Projektbeschreibung WIS-WSP-WT

Ausgangssituation

Vor dem Hintergrund des zunehmenden Konkurrenzdruckes und der Forderung in immer kürzeren Zeiten bei sinkenden Kosten innovative Produkte dem Markt anzubieten sowie der wachsenden Anforderungen an Erzeugnisse, Bauteile, Werkstoffe und Technologien greift das Projekt die besonders für KMU dominante Thematik der Werkstoffsubstitution im Produktentwicklungsprozess und deren Optimierung mit den Methoden des Wissensmanagement auf.

Projektschwerpunkte

• Analyse und Bearbeitung von „Innovationsprozess und Produktinnovation” und der Identifizierung des zielführenden Umgangs mit dem benötigten Wissen mit Fokus auf
  • Innovationsfeldbestimmung
  • Ideengewinnung
  • Ideenprüfung und -auswahl
  • Ideenrealisierung
  • Anwendungskontrolle
• Anwendung der Bausteine des Wissensmanagement
  
  


• Definition der Wissensziele
  • Normative Wissensziele. Schaffung der Voraussetzungen in den Unternehmen zur Umsetzung des Wissens- und Innovationsmanagement.
  • Strategische Wissensziele. Definition des kritischen Erfolgswissens für den Innovationsprozess und Beschreibung des Wissensbedarfs im Unternehmen.
  • Operative Wissensziele. Realisierung des zielgerichteten Umgang mit Wissen im konkreten Prozess der Produktinnovation und konstruktiven Entwicklungsprozess.
• Aufdeckung von erforderlichen Werkstoffsubstitutionsprozessen als Ergebniss von Wissensbilanzen:
• Entwicklung eines Systems zur optimalen Steuerung und Beherrschung der werkstofftechnisch orientierten Komponenten im Produktentwicklungsprozess (Prototyp „Tool Werkstoffsubstitution” - TWS)
• Entwicklung eines Wissenstools „Faserverbundkunststoffe FVK”
• Entwicklung von nutzerorientieren Zugriffen und entsprechender Informationsbereitstellung

Beabsichtige Effekte

Mit dem Vorhaben werden folgende Ziele verfolgt:

• Untersuchung der Werkstoffsubstitution als Prozess in der Produktentwicklung und deren Optimierung mit Methoden des Wissensmanagement
• Darstellung des Substitutionsprozesses als durchgängiges System
• Exemplarischer Aufbau eines verallgemeinerungsfähigen Prototyps „Tool Werkstoffsubstitution (TWS)” für innovative Werkstoffe (FVK) und Technologien (Gießtechnologien)
• Entwicklung eines Wissenstools „Faserverbundkunststoffe FVK”
• Entwicklung von nutzerorientieren Zugriffsmöglichkeiten und Informationsbereitstellung

Die IMA GmbH Dresden hat sich in den letzten Jahren mit den Entwicklungsarbeiten zu den Werkstoffdatenbanken und Systemen wie:

• Werkstoffdatenbank WIAM^® METALLINFO für Werkstoffauswahl und Werkstoffinformation
• Schwingfestigkeitsdatenbank WIAM^® ZYK
• Fließkurvendatenbank WIAM^® FLIESS
• Datenbank-System SIMIKO (Daten für die Simulation Mikrosystemtechnischer Komponenten)
• Auswahlsystem „Stahlauswahl” (im Fach begleitenden Arbeitskreis); Stahldatenbank mit Stahldaten
• Wissens- und Innovationsmanagement-System der Werkstofftechnik für KMU (WIS-WT)

intensiv mit der Situation um Wissen, Innovationen, Daten und Know-how befasst, mit den Unternehmen diskutiert sowie nach Aufdecken von Defiziten im Handling und Inhalt begonnen Lücken zu schließen und den Unternehmen Unterstützung zu geben. Geblieben ist jedoch die mit dem Projekt durchzuführende tiefgründige Analyse sowie die Entwicklung und Umsetzung eines durchgängigen Konzeptes zur Optimierung der Werkstoffsubstitution im Produktentwicklungsprozess.

Das Projekt ist in der volkswirtschaftlich wichtigen Branche der Kfz-Zulieferindustrie angesiedelt. Die Ergebnisse sind nach der Verallgemeinerung der Methoden in weitere Branchen transformierbar.

Komplexität in der Werkstoffsubstitution

Der zunehmende Informationsbedarf der Zielgruppen übersteigt die bisher bearbeiteten Themenstellungen „Substitution durch Faserverbundwerkstoffe” und „Substitution durch Leichtmetalle”. Neue Anforderungen sind die Integration von weiteren Moduli mit Substitutionswerkstoffen. Besondere Bedeutung haben

• Hochleistungs- und Konstruktionskunststoffe:
  In der industriellen Praxis gewinnt die Substitution von Metall durch Kunststoffe der Klassen Hochleistung und Konstruktion zunehmend an Bedeutung, so z. B. in der Automobilzulieferindustrie: Bauteile Saugmodule und Ventilhauben → Substitution von Aluminiumkonzepten durch Hochleistungskunststoffe (z. B. PPS oder PEEK); Maschinenbau/Antriebstechnik: Substitution von Metall durch Konstruktionskunststoffe.
• Hochtemperaturwerkstoffe:
  Mit den erhöhten Anforderungen an den Wirkungsgrad , z. B. im Kraftwerksanlagenbau mit fossilen Brennstoffen (auf ca. 50 %) und den resultierenden erhöhten Dampftemperaturen bis ca. 720 °C und im Flugzeugturbinenbau über 1000 °C ist der Einsatz neuer hochwarmfester Legierungen (u. a. Nickel-Basis-Legierungen) zwingend notwendig.
• Lotwerkstoffe:
  Mit der unumgänglichen Abkehr von bleihaltigen Lotwerkstoffen ist die Bereitstellung von bleifreien Lotwerkstoffen, z. B. mit Silber legiert, erforderlich.

Branchen & Anwenderbereiche

Branchen:

• Verkehrstechnik mit Fahrzeugbau und deren Zulieferindustrie,
• Maschinen- und Anlagenbau,
• Elektrotechnik- und Elektronikindustrie,
• Werkstoff und Halbzeug herstellende Industrie (Stahl-, Nichteisen-, Stahlguss- und Gusseisenindustrie, Walzwerke, Gießereien),
• Chemieindustrie,
• sonstige Werkstoff verarbeitende Industrie

Anwenderbereiche:

• Berechnung,
• Simulation,
• Konstruktion,
• Werkstofftechnik,
• Normung,
• Qualitätssicherung,
• Einkauf.