Das Institut für Spanende Fertigung

Das Institut für Spanende Fertigung (ISF) unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Dirk Biermann beschäftigt sich seit mehr als vier Jahrzehnten in Forschung und Lehre mit allen relevanten Zerspanprozessen ebenso wie mit dem informationstechnischen Umfeld der Zerspanung. Betrachtet werden die Verfahren Drehen, Bohren, Tiefbohren, Fräsen, Schleifen, Honen und Strahlen. Viele der genannten Prozesse werden am ISF im Hochgeschwindigkeits- (HSC) oder im Hochleistungsbereich (HPC) betrieben und innerhalb aktueller Forschungsarbeiten ständig weiter qualifiziert. Darüber hinaus stellen die Mikrobearbeitung (beim Bohren, Tiefbohren und Fräsen) und die Trocken- bzw. die Minimalmengenbearbeitung zentrale Aspekte der Arbeiten am ISF dar. Die Durchführung von virtuellen Zerspanprozessen auf der Basis verschiedener Modellierungskonzepte sowie die Optimierung in der Fertigungstechnik stehen ebenfalls im Fokus der wissenschaftlichen Arbeiten. Das Spektrum der genannten Forschungsfelder reicht dabei von eher grundlagenorientierten, also z. B. im Rahmen von öffentlich geförderten Forschungsvorhaben durchgeführten bis hin zu anwendungsbezogenen Projekten, die in direkter Kooperation mit Partnern aus der Industrie bearbeitet werden.

Die gewonnenen Erkenntnisse kommen der Allgemeinheit in Form von zahlreichen schriftlichen Veröffentlichungen (mehr als 80 in 2013), Konferenzbeiträgen sowie Auftritten auf Messen und anderen Veranstaltungen zugute bzw. werden Industriepartnern in bilateralen Projekten exklusiv zur Verfügung gestellt. Zur Durchführung der Arbeiten umfasst das Personal des Instituts zurzeit 34 wissenschaftliche und 9 technische Angestellte sowie mehr als 40 studentische Hilfskräfte. Diese hochqualifizierten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter beschäftigen sich in kleinen Teams, entsprechend ihrer jeweiligen fachlichen Ausrichtung, vor allem aber interdisziplinär mit den entsprechenden Aufgabenstellungen. Die wissenschaftlichen Angestellten sind außerdem für die Akquise und die Dokumentation von Forschungsprojekten zuständig, während die technischen Angestellten des ISF vorrangig die Verfügbarkeit und den Einsatz der umfassenden Maschinen-, Messtechnik- und Computerausstattung des Institutes sicherstellen und die Servicebereiche Buchhaltung, Sekretariat und Bibliothek abdecken. Etwa 20 % der Personalkosten werden über Landesmittel finanziert, die restlichen über Drittmittel.

Ein weiteres wesentliches Aufgabengebiet des ISF ist die Lehre, d. h. die Vermittlung von Wissen an Studierende. Hierzu bietet das ISF zahlreiche Lehrveranstaltungen an, die teilweise grundlegenden Charakter besitzen, die aber immer auch durch aktuelle Resultate der Forschungsarbeiten angereichert werden. Die Lehrveranstaltungen richten sich dabei an Studierende aus dem Maschinenbau, der Logistik, dem Wirtschaftsingenieurswesen, der NRW-Forschungsschule für Energieeffizienz, des Masters of Science in Manufacturing Technology (MMT) sowie in einigen Fällen auch an Studierende der gesamten TU Dortmund. Eine Übersicht über die Lehrveranstaltungen des ISF finden Sie hier.

Die technische Ausstattung umfasst 19 moderne und sämtlich CNC-gesteuerte Werkzeugmaschinen bzw. Bearbeitungszentren, mit denen die o. g. spanenden Bearbeitungsprozesse auf höchstem Niveau durchgeführt werden können. Daneben steht dem ISF umfassende Messtechnik ebenso wie eine gut ausgebaute Grundausstattung an Rechnerinfrastruktur zur Verfügung. Entsprechende Räumlichkeiten und Labore erlauben die optimale Durchführung von Versuchen, aber auch von Veranstaltungen und Seminaren.

Organigramm des ISF

Die Aufbauorganisation umfasst die drei Forschungsabteilungen Zerspanung, Schleiftechnologie sowie Simulation und Optimierung, vgl. Organigramm. Unterstützt werden die drei Abteilungen durch die Mitarbeiter von umfassend ausgestatteten Messtechnik- und Elektroniklaboren (inkl. Hard- und Software), durch eine Probenpräparation und in Bezug auf die betriebswirtschaftliche Abwicklung von Forschungsprojekten durch eine eigene Buchhaltung sowie den Einkauf.

Das ISF unterhält zahlreiche Kooperationen zu anderen Forschungseinrichtungen und zu Partnern aus der Industrie. Für die Zusammenarbeit mit Unternehmen besteht ein reichhaltiges Dienstleistungsangebot, das jederzeit auch auf spezielle Bedürfnisse hin angepasst werden kann.

Innerhalb der TU Dortmund bestehen enge Beziehungen zum Lehrstuhl für Werkstofftechnologie, zum Institut für Umformtechnik und Leichtbau, zu allen weiteren Lehrstühlen und Instituten des Dortmunder Maschinenbaus sowie zu verschiedenen Lehrstühlen der Informatik, der Statistik und der Mathematik. Die Kooperationen innerhalb der deutschen Forschungslandschaft pflegt das ISF speziell mit den innerhalb der WGP (Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktionstechnik) organisierten fertigungstechnischen Instituten und Lehrstühlen sowie mit zahlreichen werkstoffkundlich orientierten universitären Forschungseinrichtungen und Fraunhofer-Instituten. Darüber hinaus ist das ISF innerhalb der Universitätsallianz UAMR aktiv und hat dort enge Kooperationen mit Forschungseinrichtungen der beteiligten Universitäten Bochum und Duisburg Essen etabliert.

Der Institutsleiter ist außerdem Mitglied in der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik (WGP) und auf dem Gebiet der spanenden Fertigung arbeitet das ISF in zahlreichen Arbeitskreisen und Normenausschüssen mit (DIN, VDI, FWF, DGM, FVA).

International pflegt das ISF weit reichende Kontakte zu Hochschulen, Industrieunternehmen und Verbänden. So ist Prof. Biermann Associate Member in der Internationalen Akademie für Produktionstechnik (CIRP) und der ehemalige Institutsleiter Prof. Weinert besitzt in diesem internationalen, produktionstechnisch ausgerichteten Expertenkreis bestehend aus renommierten Forschern und Hochschullehrern einen Status als Fellow (Emeritus). Direkte Internationale Kontakte und Kooperationen bestehen u. a. zu den folgenden Hochschulen und Einrichtungen:

  • University College Dublin, Irland, Prof. G. Byrne
  • Georgia Institute of Technology, USA, George W. Woodruff School of Mechanical Engineering, Prof. S. Melkote
  • University of North Carolina, USA, Charlotte, Department of Engineering & Engineering Science, Prof. M. Davies
  • University of British Columbia, Vancouver, Kanada, Department of Mechanical Engineering, Prof. Y. Altintas
  • Universität Miskolc, Ungarn, Lehrstuhl für Maschinenbautechnologie, Prof. Dr. I. Dudás
  • TU Wroclaw, Polen, Institut für Fertigungstechnik und Automatisierung, Prof. Dr.-Ing. J. Koch
  • Westböhmische Universität Pilsen, Tschechische Republik, Lehrstuhl für spanende Technologie, Dr. Jandečka
  • City University of Hongkong, Department of Manufacturing Engineering, Prof. K. V. Patri
  • University of Ljubljana, Slowenien, Faculty of Mechanical Engineering, Prof. Dr. E. Govekar
  • Tongji-Universität Shanghai, China, Chinesisch-Deutsches Hochschulkolleg, Prof. Dr.-Ing. W. Zhang
  • Cranfield University, GB, Manufacturing Department, PD Dr.-Ing. Dipl.-Inform. J. Mehnen
  • TU Wien, Institut für Fertigungstechnik und Hochleistungslasertechnik, Prof. Dr.-techn. Friedrich Bleicher
  • IK 4 Fundación Tekniker, Research Alliance, Spanien

Ansprechpartner