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Die AG Baumaschinen- und Fördertechnik forscht im Bereich der Schwerpunktthemen Betriebsfestigkeit, Tribomechanik und Technische Akustik. Im Fokus steht dabei die anwendungsorientierte digitale Modellierung vom komplexen Bauteil bis zum Gesamtsystem – sowohl für den entwicklungsbegleitenden Einsatz im Sinne einer virtuellen Produktverifikation als auch für den Einsatz digitaler Zwillinge in der Produktnutzungsphase. Aktuelle Forschungsprojekte sind den Anwendungsfeldern Baumaschinen- und Fahrzeugtechnik sowie Energie- und Prozesstechnik zuzuordnen. Dazu stehen sowohl Simulationswerkzeuge als auch ein umfangreiches Labor zur Verfügung, sodass die theoretischen Modelle experimentell validiert und parametriert werden können. Die Lehre konzentriert sich auf die Vermittlung von Grundlagen, Modellierungsstrategien, Anwendungserfahrungen und der notwendigen Bewertungskompetenz zum Einsatz virtueller Methoden in der Produktverifikation (z.B. FEM).
Der Kompetenzbereich des Lehrstuhls für Digital Engineering liegt in der Schnittmenge von Engineering-, Informatik- und Management-Themen und ist daher durch ein hohes Maß an Interdisziplinarität geprägt. Die Schwerpunkte unserer Arbeit in Forschung und Lehre bilden die Gestaltung durchgängiger Prozessketten für Modellierung und Simulation komplexer technischer Systeme und das prozessübergreifende Informationsmanagement im industriellen Umfeld. Wir forschen an neuen Methoden und Modelle zum Management und zur Integration produktbezogener Daten und Prozesse entlang des gesamten Produktlebenszyklus und an der Gestaltung von neuen Interaktionsformen mit IT-Werkzeugen inklusive der Nutzung von Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR).
Unser Lehrstuhl bietet umfangreiche Expertise in den (hybriden) additiven Fertigungsverfahren: Pulverbettbasiertes Schmelzen (PBF-LB/M, PBF-EB/M, PBF-LB/P) und Materialextrusion (MEX). Dabei fokussieren wir die Forschungsschwerpunkte der Werkstoffqualifizierung, -modifizierung und -manipulierung, der prozesstechnischen Innovation sowie der Integration von Sensorik, Aktorik und Elektronik. Ferner bedienen wir uns modernster Pulver- und Bauteilanalytik, einer simulativen Prozessabbildung, einer sensorbasierten Qualitätssicherung sowie einer digitalen Prozesskettendokumentation. Wir kooperieren mit anderen Forschungsinstitutionen sowie Industriepartnern sowohl in öffentlich geförderten, als auch in bilateralen Projekten. Dabei ist es unser Ziel, robuste und reproduzierbare Prozesseigenschaften und daraus resultierend additiv gefertigte Bauteile mit mehrwertbringenden, anwendungsspezifischen Eigenschaften nachhaltig und in hoher Qualität herzustellen.
Der Lehrstuhl für Industrial Sales and Service Engineering in der Fakultät für Maschinenbau der Ruhr-Universität Bochum (RUB) vertritt Schwerpunkte des industriellen Vertriebs-, Service- und Innovationsmanagements in Forschung und Lehre. Seine interdisziplinären und anwendungsnahen Forschungsaktivitäten verbinden technische und betriebswirtschaftliche Fragestellungen im Kontext einer zunehmenden Digitalisierung, Vernetzung, Kundenorientierung und Tertiarisierung der industriellen Wertschöpfung. Unsere Forschungsarbeiten zeichnen sich durch eine hohe internationale Sichtbarkeit sowie umfangreiche Drittmitteleinwerbungen. Durch seine interdisziplinäre Ausrichtung fördert der Lehrstuhl Professur die fakultäts- und universitätsübergreifende Zusammenarbeit. Beispiele hierfür sind die WorldFactory und das Forschungszentrum für das Engineering Smarter Produkt-Service Systeme (ZESS).
Die Forschungs- und Dienstleistungsschwerpunkte des LIFA liegen in den Bereichen KFZ-Getriebe, Planetengetriebe, Stirnradgetriebe, Schneckengetriebe und der Wälzlagertechnik. Ein besonderer Fokus liegt dabei in der Erforschung sämtlicher Verschleißmechanismen in den zuvor genannten Getrieben und weiteren Maschinenelementen. Hierzu werden auf zahlreichen Prüfständen vielfältige Versuche durchgeführt, aus deren Ergebnissen optimierte Auslegungsalgorithmen entwickelt werden. Weitere Arbeitsschwerpunkte sind: Auslegung von Antriebssträngen und Antriebsstrangkomponenten; Dynamische Simulation ganzer Antriebsstränge; Konzeption und Erprobung verbesserter Berechnungsalgorithmen zur Auslegung und Dimensionierung von Antriebssträngen; Konzeption, Bau und Erprobung von konventionellen und alternativen Fahrzeuggetrieben für Pkw, Nkw und Sonderfahrzeuge; Unterstützung bei der Weiterentwicklung von Antriebssystemen.
Der Lehrstuhl für Laseranwendungstechnik befasst sich mit Fragestellungen der generativen Fertigung, der präzisen Materialbearbeitung und der optischen Messtechnik/Spektroskopie. Bei der generativen Fertigung kommen die beiden pulverbasierten Verfahren Laserauftragschweißen (DED) und selektives Laserschmelzen (PBF) zum Einsatz. DED wird zur Herstellung refraktärer Hochentropielegierungen eingesetzt. Zudem wird der Prozess durch eine selbstlernende Prozessregelung optimiert. PBF wird zur Herstellung belastungsoptimierter Strukturen eingesetzt. Im Bereich optische Messtechnik/Spektroskopie geht es um die Entwicklung und dem Einsatz von spektroskopischen Techniken wie Raman- oder Absorptionsspektroskopie für Partikelmesstechnik sowie zur Analyse von Flüssigkeits- und Gaszusammensetzungen. Bei der präzisen Materialbearbeitung reicht die Bandbreite der Aktivitäten von Mikroschweißen über die generative Herstellung von Mikrostrukturen bis hin zu selektivem Materialabtrag und Modifizierung von dünnen Schichten. Für diese Aktivitäten stehen umfangreiche Laserquellen und Messgeräte zur Verfügung.
Der Lehrstuhl für Produktentwicklung erforscht das methodische Vorgehen beim Entwickeln von Produkten am Beispiel unterschiedlicher Anwendungen. Als klassische Maschinenelemente werden Kipp- und Festsegmentlager für Gas- und Dampfturbinen auf einem Großgleitlagerprüfstand untersucht. In gekoppelten Simulationen wird das Betriebsverhalten prognostiziert und durch Experimente verifiziert. Im Bereich Biomechanik steht die Analyse und Simulation der Belastung und Beanspruchung des Muskel-Skelettsystems (MKS) von Menschen und Tieren im Fokus. Die Übertragung der dort gewonnenen Erkenntnisse auf technische Systeme erfolgt im Forschungsschwerpunkt bionische Systemkonzeption, in dem Leichtbauprinzipien des Muskel-Skelett-Systems analysiert und im Hinblick auf ihre Übertragbarkeit auf technische Systeme untersucht werden. Eng verbunden damit ist der Forschungsschwerpunkt Biomechatronik, der die Entwicklung von Implantaten und Orthesen sowie von Produkten für die neurologische Rehabilitation zum Gegenstand hat.
Der Lehrstuhl für Produktionssysteme (LPS) forscht auf den Gebieten der Produktionsautomatisierung, des Produktionsmanagements, der Produktionsdienstleistungen sowie der Industriellen Robotik. Der LPS beschäftigt sich mit allen horizontalen als auch vertikalen Ebenen eines produzierenden Unternehmens und sogar darüber hinaus. Forschungsinhalte zielen damit u.a. ab auf die Entwicklung von Wertschöpfungsnetzwerken zur Erbringung Smarter Product-Service-Systeme, die Entwicklung und Integration von innovativen Automatisierungslösungen (z. B. mit der automatisierten Montage in der Wasserstoffproduktionstechnik , der Mensch-Roboter-Kollaboration und der robotergestützten Produktion) in die Produktion zur Steigerung der Produktivität und die Umsetzung von intelligenten Assistenzsystemen zur Mitarbeiter:innenbefähigung im Rahmen des Wissensmanagements der Produktion. Zudem betreibt der LPS eine nach modernsten Gesichtspunkten gestaltete Lernfabrik bzw. Lern- und Forschungsfabrik (LFF) zur Umsetzung und Evaluierung von Forschungsergebnissen in einem praktischen Fabrikumfeld. Die LFF ist ein Ort für Forschung, Lehre, Qualifizierung und Industriekooperationen.
Der Lehrstuhl befasst sich in Forschung und Lehre mit der Modellierung, Steuerung und Regelung dynamischer technischer Systeme und Prozesse. „Modellierung“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass mit Hilfe von Messdaten und physikalischen Gesetzmäßigkeiten (z.B. der Newtonschen Mechanik oder Stofftransportgleichungen) digitale Zwillinge von technischen Systemen erstellt werden, die z.B. eine genauere Überwachung ermöglichen als durch bloßes Aufzeichnen von Daten möglich ist. Digitale Zwillinge sind auch die Grundlage für gezielte Eingriffe zur Steuerung und Regelung, z.B. zur Stabilisierung von instabilen Systemen. In der Forschung liegen aktuelle methodische Schwerpunkte auf der modellprädiktiven Regelung, der Modellreduktion und seit kurzem verschlüsselten Methoden. Aktuelle Anwendung sind die Regelung additiver Fertigungsprozesse, Softsensorik für hydraulische Maschinen und die Energienutzung, -speicherung und –verteilung in modernen Gebäuden.
Prof. Dr. Christian Meske hat den Lehrstuhl „Soziotechnisches Systemdesign und Künstliche Intelligenz“ inne. Er und seine Mitarbeiter:innen erforschen insbesondere den Einfluss intelligenter Technologien auf die Arbeitswelt in unterschiedlichen Branchen, wie z.B. Health Care, Industrie oder Professional Services. Hierbei wird in einer ganzheitlichen, soziotechnischen Perspektive der Mensch, die Technologie und die Organisation gemeinsam betrachtet. Übergreifend wird der Design Science Research-Ansatz angewendet, um Wissen für die Gestaltung von Systemen und Arbeitsumgebungen zu generieren sowie zu evaluieren. Prof. Meske arbeitet interdisziplinär mit Forscher:innen der Wirtschaftswissenschaften, Psychologie, Soziologie und anderen zusammen.
