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Physik trifft Ingenieurwissenschaft |  |
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Projektreferenzen:
Siemens AG F&E zu Strömungssensoren für Luft und Gase für Hochleistungsbrenner in der Klimatechnik.
| - | Theoretische Untersuchungen zur Thermodynamik an umströmten Anemometriesensoren. | ||
| - | Multi-Physik-Simulationen des Systems (CFD) hinsichtlich: | ||
| - | unterschiedlicher Temperaturen und Geschwindigkeiten der Fluide, | ||
| - | unterschiedlicher Gasgemische, | ||
| - | unterschiedlicher Betriebszustände des Sensors. | ||
| - | Begleitende Messungen zu den möglichen Betriebszuständen und Alterungseffekten bei variablen Umgebungstemperaturen und relativen Feuchten. | ||
| - | Auslegung, Aufbau und Betreuung der Dauerversuchsstände | ||
| - | Datenanalyse | ||
| - | CFD Simulation Gasvermischung an Abgassensor. | ||
| - | O2-Konzentration | ||
Fraunhofer Gesellschaft Berater/Innovationsmentor in öffentlich geförderten Entwicklungsprojekt über lasergefertigte piezoelektrische MEMS.
| - | Begleitung und Beratung hinsichtlich des Innovationsprozess (Innovationsmanagement). | ||
| - | Dem Entwicklungsthema aussenstehende, neutrale Person zur konstruktiv kritischen Beobachtung der | ||
| - | erreichten Ergebnisse, | ||
| - | identifizierten Problemstellungen, | ||
| - | vorgeschlagenen weiteren Entwicklungswege. | ||
| - | Unterstützung in Konzeptumsetzung, Markterschließung und gegebenenfalls rechtlicher Rahmenbedingungen. | ||
IQ-Evolution GmbH Simulation der Strömung und thermischen Übergänge verschiedener Typen von Kühlrippen von Mikrokanalwärmesenken und Analyse des aus dem Strömungsverhalten resultierenden Wärmetransports.
| - | Konstruktionsanalyse zur Generierung des Simulationsnetzes. | ||
| - | Simulation und Analyse der aus dem Strömungsverhalten resultierenden Wärmeübergängen der effektiven Kühlflächen und des Gesamtwärmetransports. | ||
| - | Auswertung der Ergebnisse: | ||
| - | Bestimmung der Wärmetransportwege. | ||
| - | Analyse der thermischen und daraus folgender mechanischer Lasten. | ||
| - | Ausarbeitung von Optimierungsempfehlungen. | ||
Vorwerk & Co. KG Strömungsmechanik, Thermodynamik und Akustik an Thermomix, Staubsauger & Küchengeräten
| - | Experimentelle und theoretische Untersuchungen zum Thermomanagement beim Thermomix. | ||
| - | CFD-Simulationen zur Strömung an Staubsaugersystemen mit rotierenden Bürsten. | ||
| - | CFD- und thermodynamische Simulationen zu Küchengeräten. | ||
Concept Laser GmbH Auslegung/Optimierung einer Schmauchabsaugung für 3D-Drucksysteme für Metalle.
| - | Auslegung eines optimierten Strömungskonzepts. | ||
| - | CFD-Simulation und Analyse der notwendigen Drücke und Volumenströme. | ||
Schroeder Valves GmbH & Co. KG Strömungssimulation Hochdruck-Bypassventil
| - | CFD-Simulation eines Bypass-Systems für Pumpenschutzarmaturen mit einer Druckdifferenz > 200 bar | ||
| - | Auswertung der auftretenden hydrodynamischen Kräfte.. | ||
Recogizer Group GmbH Modellierung und Simulation thermodynamischer Prozesse, sowie Analyse strömungsmechanischer und elektrodynamischer Systeme für prädiktive HVAC-Steuerung.
| - | Erstellung physikalischer Modelle und thermodynamischer Prozesse zur Modellierung prädiktiver HVAC-Steuerungen: | ||
| - | Wärmehaushalt und Luftqualität (z.B. CO2-Konzentration) durch Nutzung, beispielweise Besucherverkehr in einem Kaufhaus. | ||
| - | Witterungsbedingter Wärmehaushalt (Lufttemperatur, -feuchtigkeit, solare Einstrahlung). | ||
| - | Modellierung HVAC-Komponenten (Kondenser, Boiler, Luftverteilung, etc.). | ||
Balluff GmbH Entwicklung eines elektronischen Hohlleiter-Emulators für den Einzelgerätetest mikrowellenbasierter Wegsensoren zum Einsatz in der Produktion.
| - | Entwicklung Funktionskonzept: | ||
| - | Passive elektrische Diskriminierung der relevanten Frequenz. | ||
| - | Schaltung eines zur relevanten Frequenz gehörenden elektrischen Pfades zur Signalverstimmung für die Bauteilprüfung. | ||
| - | Schaltzyklen < 5 ms. | ||
| - | Auslegung des elektrotechnischen Designs. | ||
| - | Transiente und frequenzbasierte Simulation der Schaltung. | ||
| - | Chirp-Simulation (Transiente Simulation während der Frequenzänderung). | ||
IQ-Evolution GmbH Thermodynamische und strömungsmechanische Simulation zwangskonvektiver Kühlung von Glasfaserfilamenten. Optimierung der Kühlleistung.
| - | Aufbau und Analyse des multiregionalen Simulationsnetzes aus vorgegebenen CAD Daten. | ||
| - | Auswertung der Ergebnisse: | ||
| - | Bestimmung der Wärmetransportwege. | ||
| - | Analyse der thermischen und daraus folgender mechanischer Lasten. | ||
| - | Ausarbeitung von Optimierungsempfehlungen. | ||
Bayer AG Beratung zu Aufbau und Integration eines semi-inline Systems zu Prüfung, Serialisierung und Aggregation der Produktdaten (2d-Data-Matrix-Codes) vor Bündelung und Folierung von Faltschachtel.
| - | Beratung zu Beleuchtungs- und Kamerakonzept. | ||
| - | Analysen zu Fremdlichteinflüssen und Prozessabläufen. | ||
| - | Entwicklungsberatung während externem Aufbau eines manuellen Prüfsystems für folierte Bündel. | ||
| - | Begutachtung von Berichten und Gerätedokumentationen. | ||
Entwicklung eines vollautomatischen Inline-Inspektionssystems zur Prüfung, Serialisierung und Aggregation der Produktdaten (2d-Data-Matrix-Codes) auf gebündelten und folierten Faltschachteln innerhalb einer Verpackungslinie.
| - | Konzepterstellung und Konstruktion. | ||
| - | Entwicklung einer vollkommen reflexionsfreien Beleuchtung des Objektes. | ||
| - | Unterdrückung möglicher Schattenbildung aus Faltenbildung oder Überlagerungen von Folien. | ||
| - | Modellaufbau und Funktionsnachweis an Probe-Transportband unter realen Bedingungen: | ||
| - | Objektfeld 130 mm x 90 mm mit 6 2d-Data-Matrix-Codes (Folierte Bündel zu je 6 Original Faltschachteln). | ||
| - | Transportgeschwindigkeit: 30 m/s. | ||
| - | Objektfrequenz: 40 Bündel / min. | ||
Alstom (Schweiz) AG Entwicklung optischer on-line Messverfahren für Druck, Temperatur und Stoffkonzenrationen in der Brennkammer von Gasturbinen mittels Laser-Absorptions-Spektroskopie.
| - | Ertüchtigung zur Industrietauglichkeit eines optischen Messverfahrens zur Bestimmung von | ||
| - | Temperatur | ||
| - | Druck | ||
| - | Stoffkonzentration Verbrennungsgase | ||
| in der Brennkammer von Gasturbinen mittels Laser-Absorptions-Spektroskopie. | |||
| - | Aufbau und Durchführung von Labormessungen zur Bildung einer Referenzdatenbank (Eichung) und Überführung in anlagentaugliche Form. | ||
| - | Durchführung und Analysen von Messungen in Original-Gasturbine. | ||
| - | Programmierung zur Datenauswertung in C/C++, Python und MATLAB®. | ||
| Entwicklung eines optischen on-line Messverfahrens zur Umlaufzeitmessung von Rotorblättern mittels Laser-Reflektionsmessung. | |||
| - | Bestimmung der Umlaufzeiten der Rotorblätter zur Analyse strukturschädlicher Rotorblattvibrationen | ||
| - | Auslegung der optischen Komponenten | ||
| - | Verifikation des Messverfahrens im Labor und unter realen Bedingungen/td> | ||
Carl Zeiss SMT GmbH Analysen an Lithographiesysteme (UV & EUV Systeme) für die Halbleiterfertigung mit Schwerpunkt magnetooptische, magnetostriktive und magnetodynamische Effekte. Simulation und Analyse wirbelstrominduzierter Lasten auf die optische Leistung
| - | Erstellung eines analytischen Rechenmodells zur Berechnung der in das Linsensystem induzierten elektrodynamischen Lasten (in C++ und MATLAB®). | ||
| - | Physikalisch realitätstreue Vereinfachung der komplexen Objetivstrukturen für FE-Rechnung. | ||
| - | Betreuung externer FE-Simulationen. | ||
| - | Managment Lasten- und Pflichtenhefte. | ||
| - | Informations- und Zeitmanagement. | ||
| - | Auswertung der externen FE-Ergebnisse hinsichtlich Auswirkung auf Abbildungsfehler. | ||
| - | Ausarbeitung von Designänderungen zur Reduzierung der ermittelten Abbildungsfehler. | ||
IQ-Evolution GmbH Thermodynamische Simulation der Aufheizung einer zweikomponentigen Mikrokanal-Kühlerstruktur zur Vorbereitung des Au-Sn-Löten.
| - | FE-Simulation der Wärmeflüsse bei unterschiedlchen Aufwärmzyklen für mehrere unterschiedliche Bauformen. | ||
| - | Simulation und Analyse der durch die Erwärmung folgenden thermischen Expansion und Spannungen im Bauteil. | ||
Dräger Safety AG & Co KgaA Entwicklung/Optimierung akustischer Eigenschaften hinsichtlich der Sprachverständlichkeit von Atemschutzvollmasken mit und ohne elektronische Sprachverstärkung.
| Erfüllung der Anforderungen der NFPA-Zulassung auf Basis der STI-Systematik. | |||
| - | Analyse des Status Quo und Ableitung notwendiger Verbesserungen. | ||
| - | Erarbeitung der physikalischen und ingenieurwissenschaftlichen Lösungkonzepte mit den Randbedingungen: | ||
| - | Die Lösung muss in das bestehende Produkt- und Fertigungskonzept passen. | ||
| - | Aufgrund der zeitlichen Anforderung sind keine umfangreichen Werkzeugänderungen möglich. | ||
| Inkrafttreten der neuen NFPA-Norm: 1.1.2013. | |||
| Mai 2012: Deadline Produktfertigstellung | |||
| Jun 2012: Deadline Produkteinreichung bei US-Zulassungsstelle | |||
| - | Bereits bestehende Zulassungen des Produkts dürfen nicht berührt werden. | ||
| - | Konstruktion der Komponenten. | ||
| - | Funktionsnachweis durch akustische Messungen. | ||
| - | Dokumentation der Ergebnisse. | ||
| (siehe auch STI-Scoring in http://www.youtube.com oder US 020130263848) | |||
Fraunhofer Institut für Lasertechnik Entwicklung inklusive strömungstechnischer Simulation, thermische Analyse und Konstruktion eines Kühlsystems für verteilte, gestapelte Kühlsysteme, welche über eine gemeinsame Kühlmittelversorgung verbunden sind.
| - | Thermodynamische Systemanalyse. | ||
| - | Strömungsmechanische Auslegung und Simulation des Kühlsystems. | ||
| - | Konstruktion der Komponenten. | ||
| - | Dokumentation der Ergebnisse. | ||
Deutsche Mechatronics GmbH Entwicklung eines Prüfgeräts zur Qualitätskontrolle der Dichtgummis von Bügelverschlussflaschen.
| Vollflächige Kontrolle der Dichtfläche des Dichtgummis auf z.B. Anwesenheit, Farbe, Risse, etc. | |||
| Leistungsbereich: > 45.000 Objekte pro Stunde. Kontrollgüte: > 99,9%. | |||
| - | Analyse der mechanischen und dynamischen Prozessabläufe zur Flaschen- und Bügelmanipulation und Auslegung der notwendigen Komponenten. | ||
| - | Konzeptentwicklung Beleuchtung und der Kamerasystemtechnik. | ||
| - | Prozessentwicklung Optische Analyse und Bildgebung. | ||
| - | Elektrische und thermische Integration der E-Komponenten und Rechnersysteme. | ||
| - | Prototypenaufbau. | ||
| - | Durchführung der Prototypentestphase und Analyse. | ||
Deutsche Mechatronics GmbH Entwicklung eines Prüfgeräts zur Qualitätskontrolle leerer Flaschen auf Fehler in der Glasstruktur und Fremdkörper.
| Vollflächige Kontrolle der Seitenwand auf Strukturfehler und Fremdkörper bei Flaschen mit Glasprägung. | |||
| Leistungsbereich: > 75.000 Objekte pro Stunde. Kontrollgüte: > 99,95%. | |||
| - | Entwicklung eines Beleuchtungskonzepts im Durchlichtverfahren, welches die gleichzeitige Beobachtung des Objektes aus mehreren Richtungen ohne störende Lichtreflexe der anderen Leuchtkörper erlaubt. | ||
| - | Erweiterung des Ansatzes auf vollflächig homogene Ausleuchtung der Glaswand. | ||
| - | Umsetzung des Beleuchtungskonzepts in minimalen Bauraum 1m x 1m, bei gleichzeitiger Integration der Kameratechnik. | ||
| - | Elektrische und thermische Integration der E-Komponenten und Rechnersysteme. | ||
| - | Prototypenaufbau. | ||
| - | Durchführung der Prototypentestphase und Analyse. | ||
Reinhausen Plasma GmbH Entwicklung eines Systems zur Portionierung und Dispergierung in Luft von Micropulvern mittlerer Korngrößen ≤ 10μm und Weitertransport.
| Aus einem Reservoir muss Micropulver in regelbaren Portionen entnommen und homogen in Luft zerstäubt (dispergiert) werden. | |||
| Beim Weitertransport muss die hohe Neigung von Micropulvern zur Klumpenbildung verhindert werden. | |||
| - | Auswahl der optimalen Schüttungstechnik unter Berücksichtigung des besonderen Verhaltens von Micropulvern. | ||
| - | Ausarbeitung eines Dispergierraums unter Anwendung eines Ultraschallschwingers. | ||
| - | Beachtung von Schallreflexionen und daraus resultierenden stehenden Ultraschallwellen. | ||
| - | Aerodynamische Auslegung des Dispergierraums mit zwei Funktionen: | ||
| 1. | Ausreichend lange Verweildauer des Pulvers im Feld des Ultraschalls, damit die Zerstäubung erfolgreich ist. | ||
| 2. | Herausführung des dispergierten Pulvers aus der Kammer durch eine Luftströmung. | ||
| - | Aerodynamische Auslegung der Ankopplung des Dispergierraums an den weiteren Strömungstransport. | ||
| - | Hier ist auf vollständig laminare Strömung bei allen Betriebszuständen zu achten. | ||
| Das Pulver darf nicht auf Grund turbulenter Strömungsbereiche mit den Außenwänden in Berührung kommen, da bei Pulvern dieser geringen Korngrößen sofort Ablagerungen entstehen und das System zwangsläufig verstopft. | |||
| - | Thermodynamische Auslegung des Gesamtsystems. | ||
| - | Verhinderung der Teilchenagglomeration aufgrund thermischer Effekte. | ||
| - | Simulationen der Luftströmung mittels eines zweiphasen Modells zur Berücksichtigung der Pulverteilchen. | ||
| - | Durchführung der Prototypentests. | ||
| (→ WO 002011003828 ) | |||
Rational AG Konzeptentwicklung zur Integration von Mikrowellenheiztechnik in Dampfgarer.
| - | Für ein optimales Zusammenwirken von Dampfgartechnik und Mikrowellenerhitzung muss der Wärmetransport im Gerät simuliert werden. | ||
| - | Aufbau der Simulation unter Berücksichtigung des Stofftransports, speziell Wasserdampf. | ||
| - | Analyse der Wärmeverteilung und Eintragung in das Gargut. | ||
| - | Bewertung der thermischen Lasten auf Mikrowellensender und Bestimmung der Position für den Mikrowellenerzeuger. Unter Berücksichtigung der etablierten Fertigung des Dampfgarers. | ||
| - | Erarbeitung der notwendigen Maßnahmen für den Umgebungsschutz (Anwenderschutz vor Mikrowellenstrahlung & EMV-Verträglichkeit). | ||
| - | Untersuchungen zur Erzeugung des Mikrowellen-Käfigs, insbesondere für den Türspalt (Strahlungsleckage). | ||
| - | Konzeptionelle Studie zur EMV-Verträglichkeit. | ||
Bohle AG Entwicklung einer UV-Handlampe zur Aushärtung radikalisch härtender Klebstoffe für die Glasindustrie (Verifix LED-Lampe).
| Handliche Lampe zur Erzeugung eines UV-Leuchtflecks mit homogener Intensität. | |||
| Maximal erlaubte Intensitätsabweichung über die Fläche: ≤ 2%, andernfalls treten Spannungen auf, welche die Klebeverbindung schwächen. | |||
| - | Analyse der notwendigen Strahlungsleistung, damit die Aushärtungszeiten klein genug für einen handgeführter Betrieb der Lampe sind. | ||
| - | Auswertung der Strahlungsexposition von Anwendern und Umgebung. Daraus ergeben sich die Gebrauchshinweise und Strahlschutzklassifikationen. | ||
| - | Optische und materialtechnische (Reflexionsgrad) Auslegung des Reflektors zur homogenen Ausleuchtung des Klebeflecks. | ||
| - | Die Reflektorgeometrie muss speziell an die Geometrie des Leuchtmittels (LED) angepasst werden. | ||
| - | Kreißförmige Abbildung einer quadratischen Lichtquelle | ||
| - | Thermodynamische Auslegung des Systems (Wärmehaushalt und -abfuhr) auf Umgebungstemperaturen von bis zu 45°C. | ||
| - | Bei Überhitzung der LED sind dauerhafte Verluste in der Intensität und Lebensdauer der LED die Folge. | ||
| - | Die Wärmeabfuhr kann ausschließlich konvektiv über den Reflektor erfolgen. | ||
| - | Maximale Temperatur des Reflektors im Dauerbetrieb ≤ 65°C. | ||
| - | Durchführung der Prototypentestphase und Analyse. | ||
| (→ Verifix LED ® oder Verifix LED ®) | |||
Heidelberger Druckmaschinen AG Optimierung eines Heißlufttrockners für die grafische Industrie.
| Der Heißlufttrockner muss über seine gesamte Wirkfläche eine gleichmäßige Energieeintragung in das zu trocknende Substrat einbringen, da es sonst zu Verzügen kommt. | |||
| Dazu sind die Luftmengen und die dazugehörigen Lufttemperaturen über das Düsenfeld zu vergleichmäßigen. | |||
| - | Modellierung der Strömungsverhältnisse mit seitlicher Einströmung der erwärmten Luft in einen großräumigen Relaxationsraum und Weiterführung zum Ausströmbereich. | ||
| - | Simulation des Ist-Zustandes und Ausarbeitung der Gegenmaßnahmen. | ||
| - | Iterative Optimierung der Strömungsverhältnisse für differenzierte Leistungsstufen unter Berücksichtigung der Randbedingungen für Luftdurchsatz und Strömungsgeschwindigkeiten. | ||
KHS GmbH Überarbeitung, Erweiterung und Optimierung eines Systems zur Analyse von Leergutkästen und der darin enthaltenen Behälter.
| Prüfung der rückläufigen Leergutgetränkekästen auf Auspackbarkeit, Restflüssigkeit, Kastenlogo und -farbe sowie beinhaltete Flaschensorte | |||
| Nur betriebseigene Kästen und Flaschen sollen automatisch wieder in die Produktion geführt werden. | |||
| Fremdflaschen sollen im Kasten erkannt und entsprechende Kästen aussortiert werden. | |||
| Prüfung auf Flaschenform und -farbe sowie UV-Schutzfunktion. | |||
| Leistungsbereich > 7.000 Objekte pro Stunde | |||
| - | Komplettüberarbeitung des bestehenden System mit Einführung eines modularen Aufbaus. | ||
| - | Dies bietet die Möglichkeit die Anlage in Funktion und Kosten individuell den Kundenwünschen anzupassen. | ||
| - | Neuentwicklung einer UV-Licht basierten Erkennung von Flaschen mit und ohne UV-Schutzfunktion. | ||
| - | Neuentwicklung eines optischen Abbildungssystems zur zweiseitigen Abbildung der im Kasten beinhalteten Flaschen zur Erkennung von: | ||
| - | Flaschenform | ||
| - | Flachenfarbe | ||
| - | PET-Mehrweg/PET-Cycle/PET-Einweg | ||
| - | Fremdkörpern | ||
| - | Erarbeitung des Beleuchtungs- und optischen Abbildungskonzepts. | ||
| - | Auslegung der optischen Komponenten des Kamerasystems. | ||
| - | Auslegung der mechanischen Komponenten: | ||
| - | Montage- und wartungsfreundliche Systematik. | ||
| - | Einfache und schnelle aber dennoch exakt reproduzierbare Formatverstellung. | ||
| - | Thermodynamische Auslegung. | ||
| - | Inbetriebnahme in Testumfeld. | ||
| - | Durchführung und Analyse der umfangreichen Testläufe. | ||
| - | Integration und Inbetriebnahme beim Kunden. | ||
| - | Projektleitung. | ||
| (→ Innocheck LGKI® oder LGKI Kastenkontrolle ® oder EP1747821) | |||
KHS GmbH Entwicklung eines Systems zur Ausrichtung von Behältern zur positionsrichtigen Etikettierung nach Prägestrukturen.
| Ausrichtung von Flaschen mit Glasstrukturen innerhalb einer Etikettiermaschien zur positionsrichtigen Aufbringung von Etiketten in Bezug auf die Glasstruktur. | |||
| - | Es sind ausschließlich die Glasstrukturen als Positioniermarken nutzbar. | ||
| Leistungsbereich > 60.000 Objekte pro Stunde. | |||
| Güte der Ausrichtung: 99,5% innerhalb von ± 2,5mm. | |||
| - | Erarbeitung und Definition des Prozessablaufs. | ||
| - | Auslegung der bildgebenden Komponenten: | ||
| - | Analyse der unterschiedlichen Objektstrukturen und ihrer optischen Eigenschaften. | ||
| - | Erarbeitung eines Beleuchtungskonzepts, welches gegenüber den unterschiedlchen Objekttypen möglichst unempfindlich ist. | ||
| - | Auslegung der optischen Komponenten des Kamerasystems. | ||
| - | Auslegung der mechanischen Komponenten: | ||
| - | Montage- und wartungsfreundliche Systematik. | ||
| - | Einfache und schnelle aber dennoch exakt reproduzierbare Formatverstellung. | ||
| - | Thermodynamische Auslegung. | ||
| - | Inbetriebnahme in Testumfeld. | ||
| - | Durchführung und Analyse der umfangreichen Testläufe. | ||
| - | Integration und Inbetriebnahme beim Kunden (international). | ||
| - | Projektleitung. | ||
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