Vorstellung der Technologie-Show

Vom digitalen Umformprozess zur Großserie: Bipolarplatten und Werkzeuge für die Brennstoffzellenfertigung

Station 1

Wie machen Sie die komplexe Großserienfertigung der für die Flying Fuel Cell benötigten Brennstoffzelle beherrschbar? Wir zeigen, wie digital ausgelegte Umformprozesse und intelligente Werkzeuge Titan‑Bipolarplatten trotz Rückfederung und engster Toleranzen prozesssicher machen – mit inline‑Qualitätssicherung, datenbasierter Überwachung, schnellen Ramp‑ups und niedrigeren Stückkosten durch skalierbare Serienprozesse für die emissionsfreie Luftfahrt.

Bei der Technologieshow der AMTD 2026 zeigen wir bei der Station „Vom digitalen Umformprozess zur Großserie: Bipolarplatten und Werkzeuge für die Brennstoffzellenfertigung“, wie sich Titan‑Bipolarplatten für Brennstoffzellen in der Luftfahrt serientauglich fertigen lassen. Ausgehend von der Simulation mehrstufiger Umformprozesse werden Werkzeugkonzepte entwickelt, die trotz starker Rückfederung, filigraner Kanalstrukturen und engster Form- und Dichtheitstoleranzen reproduzierbare Ergebnisse ermöglichen.

Im Fokus steht dabei nicht nur die Auslegung, sondern auch die Qualitätssicherung in der Großserie – mit inline‑fähigen Prüfkonzepten und datenbasierter Prozessüberwachung. Das Ergebnis: ein deutlich verkürzter Ramp‑up, weniger Werkzeug‑Iterationen sowie stabile, skalierbare Serienprozesse mit höherer Qualität, Produktivität und reduzierten Stückkosten für Bipolarplatten in der emissionsfreien Luftfahrt.

Autonome Fertigung komplexer Bauteile – Datengetriebene Drehfertigung für stabile Serienprozesse

Station 2

Wie erreichen Sie autonome, stabile Drehprozesse für komplexe Serienteile? Wir zeigen, wie umfassende Sensorik, integrierte Werkzeugverschleißmessung und datengetriebene Regelung die Drehfertigung transparent, robust und hochautomatisiert machen – mit weniger Ausschuss, planbarer Qualität, höherer OEE und integrierbaren Lösungen für bestehende Produktionssysteme.

Komplexe Drehbauteile, wie sie beispielsweise in der Automobilindustrie eingesetzt werden, stellen hohe Anforderungen an Prozessstabilität, Qualität und Wirtschaftlichkeit. Gleichzeitig wächst der Bedarf nach weitgehend automatisierten und robusten Fertigungsprozessen und der nahezu mannlosen Fertigung.

An dieser Station zeigen wir anhand eines konkreten Fertigungsszenarios, wie moderne Drehbearbeitung durch umfassende Sensorik und Maschinenintegration gezielt datenbasiert gesteuert werden kann. Prozess- und Maschinendaten werden kontinuierlich erfasst und ausgewertet, um den Fertigungszustand transparent zu machen und Prozessentscheidungen automatisiert zu unterstützen.

Ein zentraler Baustein ist die in die Maschine integrierte Werkzeugverschleißmessung, die den Zustand des Werkzeugs während der Fertigung überwacht. Werden Qualitätsschwankungen an der Bauteiloberfläche oder ein kritischer Verschleißzustand erkannt, kann der Prozess automatisiert unterbrochen, ein Werkzeugwechsel eingeleitet werden oder aber gezielt Prozessparameter modifiziert werden.

Gemeinsam diskutieren wir aktuelle industrielle Lösungen zur datenbasierten Prozessüberwachung, automatisierten Prozessführung und intelligenten Werkzeugstrategie sowie deren Bedeutung für die wirtschaftliche Serienfertigung komplexer Bauteile.

Das MTI und Fraunhofer IPT unterstützen Unternehmen dabei, Maschinen- und Sensordaten miteinander in ein datengetriebenes Fertigungskonzept zu überführen in bestehende Produktionssysteme zu integrieren.

Digitale Schatten & Zwillinge in der Lieferkette

Station 3

Wie schaffen Sie Transparenz und Qualität entlang der gesamten Lieferkette? Wir zeigen, wie digitale Schatten und Werkstückzwillinge auf Basis industrieller Datenräume Prozessdaten sicher teilen, Rückverfolgbarkeit und Qualitätsmanagement stärken und Life-Cycle-Analysen unterstützen – demonstriert an einer Turbinenscheibe aus dem Projekt »Aerospace-X«.

 

Qualitätsmanagement und Lebenszyklusbewertungen müssen heute über Unternehmensgrenzen hinweg gedacht werden. Dafür braucht es neben einer sicheren und effizienten Zusammenarbeit entlang der gesamten Lieferkette auch eine geeignete digitale Infrastruktur mit standardisierten Schnittstellen. An dieser Station zeigen wir, wie Prozessdaten aus der Fertigung erfasst, verarbeitet und künftig bedarfsorientiert zwischen Partnern in industriellen Datenräumen geteilt werden können. Das schafft Transparenz und Rückverfolgbarkeit, verbessert die Qualitätssicherung und unterstützt die Bewertung von Umweltwirkungen über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg. Als Demonstrator dient eine Turbinenscheibe, die im Rahmen des Forschungsprojekts »Aerospace-X« gefertigt wurde und bei der Hallenführung live gefertigt wird. Anhand dieses Bauteils wird gezeigt, wie ein digitaler Werkstückzwilling genutzt werden kann, um Fertigungsprozesse unternehmensintern zu überwachen und zu dokumentieren sowie unternehmensübergreifend auf Basis entwickelter Standards entlang der gesamten Lieferkette lückenlos nachzuverfolgen. Besucherinnen und Besucher erhalten hier einen Einblick, wie digitale Datenräume und vernetzte Produktionsdaten die industrielle Zusammenarbeit der Zukunft ermöglichen.

 

 

Digitale Prozesskette zur Herstellung von Verzahnungen für Flugzeugtriebwerke

Station 4

Wie sichern Sie Effizienz und Qualität bei Hochleistungsverzahnungen für Geared-Turbofan-Triebwerke? In Aachen zeigen wir die digitale Prozesskette von Auslegung und Simulation bis zur hochpräzisen Prototypenfertigung – mit Schleifdemonstrationen, digitaler Qualitätssicherung und Produktionsdigitalisierung. In der Luftfahrt gilt: Quality ensures Safety.

Copyright Hannes Schmidt

Geared-Turbofan-Triebwerke ermöglichen durch ein hochbelastetes Getriebe eine effizientere Kopplung von Fan und Niederdruckturbine. Die darin eingesetzten Zahnräder zählen zu den technologisch anspruchsvollsten Verzahnungskomponenten im Maschinenbau. An dieser Station wird die Prozesskette zur Entwicklung und Fertigung solcher Hochleistungsverzahnungen am Standort Aachen vorgestellt – von der digitalen Auslegung und Fertigungssimulation über Aspekte der Digitalisierung in der Produktion bis hin zur hochpräzisen Prototypenfertigung. Demonstrationen zum Verzahnungsschleifen geben Einblicke in zentrale Bearbeitungsschritte und verdeutlichen die Anforderungen an Präzision und Qualitätssicherung bei Luftfahrtgetrieben. Produktionssysteme zu integrieren.