Fraunhofer IPA

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung
Kategorie:	Forschungseinrichtung
Träger:	Fraunhofer-Gesellschaft
Rechtsform des Trägers:	Eingetragener Verein
Sitz des Trägers:	München
Standort der Einrichtung:	Stuttgart
Außenstelle:	Rostock
Art der Forschung:	Angewandte Forschung
Fächer:	Ingenieurwissenschaft
Fachgebiete:	Strukturwissenschaft
Grundfinanzierung:	Bund (90%), Länder (10%)
Leitung:	Engelbert Westkämper, Alexander Verl
Mitarbeiter:	ca. 180 (Stammpersonal)
Homepage:	www.ipa.fraunhofer.de

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), auch in der Kurzbezeichnung „Fraunhofer IPA“ genannt, ist eine Einrichtung der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. (FhG) und hat seinen Sitz in Stuttgart. Seine Aktivitäten sind der angewandten Forschung und Entwicklung in den Fächern Ingenieurwissenschaften, Informatik, Naturwissenschaften und Strukturwissenschaften zuzuordnen.

Geschichte

Das heutige Fraunhofer IPA geht auf ein Privatinstitut von Prof. Carl Martin Dolezalek zurück, der 1955 das Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) der Universität Stuttgart gründete.

Im Dezember 1958 nahm Dolezalek auf Anregung aus dem Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg Kontakt mit der Fraunhofer-Gesellschaft in München auf, um die universitäre Forschung praxisnaher gestalten und gleichzeitig stärker mit der Industrie zusammenarbeiten zu können. Die Kooperation mit der Münchener Gesellschaft für angewandte Forschung begann am 1. Juli 1959. Dieser Tag wird als Gründungsdatum des Fraunhofer IPA angesehen.

Nach Dolezaleks Emeritierung übernahm im Januar 1971 Prof. Hans-Jürgen Warnecke die Leitung des Fraunhofer IPA und des IFF. Warnecke baute das Institut in den 1970er Jahren zum bedeutendsten und größten Einzelinstitut der Fraunhofer-Gesellschaft aus. In den Folgejahren entstanden durch Ausgliederungen einzelner Abteilungen weitere Fraunhofer-Institute. Aus der 1976 gegründeten Berliner Abteilung des IPA entstand 1978 das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK).

Eine zunehmende Anzahl von Projekten mit Hardwarecharakter führte 1980 zur Gründung der Fraunhofer-Technologie-Entwicklungsgruppe (TEG) in Stuttgart. Ein Jahr später, 1981, entstand aus der Abteilung für Arbeitswirtschaft des IPA das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO).

Forschung und Entwicklung

Organisatorische und technologische Aufgabenstellungen aus dem Produktionsbereich von Industrieunternehmen bilden die Schwerpunkte der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten des Fraunhofer IPA.

Das Institut gliedert sich organisatorisch in drei Geschäftsfelder:

• Unternehmensorganisation
  Die Aktivitäten im Geschäftsfeld Unternehmensorganisation sind darauf ausgerichtet, die Abstimmung der Erfolgsfaktoren und der dazugehörigen Strukturen und Prozesse ganzheitlich zu gestalten. Dabei wird konsequent der Lebenszyklusgedanken in allen Bereichen verfolgt.

• Automatisierung
  Im Geschäftsfeld Automatisierung werden Automatisierungssysteme und -komponenten für die Montage- und Handhabungstechnik, für den Prozess „vom Labor zum Produkt“, für die Reinst- und Mikroproduktion und für das Rapid Manufacturing entwickelt und zur prototypischen Anwendung gebracht.

• Oberflächentechnik
  Hier werden Beschichtung bzw. Modifikation von Oberflächen neben etablierten Systemen auch High-Tech-Komponenten wie Nano-Materialien oder intelligente, selektive und endmaßgenaue Beschichtungen untersucht. Die Oberflächentechnik entwickelt sich mehr und mehr zu einer höchst anspruchsvollen Querschnittstechnologie mit einem komplexen Feld unterschiedlicher Verfahren und Anlagen.

Die Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten sind in verschiedene Forschungsschwerpunkte aufgeteilt, die interdisziplinär bearbeitet werden.

Die Forschungsschwerpunkte im Überblick:

• Produkt- und Qualitätsmanagement
  In diesem Bereich wird die Entwicklung und Optimierung von Produkten, Prozessen und Technologien sowohl über den gesamten Produktlebenszyklus als auch spezifisch innerhalb einzelner Phasen bearbeitet. Hierbei ermöglichen Management-Konzepte eine gesamtwirtschaftliche Optimierung der Produkte und Dienstleistungen hinsichtlich Kosten, Zeit, Qualität und Umwelt.
  Siehe auch: Innovationsmanagement, Technologiemanagement, Qualitätsmanagement, Kompetenzmanagement, Wissensmanagement.

• Fabrikplanung und Produktionsmanagement
  In diesem Bereich werden individuelle und innovative Problemlösungen für eine effiziente Fabrikplanung und Produktion angeboten, einschließlich der Optimierung des laufenden Fabrikbetriebs. Die Ziele sind: niedrige Kosten, hohe Produktivität und Verfügbarkeit, effiziente Wertströme, kurze Durchlaufzeiten, geringe Bestände, bei gleichzeitig hoher Reaktionsfähigkeit.
  Siehe auch: Logistikplanung, Produktionssystem, Produktdesign, Geschäftsprozessmodellierung, Arbeitsablaufplanung.

• Unternehmenslogistik
  Der Bereich versucht Logistikpotenziale optimal auszuschöpfen. Die produzierenden Unternehmen streben danach, ihre Wettbewerbsfähigkeit durch wirtschaftliche Logistiklösungen ständig zu verbessern. Dabei gilt es, Strukturen, Prozesse und die Informationssysteme sowohl stabil und sicher als auch kostengünstig und leistungsfähig auszulegen.
  Siehe auch: Beschaffungslogistik, Lieferantenmanagement, Produktionslogistik, Absatzlogistik, Intralogistik.

• Robotersysteme
  Die Arbeitsgebiete des Bereichs Robotersysteme umfassen alle Themenstellungen des Robotereinsatzes, automatisierbarer Fertigungsprozesse sowie die Entwicklung von Robotersystemen und deren Schlüsselkomponenten. Vielfältige Entwicklungswerkzeuge, Versuchsfelder und Labors stehen für Entwicklungen sowie Erprobungen und Demonstrationen zur Verfügung.
  Siehe auch: Industrieroboter, Serviceroboter, Mensch-Maschine-System.

• Produktions- und Prozessautomatisierung
  Innovative Automatisierungslösungen ermöglichen die Optimierung von Abläufen und Prozessen in Forschungs-, Prüfungs- und Entwicklungslaboren und in der Produktion. Der Bereich Produktions- und Prozessautomatisierung entwickelt für solche Anwendungen Automatisierungslösungen vom Konzept bis zum Kleinseriengerät. Für die Branchen Biopharma, Lebensmittel- und Medizintechnik werden an die besonderen Anforderungen angepasste Lösungen für die Geräte-, Instrumenten-, Prozess-, Mess- und Prüftechnik geschaffen.
  Siehe auch: Verfahrenstechnik, Umweltsimulation, Lebensmitteltechnologie, Life Sciences, Medizintechnik.

Ein Reinraum für die Produktion von Mikrosystemen. Die gelbe Beleuchtung verhindert die ungewollte Belichtung von Fotolacken in der Fotolithografie.

• Reinst- und Mikroproduktion
  Die Abteilung Reinst- und Mikroproduktion befasst sich mit fertigungstechnischen Fragen miniaturisierter und kontaminationskritischer Produktionsprozesse. Das Arbeitsgebiet erstreckt sich von der Konzeption der Produktionsmittel bis hin zur industriellen Umsetzung sowie Produktionsbegleitung. Die FuE-Dienstleistungen sind fokussiert auf die Themen Reinheits- und Reinigungstechnik, Kontaminationsmesstechnik, Mikromontage, Anlagenentwicklung, Produktions-IT, Logistik sowie Produktionsplanung und -optimierung.
  Siehe auch: Reinraum, Kontamination, Materialflusssimulation.

• Technische Informationsverarbeitung
  Dieser Bereich entwickelt und realisiert System- und Applikationslösungen für die Informationsverarbeitung im Zusammenspiel mit technischen Prozessen. Im Fokus der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten stehen intelligente Qualitätstechniken für die Null-Fehler-Produktion, wissensbasierte Informationstechnik für moderne Automatisierungssysteme und flexible Fertigungstechnologien für die effiziente Kleinserienfertigung.
  Siehe auch: Computertomographie, Thermografie, Nahinfrarotspektroskopie, Rapid Manufacturing.

• Lackiertechnik
  Die Forschungs- und Entwicklungs-Aktivitäten diese Bereichs sind danach ausgerichtet, Lackierprozesse mit hoher Prozesssicherheit und -reproduzierbarkeit in enger Abstimmung zwischen Materialentwicklung und Beschichtungsprozess darzustellen. Dabei steht das Planen, Entwickeln, Modellieren und Simulieren von Beschichtungsprozessen bis hin zur produktionsgerechten Realisierung im Vordergrund.
  Siehe auch: Pulverlack, Prozesswerkstoff, Beschichten, Fotolack, Fotolithografie.

• Schichttechnik
  Die Anwendung elektrochemischer Verfahren für Beschichtung und Bauteilherstellung erfordert nicht nur immer präzisere werkstofftechnische und geometrische Eigenschaften, sondern auch prozesssichere und reproduzierbare Applikationstechnologien. Dem trägt das Arbeitsgebiet Schichttechnik dadurch Rechnung, dass die gesamte FuE-Kette von der Verfahrensentwicklung bis zur Anlagentechnologie durchgängig verfolgt wird. Ergänzt werden die nasschemischen Technologien durch Kombinationen mit Plasmaverfahren.

Außenstellen

Anwendungszentrum für Großstrukturen in der Produktionstechnik (AGP), Rostock

Das im Jahr 2000 aus der damaligen Projektgruppe Rostock entstandene Anwendungszentrum AGP ist als überregionale Forschungseinrichtung auf die nationale und regionale maritime Industrie sowie deren Dienstleister spezialisiert. Daneben spielen aber auch der Fahrzeug- und Flugzeugbau sowie spezifische Aufgaben im Rahmen regionaler Forschungsdienstleistungen eine Rolle.

Projektgruppe Prozessinnovation für Unternehmen des ostbayerischen Raumes, Bayreuth

Diese Projektgruppe wurde im Jahr 2006 an der Universität Bayreuth aufbaut. Sie wird vom Bayerischen Wirtschaftsministerium mit einer Anschubfinanzierung von 3,4 Millionen Euro gefördert und soll von Bayreuth aus auf 11 Mitarbeiter anwachsen. Mit der Projektgruppe soll der Region Oberfranken und Ostbayern das produktionstechnische Know-how des Fraunhofer IPA, insbesondere auch den kleinen und mittleren Unternehmen, zur Verfügung gestellt werden.

Projektgruppe für Produktions- und Logistikmanagement (PPL), Wien

Die Projektgruppe mit rund 15 Mitarbeitern in Wien wurde im Herbst 2004 als Außenstelle des Fraunhofer IPA gegründet und kooperiert eng mit der Technischen Universität Wien. Inhaltlicher Schwerpunkt der PPL ist die Gestaltung und Optimierung von Produktionsnetzwerken – das Zusammenspiel von Produktionsstandorten und deren logistischer Prozesse.

Projektgruppe Žilina

Mit dem Ziel, lokale Beziehungen zu den Märkten in Osteuropa im Bereich Produktionstechnik und Automatisierung aufzubauen wurde die Außenstelle Slowakei mit der Projektgruppe Žilina eingerichtet. Diese Gruppe arbeitet eng mit den slowakischen und tschechischen Universitäten zusammen.

Kooperationen

Das Fraunhofer IPA ist federführendes Mitglied im Fraunhofer-Verbund Produktion. In diesem Verbund haben sich acht Fraunhofer-Institute mit dem Ziel zusammengeschlossen, produktionsorientierte Forschung und Entwicklung gemeinsam zu betreiben. Unter dem strategischen Leitbild „Integrative Produktion“ konzentriert sich der Verbund in den Themenfeldern „Produktentwicklung“, „Entwicklung von Fertigungstechnologien, Systemen und Produktionsprozessen“, „Organisation der Produktion“ sowie „Güterverteilung und Rückführung“.

Im universitären Bereich bestehen zwei Kooperationen mit der Universität Stuttgart, mit dem Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) und dem Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW), die den Grundlagenforschungsbedarf des Fraunhofer IPA abdecken und durch die Doppelfunktion der Institutsleiter (zugleich Leiter der Uni-Institute) begünstigt wird.

Die Außenstelle des Fraunhofer IPA in Rostock, Anwendungszentrum Großstrukturen in der Produktionstechnik, kooperiert mit dem Lehrstuhl Fertigungstechnik der Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik der Universität Rostock.

Infrastruktur

Am Fraunhofer IPA sind insgesamt rund 180 Personen beschäftigt, zwei Drittel davon sind Wissenschaftliche Mitarbeiter die den unterschiedlichsten Ingenieurs-Fachrichtungen angehören. Hinzu kommen rund 100 Wissenschaftliche Hilfskräfte

Der Betriebshaushalt des Fraunhofer IPA lag im Geschäftsjahr 2006 bei 27,0 Millionen Euro. Etwa 30 % hiervon kamen aus der Grundfinanzierung, welche zu 90 % aus Bundesmitteln und zu 10 % aus Landesmitteln finanziert wird. Rund 50 % des Betriebshaushalts waren Erträge aus der Auftragsforschung der Wirtschaft, die restlichen Mittel stammen aus zweckgebundenen öffentlichen Zuwendungen und aus sonstigen Erträgen.

Das Fraunhofer IPA wird gemeinsam von Prof. Dr.-Ing. Engelbert Westkämper (Sprecher) und von Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl geleitet.

Westkämper, der der Leitung des Fraunhofer IPA seit September 1995 angehört, ist Lehrstuhlinhaber sowie Direktor des Instituts für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) der Universität Stuttgart. Verl, seit März 2007 zur Leitung des Fraunhofer IPA gehörend, ist zugleich auch Lehrstuhlinhaber sowie Direktor des Instituts für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart.

Weblinks

• Homepage des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA)
• Homepage der Fraunhofer-Gesellschaft (FhG)

48.7405729.0968577Koordinaten: 48° 44′ 26,06″ N, 9° 5′ 48,69″ O