungs- und wirtschaftlichkeitsorientierte Anlagenkonfiguration mit Methoden des Data Mining. In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 02/2010, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2010.

Klie, M.: Fallbasierte Diagnoseunterstützung und Dokumentation für die Service-Hotline im Werkzeugmaschinenbau. In: Denkena, B. (Hrsg.): Berichte aus dem IFW, Band 04/2007, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2007.

Manns, M.: Förderengpaßprognose verketteter Produktionssysteme mit Nebenflüssen durch neuronale Netze. In: Denkena, B. (Hrsg.): Berichte aus dem IFW, Band 08/2005, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2005.

Dissertationen zur Logistik:

Gärtner, H.: Fehlmengenkosten als Entscheidungsgrundlage zur Bestimmung des Servicegrads von Lager-Artikeln. In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 02/2011, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2011.

Hüntelmann, J.: Unternehmensübergreifende Terminplanung und -überwachung von Produktionsanläufen in Wertschöpfungsnetzwerken. In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 06/2010, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2010.

Ullmann, G.: Expertensysteme zur Bereitstellung von Produktionssystemwissen für den Werkzeug- und Formenbau. In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 05/2010, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2010.

Kruse, A.: Fuzzy-Logik basierte Ofenbelegungsplanung. In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 01/2010, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2010.

Holtsch, P.: Planung und Steuerung von Produktionsausläufen in der Elektroindustrie. In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 03/2009, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2009.

Klußmann, J.-H.: Einsatzpotenziale des Mobile Computing in der Produktionslogistik von Auftragsfertigern. In: Behrens, B.-A.; Nyhuis, P.; Overmeyer, L. (Hrsg.): Berichte aus dem IPH, Band 02/2009, PZH Produktionstechnisches Zentrum GmbH, Garbsen 2009. Grundmann, S.: Planung flexibler Produktionskapazitäten im Spannungsfeld logistischer und monetärer Ziele. Dissertation, Universität Hannover, 2008.

Nofen, D.: Regelkreisbasierte Wandlungsprozesse der modularen Fabrik. Dissertation, Universität Hannover, 2006.

Reinsch, S.: Kennzahlenbasierte Positionierung der Logistik von Lieferketten. Dissertation, Universität Hannover, 2003.

Weblinks

• Webseite des IPH
• Webseite zum Forschungsschwerpunkt XXL-Produkte
• Webseite des Sonderforschungsbereich 489

Einzelnachweise

1. ↑ http://www.iph-hannover.de/de/node/5
2. ↑ http://www.iph-hannover.de/de/node/8
3. ↑ Doege, E.; Behrens, B.-A.: Handbuch Umformtechnik - Grundlagen, Technologien, Maschinen. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 2007.
4. ↑ Witt, S.; Gutmann, P.: Präzisionsschmieden im Wandel. In: Umformtechnik – Innovationen aus Industrie und Wissenschaft. 20. Umformtechnisches Kolloquium, Garbsen 2011, S. 19-34.
5. ↑ Müller, S.; Stonis, M.: Flashless precision forging of crankshafts. In: 3rd Conference on Changeable, Agile, Reconfigurable and Virtual Production (CARV 2009), October 5th-7th 2009, Munich, Germany, pp. 578-587.
6. ↑ Kache, H.; Nickel, R.; Behrens, B.-A.: Development of Variable Warm Forging Process Chain. In: steel research international, Proceedings of the 13th International Conference on Metal Forming, Toyohashi, Japan, September 19th-22nd 2010, Verlag Stahleisen GmbH, pp. 346-349.
7. ↑ Gruß, D.; Nickel, R.; Behrens, B.-A.: Integration and Control of Arc Stud Welding in Sheet Metal Tools. In: steel research international, Proceedings of the 13th International Conference on Metal Forming, Toyohashi, Japan, September 19th-22nd 2010, Verlag Stahleisen GmbH, pp. 1152-1155.
8. ↑ Behrens, B.-A.; Kerkeling, J.; Müller, K.; Buse, C.; Vieregge, T.; Wrobel, G.; Pleßow, M.: Kennzahlensystem steigert die Effektivität in der Blechumformung. In: MM Maschinenmarkt – Das Industriemagazin, Vogel Business Media, o. Jg. (2010), H. 40, S.34-37.
9. ↑ Overmeyer, L.; Dreyer, J.; Altmann, D.: Data mining based configuration of cyclically interlinked production systems. CIRP Annals - Manufacturing Technology. http://dx.doi.org/10.1016/j.cirp.2010.03.081, 20. April 2010.
10. ↑ Tönshoff, H. K.; Reinsch, S.; Dreyer, J.: Soft-computing algorithms as a tool for the planning of cyclically interlinked production lines. In: WGP: Produktion Engineering, Springer Verlag, 14. Jg. (2007), H. 4, S. 389-394.
11. ↑ Tönshoff, H. K.; Manns, M.; Spardel, K.: CANFIS based Material Flow Forecast for Assembly Lines. In: WGP Annals "Production Engineering" Vol X/2. 2003.
12. ↑ Faßnacht, P.; Kerkeling, J.; Nickel, R.: Künstlich-intelligent statt manuell. In: Plastverarbeiter, Hüthing, 62. Jg. (2011), H. 3, S. 72-73.
13. ↑ Faßnacht, P.; Meyer, M.; Nickel, R.; Overmeyer, L.: Algorithmische Vorformoptimierung - Nutzung evolutionärer Algorithmen zur Auslegung von Stadienfolgen für das Gesenkschmieden. In: ZWF – Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, Carl Hanser Verlag München, 104. Jg. (2009), H. 9, S. 768-774.
14. ↑ Astitouh, M.; Overmeyer, L.;Tönshoff, H. K.:Überwachungssystem für einen Trennschleifprozess. In: dihw – Diamant Hochleistungswerkzeuge, o. Jg. (2011), H. 2, S. 36-43.
15. ↑ Eilert, B.: Elektronisches Echtheits-Zertifikat schützt Pharmaprodukte. In: Abramovici, M.; Overmeyer, L.; Wirnitzer, B. (Hrsg.): Kennzeichnungstechnologien zum wirksamen Schutz gegen Produktpiraterie, Bd. 2., Innovationen gegen Produktpiraterie, VDMA-Verlag, Frankfurt 2010.
16. ↑ Selaouti, A; Knigge, J.; Nickel, R.: Simulative study of cause-effect interdependencies in tool logistics. In: Proceedings of International Conference on Advances in Mechanical Engineering 2010, Engineers Network-CPS, New York, 2010.
17. ↑ Luczak, H.; Weber, J; Wiendahl, H.-P.: Logistik-Bechmarking, Praxisleitfaden mit LogiBEST.2.; vollständig überarbeitete Auflge, Berlin u.a.: Springer 2004.
18. ↑ N.N.: Logistikkennzahlen für die Produktion. VDI-Richtlinie 4400, Beuth Verlag, Berlin, 2004.