Vorträge bei der EMLC (Vortragender: Michael Mühlberger, PROFACTOR)

Vortrag bei der SPIE Photonics Europe

Foto: Der PRPOFACTOR-Stand an der FH Hagenberg wurde regelrecht gestürmt.

• Foto: Iris Bergmair die auch im internationalen Programmkomitee der MNE sitzt, war zudem session chair bei der Session IMPRINT 2.

 Die PROFACTOR-Beiträge im Detail

Vortrag
Structuring Graphene using UV-NIL – I. Bergmair, W. Hackl, M. Rohn, M. Losurdo,
Maria Giangregorio, G. Bruno, T. Mueller, G. Isic, M. Jakovljevic, R. Gajic, K.
Hingerl, M. Muehlberger – abstract

Vortrag als Co-Autoren
Anisotropic re-mastering for reducing feature sizes on UV-NIL replica stamps -
E. Lausecker, M. Grydlik, M. Brehm, I. Bergmair, M. Mühlberger, T. Fromherz, G.
Bauer – abstract

Vier PROFACTOR-Poster
Nanostructured Protein Patterning using Reversal Microcontact Printing – Andreas Rank, Bernd Dittert , Iris Bergmair, Stefan Sunzenauer, Michael Mühlberger, Gerhard Schütz – poster

 Optimizing optical properties of single and multi-layer metamaterials fabricated by NIL -I. Bergmair, B. Dastmalchi, M. Bergmair, G. Hesser, M. Losurdo, G. Bruno, C. Helgert, E. Pshenay-Severin, T. Pertsch, E.-B. Kley, U. Hübner, R. Penciu, M. Kafesaki, C.M. Soukoulis, K. Hingerl, M. Muehlberger – poster

Functionalized silsesquioxane resists for UV nanoimprint lithography – Olivier Lorret, Mustapha Chouiki, Michael Rohn, Barbara Kosmala, Michael A. Morris, Bernd Dittert, Michael Mühlberger – poster

Sol-gel based magnetic inkjet ink in combination with solvent assisted micro molding – Unterauer Barbara, Leichtfried Hans-Martin, Wiesbauer Herfried, Chouiki Mustapha, Nusko Ekkehard, Heiss Wolfgang, Mühlberger Michael – poster

Ein Poster als Co-Autoren
Method for 3D Nanoimprint Lithography Stamp Fabrication – S. Waid, H. D. Wanzenboeck,
M. Muehlberger, E. Bertagnolli

Die Arbeiten, die präsentiert wurden, wurden durch die österreichische Nanoinitiative (www.nanoinitiative.at,  bmvit und FFG) im Rahmen von NILaustria (www.nilaustria.at) und NSI (www.nanoscience.at) und der EU  (LAMAND (FP7-NMP-2009_245565), http://www.tyndall.ie/projects/lamand/) unterstützt.

Frauen dominieren beim diesjährigen Innovation Award FH Wels 2011

Innovation Award FH Wels 2011 geht an PROFACTOR-Wissenschaftlerin

Silvia Nöbauer, Wissenschaftlerin im Bereich Innovative Energiesysteme, beschäftigte sich in ihrer Diplomarbeit mit der Optimierung der biotechnologischen Wasserstoffproduktion und war damit in der Kategorie „Umwelt & Naturwissenschaften“ siegreich. Im Rahmen ihrer Diplomarbeit hat sie im internationalen Projekt „Hyvolution“, koordiniert von PROFACTOR, an der Entwicklung eines Bioprozesses zur dezentralen Herstellung von Wasserstoff gearbeitet.

Auch der Publikumspreis, der mit einer innovativen Lasermessung ermittelt wurde, ging schlussendlich an Silvia Nöbauer. Verliehen wurden die Preise von Bundeministerin Dr.in Beatrix Karl, Landesrätin Mag.a Doris Hummer, dem Welser Bürgermeister Peter Koits, der die Räumlichkeiten in den Minoriten zur Verfügung stellte, dem Fördervereins-Obmann Günter Rübig und dem Sparkassen-Generaldirektor Markus Limberger.

Optimierung der biotechnologischen Wasserstoffproduktion

Wasserstoff wird oft als „Energieträger der Zukunft“ bezeichnet, der keinerlei schädliche Emissionen, insbesondere kein Kohlendioxid, verursacht. Die Wasserstoffproduktion ist jedoch sehr energieintensiv. Wasserstoff kann über biologische Wege mittels Biomasse als Substrat produziert werden. Eine Möglichkeit dazu ist die sogenannte Dunkelfermentation, die durch verschiedene Stoffe, wie zum Beispiel den produzierten Wasserstoff selbst und Stoffwechselprodukte  gehemmt wird.

Die biologische Wasserstoffproduktion ist ein relativ anfälliger Prozess, der im Labor nicht einfach, im Technikumsmaßstab noch viel schwieriger durchzuführen ist. In ihrer Diplomarbeit hat Silvia Nöbauer ein konventionelles und ein neu entwickeltes Hochleistungsbioreaktorsystem zur Wasserstoffproduktion mittels Dunkelfermentation verglichen. Bisher wurden Tropfkörperfermenter zur Wasserstoffproduktion verwendet. Das Team aus dem Bereich Innovative Energiesysteme hat nun ein neuartiges kombiniertes Tropfkörper/Fließbettsystem entwickelt, getestet und automatisiert.

In den Versuchen konnte gezeigt werden, dass der Prozess der Dunkelfermentation in einem kombinierten Tropfkörper/Fließbettsytem sehr stabil ist und allen anderen Fermentationssystemen vorzuziehen ist. So wird auch das nächste Upscale des Projektes im Pilotmaßstab von 580 Liter in diesem System ausgeführt.

Links:

Website HYVOLUTION >>

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Roboter und Packer werden zusammenarbeiten (Bildquelle: TU München)

Wie Roboter bei der Verpackung großer LCD-Fernseher den Arbeitern helfen könnten, untersuchen wir im EU-Forschungsprojekt „CustomPacker“. Koordinator des 2,6 Millionen Euro schweren Projektes ist die Technische Universität München. Das Ziel: Ein Knochenjob soll künftig von Robotern erledigt werden. Gleichzeitig sollen die relativ hohen Verpackungskosten sinken, damit vor allem europäische Mittelständler international konkurrenzfähig bleiben.

Gemeinsamer Arbeitsraum ohne Sicherheitsabstand

Im Projekt entwickeln wir eine neue Generation von Helfer-Robotern, die den Packern unter die Arme greifen sollen. Dazu müssen die Roboter nicht nur lernen, flexibel mit den Produktvarianten umzugehen, sondern auch sensibel auf ihre Umgebung reagieren, damit sie sicher mit Menschen zusammenarbeiten können.

Damit der Roboter weiß, was zu tun ist

Wir im Team Robotik und Adaptive Systeme bei PROFACTOR entwickeln im Projekt die Prozess- und Roboterplanungskomponenten, sowie die 3D-Erkennung des Arbeitsraumes und das gesamte Software-Framework für das Assistenzsystem. Zudem erarbeiten wir auch Methoden im Themenbereich Aktivitätsinterpretation. Das heißt wir entwickeln Verfahren, um mit Hilfe von Bildverarbeitungssystemen verschiedene Aktivitäten des Arbeiters in der Roboterzelle automatisch erkennen und interpretieren zu können. Angezeigt wird zum Beispiel, ob die Person gerade verpackt, auf den nächsten Auftrag wartet, neue Verpackungsstrategien einlernt oder neue Kundenaufträge annimmt. So kann der Roboter im richtigen Moment passend reagieren und dem Arbeiter unter die Arme greifen.

Mensch und Maschine arbeiten Hand in Hand

Ziel des CustomPacker-Projekts ist es, dass ein Roboter den Knochenjob des Packers übernimmt und der Packer nicht mehr auf Sicherheitsabstand gehen muss, wenn der Roboter am Zug ist. Denn schneller verpackt wird, wenn beide gleichzeitig ihre Stärken einsetzen: Der Roboter die der Maschinenkraft, der Mensch die geschickte und flexible Handhabung der kleinen Teile. Fernseher und später auch andere Elektronikgeräte können so schneller und gesundheitsschonend in den Karton gesteckt werden.

Infos zum Projektteam

Das Konsortium des Projekts CustomPacker setzt sich aus sieben internationalen Partnern zusammen. Die TUM mit dem Lehrstuhl für Mensch-Maschine-Kommunikation (MMK) und dem Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) hat die Koordination übernommen. Mit dabei im Team sind kleine und mittelständische Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus Spanien (Tekniker), Finnland (VTT), Österreich (Profactor, Ferrobotics) und Deutschland (Loewe, MRK Systeme).

Projektwebsite [mehr]
Pressetext der TU München [mehr]

Regio-13-Projekt legt Basis für neue Robotergeneration
Das Timing für den Besuch hätte nicht besser sein können. Denn erst kürzlich erhielten wir die Förderzusage eines Regio-13-Projektes. Im Rahmen dieses Projektes wird die Basis für eine völlig neue Robotergeneration gelegt. Regio-13 ist ein Programm zur Weiterentwicklung der regionalen Wettbewerbsfähigkeit Oberösterreichs. Mehr Informationen dazu gibt es im letzten Teil des Blogbeitrages.

Nur 25 Prozent aller zielführenden Anwendungen robotisiert
Wenn wir im internationalen Wettbewerb bestehen wollen, muss es uns gelingen, unsere Produktion so weit wie möglich zu automatisieren und sie trotzdem flexibel und damit wirtschaftlich zu gestalten. Ständig wechselnde Kundenbedürfnisse machen die Produkte immer komplexer und deren Lebensdauer kürzer. Entsprechend sind auch die Produktionsprozesse immer häufiger anzupassen. Bei den derzeitigen Robotersystemen verursachen diese Adaptierungen aber einen immensen Kostenaufwand. Die hohen Implementierungs- und Adaptierungskosten bewirken, dass nur 25 Prozent aller zielführenden Anwendungen robotisiert werden.

Automation durch flexibles und adaptives System
Ziel des Projektes ist die Entwicklung neuer Methoden, mit denen monotone Prozesse mit geringer Wertschöpfung durch ein flexibles und adaptives System automatisiert werden können. Bei komplexeren Produktionsprozessen vernetzen Mensch und Roboter ihre Kompetenzen und arbeiten als Team. Die Bedienung der neuen Robotergeneration erfolgt intuitiv und erfordert vom Bedienpersonal keine Programmierkenntnisse. Rasches und häufiges Umrüsten auf Grund kleiner Losgrößen wird somit möglich.

Mit dem Projekt können wir PROFACTOR und damit auch Oberösterreich als Kompetenzzentrum im Bereich der adaptiven Robotik etablieren.

Mehr über Regio-13 „Regionale Wettbewerbsfähigkeit OÖ 2007 – 2013:
Mit dem Programm soll die offensive Regionalpolitik des Landes Oberösterreich erfolgreich weiterentwickelt werden. Der Standort und die Wirtschaft Oberösterreichs sollen wirksame Impulse für eine dynamische und nachhaltige Entwicklung erhalten, die auch strukturschwächere und peripher gelegene Landesteile einschließt. Es wird mit Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) kofinanziert und bezieht sich räumlich auf das gesamte Bundesland Oberösterreich.

Effiziente Kontrollsysteme
Globaler Wettbewerb, kompliziertere Produktionsprozesse, kürzere Produktzyklen und Gleichteilstrategie sind jene Punkte, die die Anforderungen an das Qualitätsmanagement auch in Zukunft weiter steigen lassen. Die Ziele des bis August 2012 laufenden Projektes sind effiziente Kontrollsysteme, die diesen Anforderungen gerecht werden.

Automatisierte Vollständigkeitskontrolle
Die automatisierte Vollständigkeitskontrolle spielt bei der Qualitätssicherung in Produktionsanlagen eine entscheidende Rolle. Dabei prüft ein Bildverarbeitungssystem, ob auf einer Baugruppe wie zum Beispiel einem PKW-Motor alle Einzelbauteile vorhanden und richtig montiert sind. Herkömmliche Bildverarbeitungssysteme arbeiten zweidimensional und weisen eine Reihe von Schwächen auf, die deren Einsatzbereich derzeit beschränken. Sie haben Schwierigkeiten bei Teilen mit geringem Kontrast zum Hintergrund, bei der genauen Prüfung der Position von Einzelteilen und bei beweglichen Teilen wie z.B. Kabel oder Schläuche, die sich im Vordergrund befinden.

Neue Bildverarbeitungstechnologien mit Tiefenwirkung
Mit Hilfe von zwei neuen Bildverarbeitungstechnologien, die zusätzliche 3D-Tiefeninformationen direkt oder indirekt erzeugen, werden diese Probleme gelöst. Die erste Technologie nutzt mehrere Ansichten der Baugruppe, um daraus ein weitgehend komplettes 3D-Modell zu berechnen. Um Rechenzeit zu sparen, wird dieses 3D-Modell aber nur implizit berechnet. Eigentliches Ergebnis ist eine beliebige Anzahl künstlich erzeugter Ansichten der Baugruppen, die ähnlich einer technischen Zeichnung durch eine Parallelprojektion gewonnen werden, ergänzt um Oberflächenstrukturen und -farben.

Die zweite Technologie kombiniert 3D-Profilscanner mit 2D-Kameras. Durch Registrierung der 3D-Daten zu den 2D-Bildern können Oberflächenstrukturen und -farben auf die 3D-Punktewolke projiziert werden. Dadurch entsteht ein fast komplettes 3D-Modell der Baugruppe, deren Vollständigkeit damit einfach zu prüfen ist.

Im Fokus: Prüfgenauigkeit und Taktzeit
Bei beiden Entwicklungen gilt die besondere Beachtung den Anforderungen der Industrie an  Prüfgenauigkeit und Taktzeit. Das Marktpotenzial in Europa für vollautomatische 3D-Systeme zur Vollständigkeitskontrolle schätzen die Projektmitglieder mit jährlich rund 70 Millionen Euro ein.

Projektinformationen „3DComplete“:

Projektkosten: 1.127.000,– Euro
EU-Förderung: 862.400,– Euro
Projektlaufzeit: September 2010 bis August 2012
Projektkoordinator: PROFACTOR GmbH (Österreich)
Projektpartner: Metria Digital S.L (Spanien), IT+Robotics s.r.l. (Italien), Ardoran OÜ (Estland), Fundacion Prodintec (Spanien), University of Padua (Italien)

Reduktion von Gewicht und Treibstoff

Das Projekt ProFIT könnte nun die Ansätze der Automobilindustrie zur Nutzung von Leichtbau revolutionieren. Ziel des Projektes ist es nämlich, Fertigungsverfahren für Großserien von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffbauteilen zu entwickeln, die die Produktionskosten erheblich reduzieren werden. Die Vorteile der zukunftsweisenden Leichtbauweise sind beträchtliche Gewichtseinsparungen und damit verbunden eine Reduzierung des Treibstoffverbrauchs.

Komplexe Bauteile schneller produzieren

Das Konsortium, bestehend aus österreichischen und deutschen Unternehmen, stellt sich im Projekt ProFIT eben dieser Herausforderung und erforscht ein effizientes Fertigungsverfahren für Faserverbund-Bauteile mit komplexen Geometrien. Dazu wird eine durchgängig automatisierte Prozesskette entwickelt bei der ein Legeroboter gleichzeitig mehrere Faserbändchen oder Gewebestreifen gemäß den Hauptlastrichtungen auf einer Form verlegt. Zusätzlich wird der Roboter mit Sensorik ausgestattet, damit er flexibel auf Variationen in der Teilegeometrie reagieren kann. Durch diese automatische Produktion können komplexe Bauteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK-Bauteile) in wesentlich kürzerer Zeit und zu deutlich geringeren Kosten hergestellt werden.

Neue Methode zur In-line-Qualitätssicherung

Wir von PROFACTOR koordinieren einerseits die Aktivitäten des, aus sechs Projektpartnern bestehenden, österreichischen Konsortiums und sind andererseits auch Ansprechpartner für die deutschen Kooperationspartner. Wir entwickeln in diesem Projekt auch eine neue Methode zur In-line-Qualitätssicherung. Damit können direkt beim Ablegen Defekte in den Faserbändchen oder Gewebestreifen automatisch erkannt werden. Zu diesem Zweck wird mit einer Kamera eine Bildsequenz unter verschiedenen Beleuchtungen aufgenommen und analysiert. Das macht es möglich, auch die dunkle, glänzende Struktur von CFK-Teilen zu bewerten, an der herkömmliche Bildverarbeitungssysteme meist scheitern.

Weitere Maßnahmen, wie eine intelligente Sensorik, eine vollständige CAD-Integration (computer-added design) und die Offline-Programmierung des Roboters sollen die Gesamteffizienz steigern. Auch das automatische Ablegen von trockenen Halberzeugnissen, bei dem verschiedenste Endlos-Fasertypen in Verbindung mit unterschiedlichen Harz-Infusionstechnologien verwendet werden, verbessert den Prozess. Zudem werden entsprechende Schnittstellen bereitgestellt, um die Einzelsysteme in ein entsprechendes Fabrikautomationskonzept verketten zu können.

Weitere Infos zum Projekt:

Das Projekt wird von österreichischen und deutschen Unternehmen gemeinsam durchgeführt und hat ein Gesamtvolumen von etwa 7 Millionen Euro. Die beiden Konsortien werden in ihren Ländern von Förderstellen (DLR-Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Deutschland, TAKE OFF-Programm der FFG-Forschungsförderungsgesellschaft in Österreich) unterstützt, um das technische Risiko der Entwicklung abzufedern.

Projektpartner (Österreich):

• AIT Seibersdorf
• Benteler SGL Composite Technology GmbH
• FD Composites GmbH
• Peak Technology GmbH
• WestCam Fertigungstechnik GmBH

In der Region Oberösterreich suchten wir Biogasanlagenbetreiber, die Interesse haben, neben ihrer Biogasanlage eine Biogastankstelle zu errichten. So wurde im Projekt mittels Befragungen die Akzeptanz solch einer Tankstelle bzw. generell die Akzeptanz von Biogas als Treibstoff von Autofahrern ermittelt.

Nun liegen die Ergebnisse der durchgeführten Befragung in Steyr und Gutau (Bezirk Freistadt) vor. Insgesamt waren in der Region Gutau 155 Personen bereit den Fragebogen zu beantworten, in der Stadt Steyr 210. Hier die Ergebnisse im Überblick:

• Bei der Frage nach alternativen Treibstoffen wird in der Stadt vor allem Wasserstoff und Erdgas positiv beurteilt. Am Land werden Biotreibstoffe positiver bewertet. Biogas wird darunter am positivsten gesehen. Einzig Bioethanol wird sowohl bei der städtischen wie auch bei der ländlichen Bevölkerung am negativsten bewertet.

• 68 Prozent der Befragten in Steyr wissen nicht, wie und wo sie ein Biogas-Auto anschaffen können. In Gutau sind es sogar 70 Prozent.
• Die Errichtung einer Biogastankstelle wird in der Region von fast 70 Prozent der Befragten als positiv empfunden – sowohl in der Stadt als auch am Land.
• Die städtische Bevölkerung identifiziert das Hybrid-Auto klar als das Auto der Zukunft. Die ländliche Bevölkerung sieht das biogasbetriebene gleichauf mit dem Hybrid-Auto. Autos mit Brennstoffzellen-Antrieb werden von beiden Bevölkerungsgruppen nicht als Zukunftsauto gesehen.

• 35 Prozent der Befragten in Gutau und 23 Prozent in Steyr würden ein Erdgasauto kaufen, wenn die Anschaffungskosten nicht höher als für ein Benzin-Auto sind. Für 28 Prozent der Befragten in Gutau und 24 Prozent in Steyr ist eine hohe Dichte des Tankstellennetzes Voraussetzung für den Kauf.

Geplant sind Informationskampagnen, um die Vorteile eines gasbetriebenen Autos Autohändlern bzw. Erdgasversorgern aufzuzeigen. Des Weiteren sollen vom Staat Anreize geschafft werden, um den Umstieg auf umweltfreundliche Autos zu forcieren. Beispiele dafür sind Steuererleichterungen, staatliche Förderungen, wie es in Schweden schon lange Praxis ist.

Das Projekt wird unterstützt durch das IEE-Programm (Intelligent Energy Europe) der Europäischen Kommission. Sieben Partner aus sechs europäischen Ländern arbeiteten am EU-Projekt, das am 1. Oktober 2007 startete. Die Laufzeit beträgt 30 Monate. Die Verantwortlichkeit für den Inhalt dieses Artikels liegt bei den Autoren. Es wird nicht notwendigerweise die Meinung der Europäischen Kommission wiedergegeben.

Links:
BiogasAccepted