06.05.2020

Agile Produktion von Elektromotoren

Projekt AgiloDrive soll eine flexible und wirtschaftlichere Fertigung in Deutschland ermöglichen.

Heute werden Elektromotoren zumeist entweder in niedriger Stückzahl und mit geringer Produktivität gefertigt – dies geschieht dann in teil­automatisierten Werkstätten und beinhaltet einige manuelle Prozessschritte – oder aber in hoch­spezialisierten und sehr unflexiblen Transfer­straßen. Zudem erarbeiten meist Expertenteams spezifische Einzelbereiche industrieller Entwicklungsprozesse von Elektromotoren – ein Transfer in andere Bereiche findet selten statt. Ziel des Forschungs­projekt AgiloDrive ist daher ein neuartiges, agiles Produktions­system, das auf modularen produkt- und produktions­spezifischen Technologien basiert. „Auf diese Weise wollen wir es möglich machen, künftig Elektromotoren so zu flexibel zu produzieren, dass eine Herstellung verschiedenster Varianten, Technologien und Stückzahlen jederzeit möglich ist – bei wirtschaftlichem Betrieb. Hierdurch können kosten­senkende Skalen­effekte auch über verschiedene Produkt­baureihen und Fertigungs­technologien hinweg genutzt werden", sagt Jürgen Fleischer vom Karlsruher Institute für Technologie.

Abb.: Dieser Stator­prototyp mit kompakter Flachdraht-Wicklung ist mit neuer...
Abb.: Dieser Stator­prototyp mit kompakter Flachdraht-Wicklung ist mit neuer Fertigungs­technologie entstanden. (Bild: Gehring)

AgiloDrive ist ein instituts­übergreifendes Projekt des KIT-Zentrums Mobilitäts­systeme. Partner aus der indus­triellen Praxis sind die Unternehmen Schaeffler Automotive Buehl , Gehring Techno­logies sowie die Landes­agentur e-mobil BW. Sie bündeln ihr Know-How entlang des gesamten Entwicklungs­prozesses sowie der Liefer- und Prozesskette. Das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg fördert die Pilotphase des Forschungs­projekts AgiloDrive mit rund einer Million Euro. „Entscheidend für den wirt­schaftlichen Erfolg des flexiblen Lösungsansatzes ist ein agiles Produktions­system auf Grundlage eines integrierten Produkt­entstehungs­prozesses“, erläutert Fleischer.

Das wandlungs­fähige System, zeichnet sich durch modulare Bearbeitungs­module, einheitliche Schnittstellen und Skalierungs­konzepte aus. Somit kann es flexibel auf veränderliche Markt- und Technologie­anforderungen reagieren. Dies senkt das unter­nehmerische Risiko, da sich Investitionen durch die modulare Struktur dynamisch an die tatsächliche Nachfrage anpassen lassen und auch über verschiedene Produkt­baureihen und Fertigungs­technologien hinweg Kosten eingespart werden können. „Somit lässt sich die Elektro­mobilität trotz volatiler Märkte wirtschaftlich in die Energie- und Mobilitäts­wende integrieren“, sagt Thomas Hirth, KIT-Vizepräsident für Innovation und Inter­nationales.

Das Projektteam AgiloDrive arbeitet zeitgleich an drei Teilprojekten: zum einen an einem integrierten Produkt­baukasten, der auf modularen, zukunfts­robusten Baukasten­strukturen sowie flexiblen Entwicklungs- und Auslegungs­methoden basiert. Das zweite Teilprojekt befasst sich mit den notwendigen Strukturen und Technologien der flexiblen Systeme. Im dritten Teilprojekt wird – nach den Methoden des agilen Projektmanagements – eine Einführung des Produktions­systems angestrebt, sodass die Erkenntnisse des Forschungs­vorhabens entwicklungs­begleitend im industriellen Maßstab umgesetzt werden können. Darüber hinaus werden die Teillösungen sowie das Gesamtsystem des agilen Produktentstehungs- und Produktions­prozesses sowohl technisch als auch wirtschaftlich validiert. 

Die Ergebnisse des Projekts AgiloDrive sollen der Industrie zugänglich gemacht werden, um die Lösungs­ansätze in weiteren, eigen­finanzierten Projekten schnell in die Anwendung zu bringen. „Insbesondere mittel­ständische Maschinen- und Anlagenbauer sowie Zulieferer können mit dem agilen Produktions­system den Transformations­prozess hin zur Elektro­mobilität erfolgreich vollziehen und an den neuen Märkten partizipieren“, so Sebastian Schöning von Gehring Techno­logies. Das Forschungs­vorhaben leiste somit im gesamten Bundesgebiet und insbesondere dem stark vom Transformations­prozess betroffenen Baden-Württemberg einen wichtigen Beitrag zur Sicherung des Automobil- und Maschinen­baustandortes Deutschland.

KIT / JOL

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