20.05.2026 Automatisierung, Digitalisierung und Robotik für die Produktion der Zukunft

Das IFAM bietet FuE-Dienstleistungen zur automatisierten Bearbeitung und Montage großer Leichtbaustrukturen an – u.a. für Flugzeug-, Windenergieanlagen-, Nutzfahrzeug-, Schienenfahrzeugbau und Agrarsektor. Hierzu gehören Prozess- und Anlagenentwicklung bis in den 1:1-Maßstab für die Smart Factory, modulare Automatisierungs- und Digitalisierungslösungen für große Leichtbaustrukturen sowie die effiziente, nachhaltige und ergonomische Großstrukturmontage. Im Fokus des Messeauftritts stehen u.a. der Machine Tool Robot mit Hybridantrieb, das Robot Training Center für kognitive und humanoide Robotik, das automatisierte abrasive Vakuumsaugstrahlen, die automatisierte lokale chemische Oberflächenbehandlung sowie Aerospace-X – dieses Forschungsprojekt adressiert die Entwicklung eines kollaborativen Datenökosystems für den Austausch von Daten zwischen Unternehmen in der Luft- und Raumfahrt, um die Lieferketten durch Digitalisierung und Datensouveränität nachhaltiger und zukunftssicher zu machen

Die Technologie des Machine Tool Robot kombiniert intelligente, modellgestützte Regelungsstrategien mit neuartigen Antriebstechnologien und einer darauf optimierten mechanischen Struktur des Roboters. Mithilfe der Entwicklung können dynamische Fehler kompensiert und Schwingungen gedämpft werden. Dadurch verbessert sich die Bahngenauigkeit – selbst bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten und komplexen Bewegungsmustern. Ein Vorteil ist die optimierte Störunterdrückung. Damit ermöglicht dieses Antriebskonzept Bearbeitungen mit höheren Materialabtragsraten sowie die Fähigkeit, mit höheren Ruckeinstellungen zu fahren. Dank dieser Eigenschaften eignet sich  der Machine Tool Robot (MTR) besonders für anspruchsvolle Fertigungsprozesse, z.B. in der Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien, und eröffnet neue Möglichkeiten für die Automatisierungstechnik sowie die Smart Industry.

Am Fraunhofer IFAM in Stade entsteht außerdem ein Ausbildungs- und Kompetenzzentrum, welches ein interdisziplinäres Umfeld für Fachkräfte aus der Industrie, Auszubildende sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bietet. Machbarkeitsstudien, Demonstratoren sowie Konzepte zur Integration können hier entwickelt und getestet werden. Erfahrungswissen in der Anwendung humanoider Robotik wird durch ein bidirektionales Lernprinzip erfasst, mithilfe KI- basierter Methoden abstrahiert und in systemunabhängige Modelle überführt. Das Zentrum ermöglicht eine wissenschaftliche Bewertung von technischer Machbarkeit, wirtschaftlichem Nutzen sowie Auswirkungen auf den Arbeitsplatz.

Das Vakuum-Saugstrahlen ist ein automatisiertes und sauberes Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen und zur Aufrauhung von Oberflächen vor dem Verkleben. Durch die direkte Absaugung der Strahlpartikel entsteht eine rückstandsfreie Oberfläche. Das Verfahren ermöglicht die gleichzeitige Vorbehandlung und Aktivierung von Oberflächen und kann zudem als Methode zum Entfernen einzelner FVK-Lagen, z.B. zum Schäften für Reparaturarbeiten, eingesetzt werden. Das Vakuum-Saugstrahlen ist eine wichtige Technologie in der Oberflächenbehandlung, die das Fraunhofer IFAM einsetzt und weiterentwickelt. Es werden insbesondere Verfahren zur automatisierten Vorbehandlung und zum Verkleben von Bauteilen entwickelt. In Stade steht ein robotergesteuertes System für das Vakuum-Saugstrahlen zur Verfügung.

Beim lokalen Anodisieren werden funktionale Oxidschichten gezielt nur in den Bereichen erzeugt, in denen sie benötigt werden – etwa zum Korrosionsschutz oder als Vorbehandlung für klebtechnische Fügeverfahren. Im Unterschied zum konventionellen Badanodisieren sind weder das vollständige Eintauchen des Bauteils noch aufwändige Maskierungsprozesse erforderlich. Dadurch lassen sich Medien-, Anlagen- und Prozessaufwände deutlich reduzieren. Die Technologie wurde in eine vollautomatisierte Prozesszelle integriert. Ein robotergestützter Endeffektor trägt den Elektrolyten lokal und präzise auf, überwacht Kontakt und Prozessführung, entfernt Rückstände inline und spült die behandelten Bereiche unmittelbar nach dem Prozess. So können auch komplexe 3D-Geometrien reproduzierbar und kontaminationsarm bearbeitet werden. Das Verfahren eignet sich sowohl für Fertigungs- als auch für Reparaturanwendungen, z.B. an Schweißnähten, strukturellen Verbindungen oder großen und geometrisch anspruchsvollen Bauteilen. Besonders vorteilhaft ist es überall dort, wo nur definierte Funktionsflächen behandelt werden sollen.

Im Rahmen der Initiative Manufacturing-X setzt das Leitprojekt Aerospace-X neue Maßstäbe, indem gemeinsam mit der Industrie an Standards und Anwendungen für ein souveränes Datenökosystem für die Luft- und Raumfahrt der Zukunft gearbeitet wird. Aerospace-X ist ein Forschungsprojekt, um ein kollaboratives Ökosystem für Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft in der Luft- und Raumfahrt zu schaffen und die Lieferketten durch Digitalisierung sowie Datensouveränität zukunftssicher zu machen. 

𝗛𝗮𝗹𝗹𝗲 𝟮𝟲, 𝗦𝘁𝗮𝗻𝗱 𝗚𝟰𝟰