E2F
Entwurf und Entwicklung von wandelbaren Faltwerken
Motivation
Trotz des vielversprechenden Potenzials und der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten wird das Lösungsprinzip technische Faltung mit finiten Dicken nur in wenigen technischen Anwendungsbereichen eingesetzt. Für den seltenen Einsatz gibt es mehrere Ursachen. Unter anderem unterstützen bekannte, aber allgemeine Entwicklungsprozesse und -methoden für mechanische Produkte, wie z. B. Prozessschritte und Methoden der VDI 2221 nicht hinreichend bei der Bewältigung von technischen und methodischen Herausforderungen wandelbarer Faltwerke. Zur Lösung der genannten Herausforderungen wurden im Rahmen der ersten Förderphase (01/2016 – 12/2018) bereits ein grundlegender Entwicklungsprozess sowie Methoden für die Entwicklung von wandelbaren Faltwerken erarbeitet, die eine erfolgreiche Anwendung des Lösungsprinzips erleichtern und unterstützen sollen. Die Arbeitsergebnisse der ersten Förderphase wurden allerdings nur anhand klein-maßstäblicher Konzepte validiert. Der Maßstab des wandelbaren Faltwerks hat jedoch einen großen Einfluss auf die Dicken der Faltflächen und ihre gelenkige Verbindung und damit auf die Konzeptentwicklung und konstruktive Gestaltung des Gesamtsystems. Im Rahmen der zweiten Förderphase (05/2020 – 06/2021) sollten daher Defizite des bisherigen Entwicklungsprozesses und der bisherigen Methoden und Werkzeuge behoben und die Anwendbarkeit von technischen Faltungen verbessert und validiert werden.
Forschungsziel
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den gezielten technischen Einsatz von wandelbaren Faltungen in Architektur und Ingenieurbau zu ermöglichen. Dazu soll ein spezifischer Entwicklungsprozess bereitgestellt werden.
Vorgehen und Forschungsergebnisse (Auszug)
Um das übergeordnete Ziel zu erreichen wurden unter anderem der Entwicklungsprozess und die Methoden und Werkzeuge aus Förderphase 1 auf die Konzeptentwicklung einer großmaßstäblichen, wandelbaren Abdeckung für industrielle Roboter angewendet. Im Rahmen der Anwendung wurden Optimierungspotentiale für die Prozessschritte und die ihnen zugeordneten Methoden und Werkzeuge identifiziert. Nach Umsetzung der Optimierungsmaßnahmen konnten die ausdetaillierte Prozessschritte sowie die entwickelten Methoden und Werkzeuge aus Förderphase 2 auf die Entwicklung der großmaßstäblichen Abdeckung angewendet und iterativ vom zuvor erarbeiteten Konzept bis zu einem finalen Gesamtentwurf durchlaufen werden.
Der erarbeitete Gesamtentwurf ist im Header dargestellt und bildet die Grundlage für die Fertigung der großmaßstäblichen Abdeckung. Die gefertigte und montierte großmaßstäbliche wandelbare Abdeckung wird unter anderem in dem folgenden Beitrag gezeigt.
Laufzeit (Förderphase 1)
01.01.2016 - 31.12.2018
Laufzeit (Förderphase 2)
01.05.2020 - 30.06.2021
Verbundpartner:
Das Projekt wird gefördert durch:
Projektträger: