Forschung und Entwicklung

An flammgerichteten Platten wird die Eigenspannungen auf und um den Brennfleck bestimmt, um eine Relation zwischen Aufhärtung und Eigenspannungen herzustellen. Dadurch kann der lokale Schwachpunkt bei dynamischer Belastung besser eingegrenzt werden.

Projektleitung: Prof. Dr. rer. nat. Eckehard Müller

Projekt 1 (Prof. Dr. Eckehard Müller in Zusammenarbeit mit der TU HH und Vattenfall)

Zurzeit werden zwei Offshore-Windparks abgebaut, um diese durch effizientere zu ersetzen. Die Windräder stehen auf Monopiles (Rohre von ca. 3 m Durchmesser, die in den Meeresgrund gerammt werden.). Diese werden in Ringen zusammengeschweißt. Die Schweißnähte sind mehr als 20 Jahre dem Wasser ausgesetzt. Es werden die Eigenspannungen auf und um die Schweißnähte bestimmt, um ggf. Verbesserungen für die Zukunft abzuleiten.

Projekt 2 (Prof. Dr. Eckehard Müller, internes Projekt)

Es werden MAG-geschweißte Nähte auf Eigenspannungen auf und in der Wärmeeinflusszone untersucht, um Rahmenbedingungen zu schaffen, wie man diese in Druckspannungen z. B. durch Kugelstrahlen umwandeln kann. Das Ergebnis kann dann an Großbauteilen, wie z. B. Brücken, angewandt werden.

Wie kommt ein Objekt von A nach B und wie sieht es da dann aus? Es soll um 500 mm verschoben werden aber mein System hat nur Drehgelenke. Wie kann ich mich nur mit Drehungen linear bewegen? Mit den Lösungen solcher Fragen müssen sich Studierende in technischen Fächern beschäftigen. Aber nicht nur im Studium spielt dies eine Rolle, denn der Mensch kann sich entlang einer Linie bewegen und die Hand geradlinig ausstrecken, obwohl der menschliche Körper nur über Drehgelenke verfügt und nicht eine einzige Linearachse hat. Gelöst wird dies durch Koordinatentransformationen die von Rechnern oder dem Rückenmark durchgeführt werden. Diese Koordinatentransformationen stellen für manch kartesisches Weltbild eine Herausforderung dar. Das Spiel TransCo soll den Studierenden helfen eine bessere Vorstellung dafür zubekommen wie Körper und deren Bewegungen im Raum beschrieben werden können.

Projektleitung: Prof. Dr. Ing. Schilberg

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Die vierte industrielle Revolution ist bereits in vollem Gange: Menschen, Maschinen und Abläufe in der Industrie sind direkt miteinander vernetzt. Kann die Metropole Ruhr dabei mithalten? Schließlich können Standardprodukte längst qualitativ und günstig in Übersee produziert werden. Der Schlüssel liegt in nachhaltiger und effizienter Produktion. Damit regionalen Unternehmen dieser Wandel gelingt, berät und unterstützt die Hochschule Bochum sie bei der Digitalisierung und Vernetzung ihrer Produktionsprozesse. In der BO Smart Factory werden reale Abläufe erfasst und mögliche Szenarien durchgespielt. Antworten werden ebenfalls erarbeitet für die Frage: „Wie bereitet man Mitarbeitende auf den Wandel vor?“.

Projektleitung: Prof. Dr. Ing. Daniel Schilberg

Das Großgerät trägt maßgeblich zum Aufbau einer interdisziplinären Laborumgebung zur Erforschung von Arbeitsweisen für die kollaborative Fertigung mit Handwerker*innen und Robotern im Bauwesen bei. Der innovative Ansatz liegt darin, durch den Aufbau des Großgeräts unter Verwendung von kleinmaßstäblichen Cobots eine zeitgleiche und kollaborative Fertigung zwischen Menschen und Robotern zu ermöglichen, die die präzise und schnelle Fertigung einer Vielfalt an Prototypen aus unterschiedlichen Werkstoffen im 1:1 Maßstab erlaubt. In dieser Arbeitsumgebung sollen so kollaborative Workflows unter Beteiligung von Robotern und Menschen, sowohl in getrennten als auch gemeinsamen Arbeitsräumen erprobt werden.

Projektleitung: Prof. Dr. Ing. Daniel Schilberg

SimBol = Entwicklung einer Methode zur Planung und Inbetriebnahme von geothermalen Anlagen durch Vorhersage konsistenter Gesteinseigenschaften auf Grundlage von CT-Scans von Bohrklein und mikroskopischer Simulation als Grundlage für reale Reservoirsimulationen

Projektleitung: Prof. Dr. rer. nat. Marcel Gurris

Projektleitung: Prof. Dr. rer. nat. Marcel Gurris

Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Marcus Kröger

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines ganzheitlichen Digitalen Zwilling im inhomogenen Maschinenumfeld, wie es in KMU´s vorliegt. Mit dem besonderen Fokus auf den Menschen, weil dieser lenkt und steuert.

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Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Daniel Schilberg

Ziel des Forschungsvorhabens CyRobI ist die Entwicklung eines intendierenden Robotersystems. Ausgangspunkt dafür stellt die Formulierung eines Informationsmodells für ein generisches Robotersystem dar, das Informationen aus den vier zuvor genannten Schritten in ihrem Entstehungskontext ablegt und die weitere Informationsverarbeitung durch Korrelation, Aggregation und Analyse ermöglicht. 

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Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Daniel Schilberg

Projektkurzbeschreibung: 2011 wurde vom Sachverständigenrat die Expertise „Herausforderungen des demografischen Wandels“ veröffentlicht. Ziel der Expertise war es, Demografie und Wachstumspotenziale unter den Gesichtspunkten Arbeits-, Güter- und Finanzmärkte zu betrachten, ein Ergebnis ist, dass die Gesellschaft in Deutschland altert. Parallel zu der Entwicklung der Altersstruktur gibt es technologische Fortschritte im Bereich der Informationstechnik, die einen erheblichen Einfluss auf unsere Arbeitswelt haben werden. Die Erforschung der daraus erwachsenden gesellschaftlichen Potenziale erfordert zum einen, dass die Disziplinen der Mechatronik noch weiter zusammenwachsen und zum anderen, dass die Integration weiterer zumeist nicht technischer Disziplinen wie der Medizin oder der Sozialwissenschaften voranschreitet. In Deutschland wird diese Entwicklung mit „Industrie 4.0“ und in des USA mit „Cyber Physical Systems“ bezeichnet.

Auf der Grundlage der Leistungszuwächse der autonomen und teilautonomen technischen Systeme in den vergangenen 10 Jahren wird das Einsatzspektrum technischer Systeme im Allgemeinen und der Robotik im Speziellen stark erweitert. Die Dokumente „The German Standardization Roadmap“ und „A Roadmap for U.S. Robotics – From Internet to Robot“ zeigen auf, wie die Durchdringung von Berufs- und Privatleben von Robotik-Systemen, die auf einer starken Informationsvernetzung beruhen, geprägt wird. Damit Roboter im privaten wie dienstlichem Umfeld ältere Menschen unterstützen zum einen weiterhin selbstständig und produktiv tätig zu sein und zum anderen eine soziale Teilhabe ermöglichen, sind grundlegende Arbeiten in der Mensch-Maschine-Interaktion notwendig. Ein Roboter der in 20 Jahren ähnlich wie das Mobiltelefon heute unserer ständiger Begleiter wird, muss sich nicht nur im Bereich der Mechanik und Energieversorgung weiterentwickeln, sondern muss Intentionen von Menschen erkennen um diese zu unterstützen und muss über sein Verhalten Intentionen erkennen lassen um eine sichere Interaktion zu ermöglichen, die zu großen Teilen aus nonverbaler Kommunikation besteht. Hierfür muss ein Informationsmodell für die Robotik entwickelt werden, das atomare Fähigkeiten (rotatorische und translatorische Bewegungen) des Roboters zu komplexeren Fähigkeiten aggregiert und diese kontextsensitiv mit Strategien zur Funktionserfüllung verknüpft. Des Weiteren muss dieses Fähigkeits-Funktions-Mapping für den menschlichen Anwender transparent und nachvollziehbar ablaufen, damit tatsächlich Intentionen aus dem Vorgehen abgeleitet werden können.

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Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Daniel Schilberg

Hierbei geht es um Forschungs-, Entwicklungs-, und Innovationsprojekte mit Industrieunternehmen.

In dem FH STRUKTUR-geförderten Projekt „Rapid Optical Imaging for Waterjet Drilling Technology Enhancement“ (ROWDY) entwickeln das Internationale Geothermiezentrum Bochum (GZB) und das Institut für Thermo- und Fluiddynamik der Hochschule Bochum einen auf Hochdruck Wasserstrahltechnik basierenden Bohrprozess für die Tiefengeothermie.

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Projektleitung: Prof. Dr. Marcel Gurris

Gefördert wurde die Anschaffung eines Hochleistungsrechners für umfangreiche Simulationsprojekte aus dem Bereich der Strömungs- und Partikelsimulation. Neben der Entwicklung von Berechnungsmethoden und Algorithmen, können somit auch umfangreiche und physikalisch anspruchsvolle Berechnungsaufgaben im Bereich von maschinenbaulichen Entwicklungsprojekten durchgeführt werden.

Projektleitung: Prof. Dr. Aloys Krieg (RWTH Aachen) / Prof. Dr. Marcel Gurris (Teilprojekt HS Bochum)

In diesem Projekt wird ein Online-Kurs für das Modul Höhere Mathematik 1 von einem Konsortium aus zahlreichen nordrheinwestfälischen Hochschulen und Universitäten entwickelt. Der Fachbereich Mechatronik und Maschinenbau ist in diesem Konsortium vertreten (Prof. Dr. Marcel Gurris).Der Online-Kurs kann von Studierenden der Partnerhochschulen und Universitäten alternativ zu den lokalen Angeboten absolviert und mit einer Klausur abgeschlossen werden. Hierzu werden Online-Skripte sowie digitale und automatisch korrigierte Übungsaufgaben zur Verfügung gestellt. Eines der Projektziele ist  die Anerkennung der Prüfungsleistungen bei allen Verbundpartnern.