Vortragsreihe LDPF #80-2023-09 zu Themen aus der Medizintechnik, Künstliche Intelligenz, Virtual Reality Technologien und Gastvorträgen

Hauptcampus Trier Schneidershof, Gebäude H, Raum H2 (Hörsaal2)

Vortragsreihe LDPF #80:

13:00 Uhr
Gebäude H, Raum H2 (Hörsaal 2)

Eröffnung und Einführung
Vorstellung LDPF mit einem Überblick aktueller Projekte in Lehre, Forschung und Entwicklung
Michael Hoffmann, 
Labor für Digitale Produktentwicklung und Fertigung
Fachbereich Technik

13:30 Uhr Gastvortrag:
Virtuelle Inbetriebnahme mit 3DExperience: Effiziente Simulation und Validierung von Produktionsprozessen
Die virtuelle Inbetriebnahme mit 3DExperience bietet Unternehmen die Möglichkeit, ihre Produktionsanlagen in einer risikofreien Umgebung zu optimieren. Durch die Validierung des SPS-Codes in 3DExperience DELMIA und CATIA ControlBuild wird der Produktionsablauf virtualisiert und die Steuerungen der einzelnen Systeme aufeinander abgestimmt. Dies führt zu schnelleren Markteinführungszeiten, reduzierten Kosten und einer insgesamt höheren Produktqualität. Die Kombination aus fortschrittlicher Simulations- und Kollaborationstechnologie versetzt Unternehmen in die Lage, den Wettbewerb zu überholen und Innovationen voranzutreiben.
Im Vortrag werden die Grundlagen der virtuellen Inbetriebnahme vorgestellt und anhand einer Roboterzelle in 3DExperience DELMIA demonstriert.
Mark Heß, Solution Consultant, Solidline GmbH  Dortmund

14:00 Uhr
Digitale Fertigung - Von der Virtuellen Produktentwicklung bis zur Fertigung mit Virtuellen Zwillingen:
Durch einen konsequenten Aufbau von Virtuellen Zwillingen aller Fertigungs- und Produktionseinrichtungen unserer Labor-Infrastruktur ermöglichen wir den Studierenden in projektbasierter Lehre die Planung und Optimierung von vollständig digitalisierten Fertigungsabläufen für die CNC-Fertigung inkl. Erstellung der NC-Programme sowie der Simulation und Absicherung des Fertigungsprozesses auf der virtuellen Maschine. 

5-Achs Fräsbearbeitung des Rumpfmodells eines historischen Segelschiffes 
Im Kontext des Forschungsprojektes DIMAG, gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) beschäftigen wir uns im LDPF mit der 3D-Rekonstruktion, der Simulation und Fertigung von Versuchsmodellen von historischen Segelschiffen. Mit diesen und vielen weiteren Daten aus Schlepp- und Segelversuchen in Kooperation mit der Universität Trier im Fach Alte Geschichte soll mit einem digitalen Meeresatlas ein mächtiges Instrument zur Datenerhebung zum antiken Seehandel entstehen. 
Um die Simulationsdaten zu validieren sollen neben den verkleinerten segelfähigen Nachbauten zusätzlich auf 1m Länge, bezogen auf die Wasserlinie bei maximaler Beladung, verkleinerte Rumpfmodelle gefertigt werden, um damit Schleppversuche in der Schiffs- und Versuchsanstalt in Potsdam oder in einem vereinfachten Versuchsaufbau im Stadtbad durchzuführen. Am Beispiel des Schiffes Saint Gervais 3 aus dem zweiten Jahrhundert wird in dieser Präsentation der Workflow von der Datenaufbereitung der 3D-Rekonstruktion, der CAM-Programmierung und virtuellen Absicherung/Simulation bis zur Fertigung des Rumpfmodells auf einem 5-Achs Bearbeitungszentrum vorgestellt.
Annika Reinelt, Philipp Brust
CAD3-Projekt SS2023, Projektgruppe SS23MH04

14:30 Uhr Pause

15:00 Uhr 
E-Flight - Faszination klimaschonender Segelflug
Auslegung, 3D-Design und 5-Achs Fräsbearbeitung einer Propellernabe für einen elektrifizierten Motorsegler
Im Projekt E-Flight beschäftigt sich ein ambitioniertes Team um den Weltrekordpiloten Klaus Ohlmann und Karl Pickan als Experte aus der Elektromotoren-Entwicklung und selbst erfahrender Segelflieger mit der Faszination eines klimaschonenden Reiseflugs. In dieser Kooperation entstehen zahlreiche anspruchsvolle Themen für studentische Projektarbeiten im Fachgebiet "Digitale Produktentwicklung und Fertigung" in einem hochmotivierten interdisziplinären Expertenteam sowie spannende Einblicke in die Faszination und gleichzeitig die  Herausforderungen einer nachhaltigen Entwicklung in der Fliegerei.
In diesem Teilprojekt wird die Package-Untersuchung zur Auslegung des Klapp-Propellers, sowie dem Design der Propellernabe vorgestellt. Ziel ist die Fertigung einer Nabe für erste Prüfstand-Versuche.
Marius Heldt, Nico Knod
CAD3-Projekt SS2023, Projektgruppe SS23MH06

15:30 Uhr 
Technologie- und Ressourcenoptimierung im Produktlebenszyklus - Nachhaltig, Smart, Innovativ:
NatureFibreBike - Ein Langzeit-Projekt und Demonstrator als Lernplattform für ein Kunden-Individualisiertes Fahrrad
In diesem langfristigen Vorhaben entsteht ein Demonstrator als Lernplattform für die ganzheitliche Betrachtung eines individualisierten, effizienz- und ressourcengetriebenen, durchgängigen und hochautomatisierten Produktentwicklungs-, Fertigungs- und Produktionsprozesses in dem dynamisch wachsenden Markt der Mikromobilität
Der Vortrag gibt einen Projektüberblick und stellt die Entwicklung und methodischen Aufbau zum parametrischen 3D-Design des Fahrradrahmens vor, der dessen Rohrrahmen-Komponenten aus nachhaltigem Naturfaserverbund sowie topologieoptimierten und additiv gefertigten Muffen besteht.
Niklas Kaspar, Nicholas Göckeler
CAD3-Projekt SS2023, Projektgruppe SS23MH03

16:00 Uhr
RoboKI: Künstliche Intelligenz / Machine Learning in der industriellen Robotik
in einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit dem Fachbereich Informatik „KI RollOut – Interdisziplinäre und individuelle KI-Kompetenzen stärken“ soll  die Schlüsseltechnologie Künstliche Intelligenz und die Qualifizierung von zukünftigen akademischen Fachkräften an der Hochschule Trier gezielt gefördert werden. Im Teilprojekt „KI Student Pairing“ wurden im Fachbereich Technik reale Anwendungsfelder aus verschiedenen Fachgebieten definiert. 
Im LDPF  haben wir als Anwendungsfeld ein industrielles Praxisbeispiel zur KI in der „Industrie-Robotik“ ausgesucht. Das Anwendungsbeispiel wurde aus einer realen Problemstellung eines mittelständischen Unternehmens in Trier abgeleitet. Der KI-Demonstrator soll gemeinsam mit der Informatik entwickelt und in der neuen „Versuchsanlage Industrielle Robotik“ in der Maschinenhalle aufgebaut werden. Ab dem kommenden Sommersemester 2023 sollen damit konkrete interdisziplinäre Projektarbeiten im Bachelor oder Master ermöglicht werden. Für die Studierenden in den Studiengängen Maschinenbau oder Wirtschaftsingenieurwesen soll im LDPF in diesem Projektkontext ab dem kommenden Wintersemester Lehrinhalte angeboten werden. Dabei sollen sich im Idealfall interdisziplinäre studentische Teams mit Studierenden aus der Informatik finden.
In dieser Präsentation wird der aktuelle Stand des Projektes vorgestellt und anschließend Ergebnisse zur Validierung von Roboterprogrammen aus dem Reinforcement Learning im Virtuellen Zwilling sowie Untersuchungen zu Physik-Simulationsmodellen präsentiert.
Lukas Breit, Tim Düntzer, Sebastian Dieudonne
CAD3-Projekt SS2023, Projektgruppe SS23MH02

16:30 Uhr Pause

16:45 Uhr 
Additive Fertigung in der Medizin - Trainingsmodelle in der Neurochirurgie/Kraniotomie
In einer Kooperation mit dem Krankenhaus der Barmherzigen Brüder (Prof. Dr. M. Bettag, Dr. M. Mehlitz - Abteilung für Neurochirurgie) und im Kontext der Initiative Gesundheitscampus Region Trier beschäftigt sich dieses Projekt mit der Entwicklung und Evaluation von modularen Trainingsmodellen mittels 3D-Druck-Verfahren zum Erlernen manueller Techniken am Schädel in der Neurochirurgie (Kraniotomie). Mit diesem Trainingsmodell, das hinsichtlich "force feedback", Materialverhalten beim Fräsen, Stanzen, Überführung klinischer CT-Datensätze und austauschbarer Komponenten (Modularität) optimiert wird, sollen sowohl junge Chirurgen aber auch Studierende aus der Medizin komplexe chirurgische Eingriffe in der Kraniotomie trainieren.
Ronja Hoepfner, Anne Meier, Lena Pitz
CAD3-Projekt SS2023, Projektgruppe SS23MH08

17:15 Uhr
AR/VR in industriellen Anwendungen: Prototyp eines neuartigen Servicekonzeptes
Augmented Reality und Virtual Reality verändern die Art, wie in Zukunft gearbeitet werden kann. Durch den gezielten Einsatz dieser Technologie können die großen Herausforderungen der Zukunft wie klimaneutrales Wirtschaften oder die Suche nach Fachkräften erleichtert werden. Um aufzuzeigen, wie ein neuartiges Servicekonzept aussehen kann, wurde an einer Roboteranlage ein Prototyp aufgebaut. Das Beispiel zeigt die Möglichkeiten auf und soll zum Ausprobieren und Nachahmen einladen. 
Herr Gerten beschäftigt sich nicht nur während des Masterstudiengangs mit der hier vorgestellten Technologie. Nach seiner Bachelor Thesis im LDPF gründete er gemeinsam mit seinem Kommilitonen Max Spengler in diesem Jahr das Startup New Tec Consulting und zeigt Industrieunternehmen die Möglichkeiten der Technologie in konkreten Anwendungsfällen ganzheitlich auf. Es entstehen Prozessinnovationen um Herausforderungen wie die Suche nach Auszubildenden, den
Fachkräftemangel oder den Weg zur Klimaneutralität zu meistern.
LINK mit weitere Informationen über diese Gründung

Martin Gerten
Master-Projekt Interdisziplinäre Ingenieurwissenschaften SS2023, Projektgruppe SS23MH98

17:45 Uhr Ausklang, Imbiss, Netzwerken ...