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Infrastruktur und Demonstratoren

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Die Anlauffabrik stellt einen breitgefächerten Maschinenpark zur Umsetzung von Prototypen bis Kleinserien sowie Demonstratoren zur Verfügung. Sie bietet kleinen und mittelständischen Unternehmen ein agiles Umfeld, in dem innovative Ideen und Konzepte schnell umgesetzt, erprobt und bis zum Einsatz in die Serienproduktion weiterentwickelt werden.
Die folgende Übersicht an Mietmaschinen der Anlauffabrik – mit technischen Spezifikationen, Anwendungen und Preisen – geben Ihnen einen Einblick über unseren Maschinenpark.

Maschinenpark

Auf der 1.600 m² großen Hallenfläche im Cluster Produktionstechnik auf dem Campus Melaten – als einer von drei Standorten – stehen Ihnen für die Fahrzeugproduktion ein Arbeitsbereich mit manuellen mechanischen und thermischen Fügeprozessen (Wolfram-Inertgasschweiße (WIG), Metallschutzgas-Schweißen (MSG), Cold Metal Transfer (CMT) und Welding Procedure Specification (WPS)) und eine Framing-Station für den Zusammenbau einer Karosserie zur Verfügung. Die Karosserie kann dann auf zwei Fahrzeugmontagelinien mit Hebebühnen, Montagehilfen und Mobilkränen zu einem Gesamtfahrzeug montiert werden. Mit Hilfe von optischer Messtechnik, einem Fahrwerksprüfstand und einer Klimakammer kann anschließend eine Funktionsprüfung von Baugruppen bis zu kompletten Fahrzeugen durchgeführt werden.
Neben den spezifischen Maschinen zur Fahrzeugproduktion ist in der Halle auch ein Bereich für die Additive Fertigung mit 3D-Druckern und diversen additiven Fertigungsverfahren, wie bspw. dem Selective Laser Sintering (SLS), Fused Filament Fabrication (FFF) und Photopolymerisation (PolyJet) vorhanden. Neben den manuellen Fertigungsprozessen kann auch eine flexible Roboterzelle mit Drehtisch und einem zweiten kleinen Messroboter genutzt werden. Allgemeine Werkstatttätigkeiten werden in einer gemeinschaftlich genutzten mechanischen und elektronischen Werkstatt durchgeführt.

Anlauffabrik/Schulman

3D-Drucker Objet Connex 500

Das 3D-Drucken von Werkzeugen und Produkten erspart kostenintensive Herstellprozesse des regulären Werkzeugbaus in kleinen und mittelgroßen Serien. Das Polyjet-Druckverfahren ermöglicht die Kombination verschiedener Photopolymere in einem Druck. und die Realisierung komplexer Bauteilgeometrien wie Exterieur- und Interieurkomponenten.

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Anlauffabrik/Schulmann

3D-Drucker miniFactory Ultra

Mit dem Minifactory Ultra 3D-Drucker können komplexe Bauteilgeometrien von Komponenten schnell mit einem Hochleistungs FFF-Prozess umgesetzt werden und so agile Entwicklungsprozesse unterstützen.

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Anlauffabrik/Schulmann

Fahrwerkprüfstand

Prototypen werden auf dem Fahrwerkprüfstand eingestellt und getestet. Mit frei programmierbaren Simulationen werden die Fahrzeuge optimiert.

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Anlauffabrik/Schulmann

Framing Station

An der Framing-Station werden Seitenwände und Dach an den Unterboden einer Karosserie gefügt. Getestet und optimiert werden damit Handhabungsprozesse, Vorrichtungssysteme und Fügetechniken in der Fahrzeugproduktion.

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Anlauffabrik/Schulmann

Fahrzeugmontagelinie 1&2

Die Fahrzeugmontagelinien stehen mit verschiedenen Montagevorrichtungen für die Erforschung geeigneter Montageprozesse in der Elektromobilproduktion zur Verfügung – vom Zusammenbau einzelner Komponenten oder Baugruppen bis hin zum gesamten Fahrzeug.

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Weitere Maschinen stehen im Elektromobilitätslabor (eLab) der RWTH Aachen University zur Verfügung. Dort wird überwiegend an elektromobilitätsspezifischen Komponenten wie der Batteriezell- und Elektromotorenfertigung geforscht. Aufgrund der hohen Anwendung des Remote-Laserstrahlschweißens in der Elektromobilproduktion ist unsere Laserschweißzelle eine hervorragende Ergänzung der Anlagen im eLab.

Anlauffabrik/Fiedler

Anlauffabrik/Bergweiler

Laserschweißzelle

Die Laserschweißzelle kombiniert verschiedene, hochmoderne Komponenten in einer automatisierten Fertigungszelle, z.B. einen Vertikal-Knickarm-Roboter, 3D-Scanner Optik und ein 180 Grad Dreh-Kipp-Modul.

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In der Demonstrationsfabrik sind unsere Maschinen für die Herstellung von Bauteilen aus Metall verortet. Neben einer industriellen 2D-Laserschneidanlage, Maschinen zur mechanischen Nachbearbeitung und einer Biegemaschine zur Blechbearbeitung befinden sich dort Maschinen zur Bearbeitung von Stangenmaterial und eine robotergeführte Schweißanlage.

Anlauffabrik/Schulmann

Biegemaschine TruBend 5085

Die Biegemaschine vereint innovative Technik, Präzision und Flexibilität. Aufgrund der sehr hohen Variabilität der Hinterschlagsysteme ist es problemlos möglich große Teilspektren zu bearbeiten.

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Auf der Hallenfläche in Aachen-Laurensberg befinden sich neben freien Hallenflächen für die Projektbearbeitung eine Portalfräse für großformatige Bauteile, auf der Formen aus Kunststoff gefräst und anschließend auf der großen Thermoformanlage zur Herstellung von Kunststoffkomponenten verwendet werden sowie eine vollautomatisierte PUR-RIM Anlage zur Herstellung von großen Kunststoffbauteilen und eine Spritzgussmaschine.

Anlauffabrik/Fiedler

Anlauffabrik/Fiedler

Portalfräse Belotti

Die Portalfräse kombiniert die Produktivität einer Fräsmaschine mit der hohen Geschwindigkeit und dem Potenzial eines bewegbaren CNC-Brücken-Zentrums. Sie eignet sich für die Bearbeitung von großformatigen Harz- und Aluminiummodellen sowie das Schneiden von Verbund- und Kunststoffwerkstoffen.

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Anlauffabrik/Schulmann

Thermoformanlage

Beim Thermoformen werden thermoplastische Kunststoffhalbzeuge unter Einwirkung von Wärme mithilfe von Vakuum und/oder Druckluft umgeformt. Das Verfahren zeichnet sich durch eine hohe Wirtschaftlichkeit bei kleinen und mittelgroßen Serien aus.

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Hallenflächen

An jedem unserer vier Standorte der Anlauffabrik haben wir gemeinschaftliche Projektflächen, auf denen die Nutzenden der Anlauffabrik Umfänge ihrer Projekte durchführen können. Wer darüber hinaus noch weiteren Platz für eigene Aufbauten, Maschinen oder Prototypen benötigt, der kann je nach Standort und Verfügbarkeit freie Hallenflächen zwischen 20 bis 100 m² bei uns anfragen. Zur Gewährung von vertraulichen Projekten, bieten wir ebenfalls die Möglichkeit zum Aufstellen von Trennwänden bis zu kompletten Compartments an.

Demonstratoren

Mit unseren verschiedenen Demonstratoren können Sie zum einen die praktische Umsetzung von Projekten in der Anlauffabrik erleben und zum anderen können Sie einen Teil der Demonstratoren auch für die Umsetzung Ihrer eigenen Projekte in der Anlauffabrik mit einbeziehen.

Einsatz Künstlicher Intelligenz für einen datengetriebenen Karosseriebau der Zukunft

Funktionsprinzip

  • Maschinendaten sowie externe Sensordaten von robotergeführten Fügetechnologien und Qualitätskontrollprozessen werden vernetzt.
  • Durch intelligente Datenanalyse mit Hilfe von Machine Learning Methoden wird das Prozessverhalten, der Qualitätsoutput sowie das Maschinenverhalten vorhergesagt.
  • Durch eine KI-gestützte Ursachenanalyse und Optimierungsstrategie werden Verbesserungsvorschläge zur Prozesseinstellung abgeleitet.

Innovation & KPIs

  • Nutzung von vorhandenen AI-Methoden in einem bisher ungenutzten Anwendungsfeld mit großem Potential.
  • Stabilisierung und Steuerung von Qualitätsregelkreisen.
  • Verringerung der Ausschussrate, schnellere Reaktionszeit auf Qualitätsabweichungen.
  • Verkürzung von Anlaufzeiten durch Modell-Re-use bei Prozess-Re-use.

Additiv gefertigtes Umformwerkzeug von Karosserieblechen und Batteriestromschienen

Funktionsprinzip

  • Problemstellung: Kein geeignetes Prototyping-Verfahren für ursprünglich tiefgezogene Karosseriebauteile in kleinen und mittelgroßen Serien aufgrund hoher Investitionskosten oder langer Prozesszeiten.
  • Lösungsansatz: Herstellung von Umformwerkzeugen zum Prägen und Tiefziehen von Feinblechen mittels kostengünstigem additivem Fertigungsverfahren Fused-Filament-Fabrication (FFF) von technischen Polymeren (insb. PLA).

Innovation & KPIs

  • Simulation der Werkzeugbelastungen während des Tiefziehens mit anschließender belastungsgerechten Auslegung mittels angepasstem Infill und Zusatzelementen zur Versteifung.
  • Abgestimmte Wirkprinzipien und System für ein Säulengestell für den Einsatz additiv gefertigter Umformwerkzeuge.
  • Reduzierung der Fertigungszeit und –kosten von Prototypen- und Kleinserienwerkzeugen
  • Integration von Zusatzfunktionen durch Freiheitsgrade der additiven Fertigung

Additiv gefertigte Schweißvorrichtungen für den Karosseriebau und dem Laserstrahlschweißen

Funktionsprinzip

  • Schweißvorrichtungen sind komplex, teuer in der Herstellung und erfordern viel Zeit in der Bereitstellung (baugruppenspezifische Vorrichtungen aus Stahl für stabile Fügeprozesse).
  • Ähnliche Vorrichtungen werden auch in der Vorserie und im Prototypenbau verwendet, jedoch sind geringere Standzeiten notwendig.
  • Insbesondere bauteilspezifische Vorrichtungselemente einer Vorrichtung eignen sich für die Herstellung mittels des additiven Fertigungsverfahren Fused-Filament-Fabrication (FFF) und dem Kunststoff PLA.
  • Entwicklung des additiven Fertigungsprozesses, Gestaltungsrichtlinien und Schnittstellen für die Herstellung solcher Elemente wurden hierbei beachtet.

Innovation & KPIs

  • Kunststoffbasierte additive Fertigung von bauteilspezifischen Vorrichtungselementen steigert die Flexibilität bei sich ändernden Bauteilen in agilen Entwicklungsprozessen.
  • Höhere Funktionsintegration durch größere Gestaltungsmöglichkeiten und Automatisierung der Prozesskette bei Vorrichtungsfertigung.
  • Reduktion der Herstellkosten von Vorserienvorrichtungen um 50 %

Vorrichtungsloses Fügen mittels bauteilintegrierter Vorrichtungsfunktionen (biV)

Funktionsprinzip

  • Der Karosseriebau hat mit die höchste Wertschöpfungstiefe eines OEM und ist das relevanteste, aber gleichzeitig auch das kostenintensivste Gewerk.
  • Der hohe Automatisierungsgrad und die bauteilspezifische Vorrichtungstechnik erzeugen hohe Kosten & geringe Wandlungsfähigkeit.
  • Durch die Verlagerung von Vorrichtungsfunktionen, wie bspw. das Positionieren, Orientieren und Spannen, aus der Vorrichtung ins Bauteil wird spezifische Vorrichtungstechnik reduziert.
  • Das wird durch in der Bauteilherstellung eingebrachte spezielle Geometrieelemente erreicht, die auf das Spann- und Fixierkonzept, der Fügefolge im Karosseriebau und dem Fügeprozess ausgelegt sind.

Innovation & KPIs

  • Methodik zur Auswahl von biV sowie dessen Geometriemerkmale im Produktentstehungsprozess und zur Auslegung einer Produktion mit biV.
  • Zusammensetz- und Fügeprozessgestaltung von biV.
  • Potenzialuntersuchung am Beispiel des Low-Cost Battery Pack Housing
    – Reduzierung der Masse von 12,4 auf 8,2 kg (-34 %)
    – Reduzierung der Bauteilanzahl von 26 auf 15 (-42 %)
    – Laserschweißen anstatt Nieten reduziert die Produktionszeit von 38 Min. auf 3 Min. 20 Sek. (-91 %)

Zellkontaktierung diverser Batterie-Zellformate mittels Remote-Laserstrahlschweißen

Funktionsprinzip

  • Im Hinblick auf gute mechanische und elektrische Eigenschaften ist der Laserschweißprozess häufig die beste Methode Batteriezellen zu kontaktieren.
  • Fertigungsgerechte Gestaltung des Batteriemoduls mit Fokus auf dessen Fügestellen mit Ableitung von Anforderungen an die Laserschweißprozessentwicklung.
  • Anschließend werden geeignete Laserschweißparameter ermittelt, die anschließend messtechnisch erfasst und durch eine Versuchsserie abgesichert werden.
  • Es folgt die Entwicklung und Fertigung notwendiger Betriebsmittel mittels Additve Tooling und Laserschneiden um die Zellkontaktierung durchzuführen.

Innovation & KPIs

  • Agile Umsetzung der Projektziele mit physischem Prototypen innerhalb kurzer Zeit durch den Einsatz flexibler Fertigungsverfahren.
  • Hohe Flexibilität im Betriebsmittel- und Prototypenbau mittels additiver Fertigungsverfahren, Laserstrahlschneiden und Remote-Laserstrahlschweißen.
  • Remote-Laserstrahlschweißen für hohe Prozessgeschwindigkeiten, geringen Wärmeeintrag und hochqualitative Schweißverbindungen mit guten Festigkeits- und Widerstandseigenschaften.

Automatisierte Konstruktion von Betriebsmitteln (Vorrichtungen und Greifern)

Funktionsprinzip

  • Konstruktionsmodell mit Funktionselementen und Gestaltungsregeln für die Auslegung additiv gefertigter Elemente.
  • Standardisierte Elemente mit Parametrierungsmöglichkeiten.
  • Additive Fertigung von bauteilspezifischen Vorrichtungselementen.
  • Entwicklung eines CAD-Tools zur automatisierten Vorrichtungskonstruktion.
  • Erprobung der automatisiert konstruierten Vorrichtung mit Schweißversuchen.

Innovation & KPIs

  • Reduzierung der Entwicklungszeiten durch automatisierte Konstruktion von Schweißvorrichtungen um bis zu ca. 80 %.
  • Additive Fertigung von automatisiert generierten spezifischen Vorrichtungselementen.
  • Deutlich schnellere Prozesskette der Vorrichtungsbereitstellung und damit Ermöglichung der Umsetzung von Änderungsanforderungen.
  • Senkung der Herstellkosten durch kostengünstige Herstellung mittels Fused Filament Fabrication (FFF).

Additive Tooling für Formwerkzeuge

Funktionsprinzip

  • Charakterisierung additiver Fertigungsverfahren zur Herstellung von Formwerkzeugen.
  • Ableiten von Gestaltungsregeln zur anwendungsspezifischen Auslegung.
  • Simulation des Lebenszyklus der Formwerkzeuge hinsichtlich Maßhaltigkeit, Haltbarkeit und Materialeigenschaften.
  • Übertragung der Erkenntnisse auf Metallwerkzeuge.

Innovation & KPIs

  • Kostensenkung im Spritzgießwerkzeugbau um bis zu 30 % für Stückzahlen bis 200 Stück.
  • Bauteile werkzeugfallend ab 24 Stunden.
  • Realisierung von Temperierlösungen und Integration von beweglichen Elementen in den additiven Aufbauprozess des Werkzeugs.

Additive Manufacturing Machines

Funktionsprinzip

  • Prozessparametrisierung für Thermoplaste in Granulatform.
  • Entwicklung eines Extruderschnecken-Designs für hohe Extrusionsraten.
  • Prozessdesign zur Fertigung von Bauteilen mit verbesserten mechanischen Eigenschaften.
  • Reduktion von Stützstrukturen durch ein Mehrachs-Konzept.
  • Darstellung der Integration additiver Fertigungssystemen in das Internet of Production.

Innovation & KPIs

  • Radiale Extruderschnecken ermöglichen durch eine kompaktere Bauweise höhere Druckgeschwindigkeiten.
  • Alternative Slicer-Programme optimieren die Bauteil-Druckkopf-Ausrichtung für höhere Bauteilqualität und reduzierte Stützstrukturen.
  • KI-Lösungen beim Slicing und in der Druckersteuerung ermöglichen eine lernende Maschine und beschleunigen so den Anlauf neuer Bauteile.

Application Center Additive Fertigung

Das Application Center Additive Fertigung der Anlauffabrik dient als Entwicklungs- und Demonstrationsumgebung für neue Anwendungen in der Additiven Fertigung. Gemeinsam mit unseren Kunden werden neue Produkte mit Hilfe der Additiven Fertigung entwickelt und auf den 3D-Druck-Maschinen der Anlauffabrik umgesetzt. Die Unterstützung durch unsere Technologiepartner ermöglicht die Abbildung eines vielfältigen Verfahrens- und Materialspektrums. Gerne beraten wir Sie im Themenfeld der additiven Fertigung hinsichtlich Prozesse, Maschinen und Materialien.
Unterstützt werden wir hierbei von unserem langjährigen Partner IGO3D, die Experten im Bereich Additiver Fertigungsprozesse, Maschinen und Materialien sind.

Anlauffabrik/Schulmann

Unser Maschinenpark im Bereich der additiven Fertigung