Tagung

Industrielle Anwendungen der Bionik 2017

Ihre Vorteile

  • Informieren Sie sich über aktuelle Trends und Entwicklungen.
  • Tauschen Sie sich mit anderen Fachleuten über erfolgreiche Projekte und Produkte aus.
  • Präsentieren Sie Ihr Know-how und die Kompetenz Ihres Unternehmens vor einem breiten Fachpublikum.
Bionik Fachtagung 2017

Die VDI-Fachtagung „Industrielle Anwendungen der Bionik 2017“ hat sich zum Ziel gesetzt, die bionische Herangehensweise fest in den Innovationsprozessen der Industrie zu integrieren. Dazu bietet die Veranstaltung Experten eine Plattform zum fachlichen Austausch rund um neue Entwicklungen, aktuelle Trends sowie erfolgreiche Projekte und Produkte auf diesem Gebiet.

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Programmablauf der Tagung

Mittwoch, 25. Oktober 2017

09:00 Registrierung

10:00 Begrüßung und Eröffnung der Tagung

Prof. Dr. Heike Beismann, Lehrgebiet Biologie und Bionik, Fachbereich Maschinenbau, Westfälische Hochschule, Bocholt

Keynotevortrag

10:15 Bionik als Wegweiser für die Additive Fertigung

  • Zur Zeit wird lediglich die Strukturoptimierung als Potenzial der Additiven Fertigung systematisch ausgeschöpft
  • Hierarchie-, Funktions- und Materialkomplexität bieten großes Potenzial den Anwendungsbereich Additiver Fertigung auszubauen
  • Bionische Prinzipien können dieses Potenzial erschließen
  • Konstruktion von Bauteilen neu denken ist erforderlich
  • Funktionsorientiertes Bauteildesign wird zukünftig im Vordergrund stehen

Melanie Gralow M. Sc., Fachgruppenleiterin Bionisches Design, Dipl. Ing. Marten Canisius, Abteilungsleiter Design, Laserzentrum Nord GmbH, Hamburg

Design und Formgestaltung

Moderation:

Prof. Dr.-Ing. Michael Herdy, Experte für Bionik, inpro Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH, Berlin

10:45 Konzeptentwicklung einer Führungskinematik für ein Kabinengepäckfach am Beispiel eines Stülpmaullippfisches

  • Auswahl eines geeigneten biologischen Vorbildes
  • Umsetzung der Kinematik an einem Airbus A320 OHSC
  • Bau des Prototypen und weiterer Ausblick

Bastian Schäfer, Innovation Manager, Emerging Technologies & Concepts, Airbus Operations GmbH, Hamburg

11:15 Kaffeepause

11:45 Bionik in der Box: Kabinen Falt-Lösungen

  • Faltungen in der Natur
  • Bionische Innovationen auf engstem Raum: Aus Groß mach Klein
  • 3D vs. 4D Drucken – was ist machbar?
  • Faltungen in der Flugzeugkabine

Lena Schwertmann, Markus Hollermann M. Sc., Senior Consultant, Biomimetic Specialist, Altran Deutschland S.A.S. & Co. KG, Bremen 

12:15 Naturinspirierte Instrumente für die Medizin

  • Chirurgische Knochenstanze mit einem Resektat Aufnahmemechanismus nach Vorbild des Schlangen Schluckmechanismus
  • Reduzierung der Kraft zum Betätigen der Knochenstanze um bis zu 50% durch Einbringen des Reißzahn Schneidmechanismus
  • Pendelhub-Bohrmechanismus mit drei alternierend arbeitenden Raspellanzen nach Vorbild des Eilegeapparats von Hautflüglern
  • Optimale Lochgeometrie, drehmomentfreies, axialkaftreduziertes Bohren und gekrümmte Bohrgänge

Dr. Oliver Schwarz, Gruppenleiter Bionische Medizintechnik, Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart

12:45 Bioinspiriertes elastisch nachgiebiges Kupplungselement

  • Entwicklung eines elastisch nachgiebigen Kupplungselements inspiriert durch den menschlichen Brustkorb
  • Verwendung bei größerem Versatz und einer Neigung der Wellenenden zueinander
  • Verringerung der Übertragung von Schwingungen von einer auf die nächste Welle
  • Wartungsfrei und vergleichsweise kostengünstig herzustellen

Dr. Michael Bennemann, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Westfälische Hochschule Bocholt, Dipl.-Ing. Nils Mühl, ZF Friedrichshafen AG 

13:15 Mittagessen

Leichtbau

Moderation:

Prof. Dr. rer. nat. Lothar Harzheim, CAE Technical Integration Engineer, Adam Opel AG, Rüsselsheim

14:45 Evolutionäre Optimierung eines Nutzfahrzeugantriebsstrangs durch die Verwendung eines digitalen Mock-ups

  • Auslegung und Optimierung von 
    • Hybridantrieben mit evolutionären Algorithmen
    • Nutzfahrzeuggetrieben
  • Untersuchung von alternativen Energieträgern
  • Maschinelle Generierung von digitalen Mock-Ups zur Packagevalidierung

Michael Fries M. Sc., Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik, Fakultät Maschinenwesen, Sebastian Wolff, Prof. Markus Lienkamp, Technische Universität München

15:15 Vom Schleimpilz zur Bionic Partition - Neue Möglichkeiten, Potentiale und Restriktionen additiver Fertigungsverfahren

  • AM – 3D Druck Übersicht WW
  • Status Industrialisierung und Aussicht 2025
  • Auswahl konkreter AM Leichtbauprojekte im Detail, vertieft „the Bionic Partition“

Dipl.-Ing (FH), Peter Sander, VP Emerging Technologies & Concepts Germany, Emerging Technologies & Concepts, Airbus Operations GmbH, Hamburg 

15:45 Kaffeepause

16:15 Optimierung der Form und Materialorientierung von Kerbstrukturen aus anisotropen Materialien mit der Methode der Zugdreiecke

  • Anwendung der Methode der Zugdreiecke (ZD) zur Minderung von Kerbspannungen
  • Einfluss uniaxialer Orientierung anisotropen Materials im Kerbbereich
  • Einfluss lokaler Anpassung der Materialorientierung mit ZD im Kerbbereich
  • Wie die Kombination von Kerbform- und Materialrichtungsoptimierung die Belastbarkeit steigert

Dr.-Ing. Iwiza Tesari, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Prof. Dr. Claus Mattheck, Institut für Angewandte Materialien, Werkstoff- und Biomechanik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

16:45 Herausforderung des bionischen Leichtbaus in der Serienfertigung

  • Die Herausforderungen des bionischen Leichtbaus in die Serienfertigung
  • Prozessfindung: Integration in die Entwicklungszyklen
  • Anwendungsbeispiel aus der Praxis
  • Ein Ausblick wo wir hin wollen

Dipl.-Ing. (TU) Alexander Koblischke, Vertriebsingenieur, Dipl.-Ing. Michael Sträter, Geschäftsführer, B.Sc. Anna Ludewig, Projektingenieurin, IMPETRO automotive engineering GmbH, Gerlingen

17:15 Menschliche Kugelgelenke als Vorbild für gelenkige Fachwerkstrukturen

  • Gelenkige Strukturanbindungen im Flugzeugbau
  • Beispiele aus der Natur
  • Der Rotary Joint
  • Das Kardangelenk
  • Verstellbare Fachwerkstrukturen

Dipl. Ing. (FH) Hermann Benthien, Compliance Verification Engineer und Technical Authority EF2000, ESRLI – Strukturintegration A330, Airbus Operations GmbH, Bremen

17:45 Ende des ersten Veranstaltungstages

18:00 Besichtigung von Thor Exponaten im Airbus Hangar

Thor (Test of High-tech Objectives in Reality) ist ein unbemanntes Luftfahrzeug des europäischen Herstellers Airbus. Er ist das erste eigenstartfähige Fluggerät, das nahezu komplett mit einem 3D-Drucker hergestellt wurde. Thor ist ein unbemannter Erprobungsträger, mit dem die Einsatzmöglichkeiten von 3D-gedruckten Materialien in der Luftfahrttechnik getestet werden sollen. Vom Einsatz dieser Technik werden Gewichts- und Kostenvorteile erwartet. Das Fluggerät besteht aus etwa 60 mit einem 3D-Drucker hergestellten Einzelteilen aus Polyamid. Das Fluggerät wurde auf der ILA Berlin 2016 erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt

ab 19:00 Get-together

Zum Ausklang des ersten Veranstaltungstages lädt Sie das VDI Wissensforum zu einem Get-together und Abendimbiss ein. Nutzen Sie die entspannte Atmosphäre, um Ihr Netzwerk zu erweitern und mit anderen Teilnehmern und Referenten vertiefende Gespräche zu führen.

Donnerstag, 26. Oktober 2017

Robotik und Automation

Moderation:

Prof. Dr. Heike Beismann, Lehrgebiet Biologie und Bionik, Fachbereich Maschinenbau, Westfälische Hochschule, Bocholt

09:00 Bioinspirierte Konstruktion, Steuerung und Optimierung komplexer Roboter

  • Bioinspirierte Roboter für komplexe Umgebungen
  • Evolutionäre Optimierung von Roboter-Kinematik
  • Bioinspirierte Kontrollansätze: Verhaltensgraphen
  • Evolutionäre Optimierung von Robotersteuerung

Kai von Szadkowski M. Sc., Wissenschaftlicher Mitarbeiter,  Dipl.-Inf. Malte Langosz, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, M. Sc. Alexander Dettmann, Wissenschaftlicher Mitarbeiter,  Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), Bremen

09:30 Greifen - natürlich! Bionisch inspirierte Innovationen im Bereich der Vakuum-Handhabungstechnik

  • Handhabungstechnik ist ein zentrales Element automatisierter Produktion
  • Energieeffizienz rückt auch hier in den Fokus
  • "Bionische" Lösungen können hier einen Mehrwert generieren
  • Allerdings muss die bionische Lösung hin zu einer prozesssicheren Lösung weiterentwickelt werden

Dr.-Ing. Harald Kuolt, Fachleiter Vorentwicklung, J. Schmalz GmbH, Glatten

10:00 Nachgiebige Roboter für industrielle Anwendungen: Möglichkeiten, Aufgaben und Ziele

  • Neue Kinematiken für neue Aufgaben
  • Zwischen weich und steif liegt die Wahrheit: Nachgiebigkeit
  • Die Krux zwischen weicher Bewegung, nennenswerter Nutzlast und Verfahrgeschwindigkeit
  • Bottom-up und top-down: Wer treibt hier eigentlich wen?

Prof. Dr.-Ing. Ivo Wilhelm Boblan, FB VII - Elektrotechnik-Mechatronik-Optometrie, Robotik, Bionik, Beuth Hochschule für Technik Berlin

10:30 Kaffeepause

Bionik und additive Verfahren

Moderation:

Markus Hollermann M.Sc., Geschäftsführer und Gründer, die Bioniker GbR, Bremen & Senior Consultant / Biomimetic Specialist, Altran Deutschland S.A.S. & Co. KG, Bremen

11:00 Additive Fertigung für die industrielle Anwendung – schneller, besser, leichter durch Bionik

  • Überblick über konstruktive Herausforderungen in der additiven Fertigung
  • Durch organische Strukturen Baubarkeit und Prozesssicherheit erhöhen
  • Kosteneffizienz für Serienbauteile durch Leichtbau – Kaktusdesign verringert Bauzeit und Materialverbrauch
  • Funktionsintegration am Beispiel Kühler: Haikiemen im Triebwerk
  • Konstruktionsfreiheit erfordert Kreativität – Vorgehen zur bionischen Ideenfindung bei EOS

Julia Schmidt-Petersen M. Sc., Application Engineer, EOS GmbH, Krailling

11:30 Bionik in der additiven Fertigung – Wie der 3D-Druck die Natur nachahmt und von ihr lernen kann

  • Stützstrukturen: Ein Baum als Vorbild für einen Tisch  
  • Anisotropie: Die Z-Achse und ihre Tücken beim Flammschutz
  • Toyota-Chair: Alien-Look für den Leichtbau
  • Fliegende Bauteile und organisches Design

Dipl.-Ing. (FH) Steffen Kuhn, Leiter Geschäftsfeldentwicklung Serienproduktion und Luftfahrt, Materialise GmbH, Gilching 

12:00 ELiSE – die Vielfalt des bionischen Leichtbaus für die additive Fertigung. Neuartige Versteifungsalgorithmen für Flächen- und Volumenbauteile

  • Evolutionary Light Structure Engineering (ELiSE) revolutioniert den konstruktiven Leichtbau nach dem Vorbild der Natur
  • In einem ganzheitlichen Produktentstehungsprozess werden  klassische und neuartige Methoden intelligent mit einander kombiniert
  • Vorstellung neuartiger Konstruktionsalgorithmen zur belastungsgerechten Auslegung von z.B. Flächen- und Volumenversteifungen

Daniel Siegel MBE, Leiter Anwendung, Abteilung Bionischer Leichtbau, Paul Bomke M.Sc., Projektingenieur, Robert Naguschewski M.Sc., Projektingenieur, Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven

 12:30 Rechtliche Aspekte der Bionik

  • Vom natürlichen Vorbild, über die Forschung und Entwicklung, die Digitalisierung in der Prozesskette bis zum Produkt
  • Schutzfähigkeit von bionischen Oberflächen, Design und technischen Konstruktionen
  • Lizenzierung und Schutz vor Nachahmungen
  • Produktionsprozess mittels additiver Fertigung: Rechtliche Implikationen
  • Liefer- und Leistungsbeziehungen im additiven Wertschöpfungsprozess

Marco Müller-ter Jung LL.M., Rechtsanwalt, Fachanwalt für Informationstechnologierecht, Partner, DWF Germany Rechtsanwaltsgesellschaft mbH, Köln

13:00 Mittagspause

Funktionale Oberflächen

Moderation:

Prof. Dr. Antonia B. Kesel, Bionik-Innovations-Centrum, Hochschule Bremen / University of Applied Sciences, Bremen

14:15 ÖLMANTA: Neuartige Ölleit- und Ölabsorptionssysteme für Küste und Binnengewässer

  • Trennung von Öl-Wasser-Gemischen und Emulsionen: Herausfordernde Aufgabe in industriellen Prozessen als auch bei Ölunfällen auf Binnengewässer und Offshore
  • Ölaufsaugende und ölhaltende Haarstruktur von Ölbienen: Entwicklung neuartiger Vliesstoffe, die extrem gut Öl in Wasser aufnehmen und in Luft wieder leicht abgeben
  • Weiterentwicklung von Wasserleit- und Beruhigungsstrecken für effizienteren Einsatz auf fließendem Binnengewässer:  Fortgeschrittene Technik für Unter- und Überspülung des Öles
  • Erfolgreicher Test der Anlagentechnik mit Ölabsorber nach Vorbild des Futter-Filter-Systems des Mantas auf der Elbe

PD Dr.-Ing. Thomas Stegmaier, Bereichsleiter Entwicklung,  Dipl.-Ing. Cigdem Kaya, Wissenschaftliche Mitarbeiterin,  Prof. Dr.-Ing. Goetz T. Gresser, Direktor, Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung, Denkendorf

14:45 Funktionale Oberflächenstrukturen zur Optimierung der Transporteigenschaften von Fluiden

  • Bedarf nach gezieltem Transport von Flüssigkeiten in technischen Systemen
  • Lösungsansatz zu gezieltem, passivem Flüssigkeitstransport, und Funktionsprinzipien
  • Strukturoptimierung für verschiedene industrielle Anwendungen
  • Potential von Substrukturen zur gezielten Funktionsverbesserung

Dr. rer. nat. Philipp Comanns, Projektleiter, Institut für Biologie II (Zoologie) RWTH Aachen University

 

 

15:15 Schlusswort und Zusammenfassung durch die Tagungsleitung

15:30 Ende der Tagung

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Industrielle Anwendungen der Bionik – Von der Natur lernen

Die Bionik ist als interdisziplinäre Methode mit großem Innovationspotenzial seit vielen Jahren bekannt und nicht mehr wegzudenken. Die Bionik nimmt sich die Konstruktionen und Verfahrensweisen aus dem „Patentbüro der Natur“ zum Vorbild und versucht, daraus technische Lösungen zu entwickeln. Denn oftmals stellt die Natur bereits Lösungen zur Verfügung, die technisch nicht besser konstruiert werden könnten.

Die VDI-Fachtagung „Industrielle Anwendungen der Bionik 2017“ stellt in aktuellen Praxisbeiträgen vor, wie Lösungen aus der Biologie auf technische Anwendungen in der Industrie übertragen wurden. Treffen Sie auf der Tagung Bionik-Experten führender Unternehmen und Einrichtungen. Profitieren Sie von zahlreichen Expertenvorträgen und dem fachlichen Austausch vor Ort. Erfahren Sie mehr über erfolgreiche Bionik-Projekte und die Förderung dieser Produkte. Im Fokus der VDI-Fachtagung stehen die Schwerpunkthemen: Material, Bewegung und Mobilität sowie Konstruktion.

An wen sich die Fachtagung wendet

Die Fachtagung richtet sich an:

  • Konstrukteure und Designer aller Branchen
  • Simulationsingenieure
  • Ingenieure aus der Vorentwicklung
  • Forschungs- und Entwicklungsingenieure
  • Berechnungsingenieure 
  • Konstruktions- und Entwicklungsleiter
  • Innovationsbeauftragte
  • Fach- und Führungskräfte aus Produktion und Fertigung

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25.10 - 26.10.2017 Hamburg verfügbar 990 €

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Programmausschuss

 Heike Beismann Prof. Dr. Heike Beismann Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen / Bocholt

 Dirk Elbracht Dipl.-Ing. Dirk Elbracht AIRBUS Operations GmbH / Hamburg

 Ulrich Grunewald Dipl.-Ing., Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Ulrich Grunewald Grunewald GmbH & Co. KG / Bocholt

 Lothar Harzheim Dr. Lothar Harzheim Adam Opel AG / Rüsselsheim

 Michael Herdy Prof. Dr.-Ing. Michael Herdy inpro Innovationsgesellschaft für Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH / Berlin

 Markus Hollermann Markus Hollermann Altran Deutschland S.A.S. & Co. KG / Bremen

 Antonia Kesel Prof. Dr. Antonia Kesel Hochschule Bremen / Bremen

 Christian Schaller Dr. Christian Schaller Pfinder KG / Böblingen

 Joachim Schätzle Dr. Joachim Schätzle fischerwerke GmbH & Co. KG / Waldachtal

 Oliver Schwarz Dr. rer. nat. Oliver Schwarz Fraunhofer-Technologie Entwicklungsgruppe / Stuttgart

 Heike Seitz Dr. rer. nat. Heike Seitz VDI Technologiezentrum GmbH / Düsseldorf

 Ljuba Woppowa Dr. rer. nat. Ljuba Woppowa Verein Deutscher Ingenieure e.V. / Düsseldorf