Forschung

 

Forschungsreferat

FuE-Projekte der Fakultät Maschinenbau

Community of Practice for Strategic Management Architectures

Prof. Dr.-Ing. Guido Baltes
Tel.: +49 (0)7531 206-310
E-Mail: guido.baltes@htwg-konstanz.de

Die Community of Practice for Strategic Management Achitectures hat zum Ziel, das Verständnis sowie Methoden und Systeme für dynamisches strategisches Management und Führung substantiell und anwendungsorientiert weiterzuentwickeln. Als geschäfts- und anwendungsorientierte Plattform wird CoPS durch Experten und Organisationen aus Industrie und Wissenschaft finanziell und aktiv unterstützt. CoPS folgt der Zielsetzung, die Forschungsergebnisse in der Community der „strategic manager“ zu verbreiten und so eine aktive Austauschplattform für diese zu werden. Zu diesem Zwecke wird die Projektarbeit von CoPS durch die regelmäßige Dialogveranstaltung „Strategic Management Perspectives“ ergänzt.

Entwicklung einer modularen Methodik und Lösung zur Implementierung transformationeller Innovationsinitiativen in Technologieunternehmen durch Excubation teilautonomer Unternehmerteams

Prof. Dr.-Ing. Guido Baltes
Tel.: +49 (0)7531 206-310
E-Mail: guido.baltes@htwg-konstanz.de

Baden-Württemberg ist ein führender Technologiestandort in Europa und geprägt durch hoch spezialisierte Technologieunternehmen, die in ihrem jeweiligen Marktsegment oft weltweit führend sind. Die Dynamik ihrer global vernetzten Technologiemärkte fordert von diesen Technologieunternehmen, bestehende Geschäfte effizient zu optimieren und gleichzeitig transformationelle Innovationen umzusetzen. Nur wenn dieses gelingt, bleibt Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig erhalten. Gelingt dies nicht, kann die Dynamik im Wettbewerbsumfeld schnell existenzgefährdend werden. Unter den größten Technologieunternehmen Baden-Württembergs zeigt Heidelberger Druck bespielhaft diese existenzgefährdende Entwicklung. Andere große Technologieunternehmen in Baden-Württemberg wie SAP oder Bosch dagegen scheinen hier erfolgreicher zu bestehen. Eine Ursache für diese unterschiedliche Fähigkeit zur Anpassung an den dynamischen Innovationswettbewerb („dynamic capabilities“) liegt darin, dass es erfolgreich etablierten Technologieunternehmen mitunter schwer fällt, transformationelle Innovationen („Game-Changing-Business“) erfolgreich im Geschäft umzusetzen. Ziel dieser Forschungsinitiative ist es daher, Technologieunternehmen in Baden-Württemberg in ihrer Wettbewerbsfähigkeit durch ein effektives Konzept für die Implementierung transformationeller Innovationsinitiativen zu stärken. Die angestrebte Lösung baut die Fähigkeiten zur strategischen Anpassung aus, insbesondere Fähigkeiten, parallel zum etablierten, effizienten Geschäft transformationelle Geschäftsfelder zu implementieren (Organisationale Ambidextrie). Dazu werden eine effektive Organisationsstruktur, die Exkubation teil-autonomer Unternehmer-Teams, vorgeschlagen, die die Effizienz der eingesetzten Ressourcen und das Risiko-Profil in frühen Phasen der Entwicklung transformationeller Innovationsinitiativen verbessert. Damit adressiert diese Forschungsinitiative gezielt Hemmnisse zur Umsetzung organisationaler Ambidextrie in Technologieunternehmen.

The Effectiveness of Business Coaching for Technology-Based, Early-Stage Start-Ups in Increasing Survival and Performance

Prof. Dr.-Ing. Guido Baltes
Tel.: +49 (0)7531 2062-310
E-Mail: guido.baltes@htwg-konstanz.de

This project aims testing the effectiveness of business coaching as a support intervention for early-stage technology-based ventures in a randomized controlled trial (RCT) on a large scale sample of about 450 venture teams being recruited over a period of three years in one of EU’s most innovative regions, the regional state of Baden-Württemberg in Germany. For the RCT, a significantly co-funded research team as well as a committed program partner is available. This program partner, bwcon, is one of Europe’s most successful technology networks operating as a virtual incubator, largely covering the technology based venture activities in the region. The project strives to address a research gap rendered by business coaching being accepted as important support intervention for venture teams while yet little research has been conducted to identify causal effects. These findings would not only push the scientific discussion on entrepreneurial support but also help entrepreneurship programs and accelerators to guide coaching activities. This would increase efficiency and effectiveness of the support intervention. To test the research hypothesis, 450 venture teams will be assigned to a control group that receives no coaching, and two treatment groups that receive coaching support following a different focus and target.

Thematische Studie in englischer Sprache zum Nutzen bestehender Finanzierungsinstrumente in Baden-Württemberg für "grüne" Start-Ups und KMU

Prof. Dr.-Ing. Guido Baltes
Tel.: +49 (0)7531 206-310
E-Mail: guido.baltes@htwg-konstanz.de

Im Rahmen des Projekts FIDIAS werden mehrere Machbarkeitsstudien durchgeführt, die untersuchen, ob in den Regionen des Alpenraums sogenannte „Green SME Funds“ eingeführt werden sollten. Diese Fonds dienen zur Finanzierung innovativer Start-ups und kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) aus den Bereichen Umwelttechnologie und Eco-Innovation. Es sind insgesamt 5 Machbarkeitsstudien für die Alpenraum-Regionen Lombardei (Italien), Rhône-Alpes und Provence-Alpes-Côte d’Azur (Frankreich) sowie für Österreich und Slowenien vorgesehen. Diese sechste Studie für das Land Baden-Württemberg nimmt inhaltlich eine besondere Stellung ein, da das Land bereits über mehrere innovative Finanzierungsinstrumente verfügt und im August 2014 einen Risikokapitalfonds für die Finanzierung von Hightech-Gründungen eingerichtet hat. Da es im Gegensatz zu den anderen Regionen bereits einen Risikokapitalfonds gibt, ist es nicht mehr notwendig, eine Machbarkeitsstudie zum Thema durchzuführen. Stattdessen soll der Nutzen der bereits bestehenden Finanzierungsinstrumente – insbesondere im Bereich Beteiligungskapital – für Green-Tech Start-ups und KMU in den Fokus genommen werden. Fragestellung der thematischen Studie: Welchen Nutzen haben die bestehenden Finanzierungsinstrumente im Bereich Risikokapital und insbesondere die Fonds des Landes Baden-Württemberg für Start-ups und KMU aus den Bereichen Umwelttechnik und Eco-Innovation? Werden Green-Tech Unternehmen angemessen adressiert? Welche Hilfestellung gibt es für „grüne“ Unternehmen auf der Suche nach Beteiligungskapital? Welche Aspekte der bestehenden Finanzierungsinstrumente können verbessert werden, um Green-Tech Unternehmen besser einzubinden? Wie kann der sogenannte Deal-Flow in den Bereichen Umwelttechnik und Eco-Innovation verbessert werden? Macht eine Aufstockung der Fonds durch EFRE-Mittel der EU Sinn?

ADAPSEC - Innovativer Personenschutz durch adaptive Sicherheitssysteme in Kraftfahrzeugen

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Paul Gümpel
Tel.: +49 (0)7531 206-316
E-Mail: paul.guempel@htwg-konstanz.de

Das Kooperationsprojekt beabsichtigt, das Potential für die Anwendung von Formgedächtnislegierungen (FGL) für die Produktbereiche Airbag und Gurtsysteme auszuloten und technologisch weiterzuentwickeln, um die Anforderung aus der Praxis abdecken zu können. Konkret sollen die Möglichkeiten für den Einsatz von FGL für adaptiv arbeitende Sicherheitssysteme aufgezeigt werden, wobei neben der thermischen Aktivierung von FGL auch der mechanische Formgedächtniseffekt zum Einsatz kommen soll, der beispielsweise durch seine superelastischen Eigenschaften als Dämpfungselement oder zur Kraftbegrenzung eingesetzt werden könnte.

AREWESI – Anwendungsorientierte Reibungs- und Verschleißanalyse für geplante Werkstoffsysteme in Verzahnungen mittels Simulationsprüfung auf einem Zweischeibentribometer

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Paul Gümpel
Tel.: +49 (0)7531 206-316
E-Mail: paul.guempel@htwg-konstanz.de

Prof. Dr.-Ing. Carsten Manz
Tel.: +49 (0)7531 206-111
E-Mail: carsten.manz@htwg-konstanz.de

Nach dem aktuellen Stand der Technik werden Zweischeibentribometer (ZST) hauptsächlich für Grundlagenversuche und für entwicklungsbegleitende Versuche (Vergleich von Materialpaarungen, Simulationsprüfung) verwendet. Ziel des Vorhabens ist es, mittels eines neu entwickelten adaptiven Zweischeibentribometers Verschleiß- und Reibungsdaten zur Auslegung von Verzahnungen zu ermitteln und ein Verfahren zum Übertrag der gewonnenen Daten in die Verzahnungsauslegung zu etablieren. Auf der Basis der im geplanten Vorhaben erzielten Ergebnisse sollte es möglich sein, durch die Anpassung der Prüfabläufe auf dem ZST, noch vor der Durchführung von Bauteilversuchen, aussagekräftige Daten zum Verschleißverhalten von Zahnflankenkontakten geplanter Getriebe zu erhalten. Somit ist eine  ressourcenschonende Optimierung des industriellen Entwicklungsprozesses im Bereich der  Zahnradgetriebeentwicklung möglich.

Entwicklung eines umweltfreundlichen Verfahrens zum Passivieren von Edelstahl zur Verbesserung des Korrosionsschutzes

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Paul Gümpel
Tel.: +49 (0)7531 206-316
E-Mail: paul.guempel@htwg-konstanz.de

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Erhöhung des Korrosionsschutzes von Edelstählen, die z.B. in der Luftfahrtindustrie, der Medizintechnik oder in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden. Das Verfahren soll eine derartige Verbesserung des Korrosionsschutzes bewirken, dass Edelstähle eingesetzt werden können, die zwei bis drei Legierungsstufen unter den beim Stand der Technik eingesetzten Edelstahlsorten liegen. Hieraus ergeben sich erhebliche wirtschaftliche Vorteile. Des Weiteren sollen aggressive Passivierungslösungen, wie Salpetersäure und/oder chromathaltige Lösungen, durch eine ungiftige und biologisch vollständig abbaubare Passivierungslösung ersetzt werden.

Entwicklung eines Verfahrens zur pulvermetallurgischen Herstellung von Bauteilen aus 1.4462 – AISI 318LN mit großen Wanddicken und homogenem Gefüge

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Paul Gümpel
Tel.: +49 (0)7531 206-316
E-Mail: paul.guempel@htwg-konstanz.de

In dem Forschungsprojekt wird ein neuartiges pulvermetallurgisches Herstellungsverfahren für Strukturbauteile aus Duplexstahl mit großen Wanddicken und gleichzeitig homogenem Gefüge entwickelt. Die Bauteile sollen über das heißisostatische Pressverfahren (HIP) gefertigt werden, wobei die Besonderheit darin besteht, dass keine nachfolgende Wärmebehandlung in einem gesonderten Ofen notwendig ist. Die Wärmebehandlung zur Einstellung des Gefüges der Bauteile soll erstmals in die HIP-Anlage integriert werden, um so eine prozesssicherere Fertigung zu ermöglichen. Mit dem neuen Verfahren wird es möglich sein, hochbeanspruchte Bauteile z. B. für den Offshore-Bereich wirtschaftlich herzustellen. Die Hochschule Konstanz führt im Teilprojekt die Entwicklung von Verfahrensparametern zur Reduktion von Ausscheidungen bei der Fertigung dickwandiger Bauteile mittels heißisostatischem Pressen aus rostfreiem Duplexstahl und Untersuchung von Probekörpern aus.

KORRAGO – Korrosionsverhalten von metallischen Oberflächen bei Abgasbeanspruchung

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Paul Gümpel
Tel.: +49 (0)7531 206-316
E-Mail: paul.guempel@htwg-konstanz.de

Das Projekt beeinhaltet die Entwicklung einer geeigneten Prüfmethode für die Bestimmung des Korrosionsverhaltens von metallischen Oberflächen bei einer simulierten Abgasbeanspruchung.

Schadensfallanalysen und Werkstofftechnik

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Paul Gümpel
Tel.: +49 (0)7531 206-316
E-Mail: paul.guempel@htwg-konstanz.de

Neben Schadensfallanalysen an metallischen Bauteilen werden Dienstleistungen auf dem Gebiet der Werkstoffprüfung und Beratungsleistungen in werkstoffkundlichen Fragen erbracht. Daneben werden Problemstellungen der metallverarbeitenden Industrie in Forschungsaufträgen bearbeitet. Speziell für die stahlverarbeitende Industrie kann auf ein breites Erfahrungspotential zurückgegriffen werden. Weiterhin werden Korrosionsuntersuchungen und Versuche zum tribologischen Verhalten von Werkstoffen durchgeführt.

SYSTAEM — Systemanalytik Werkstoffkunde durch Elektronenmikroskopie

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Paul Gümpel
Tel.: +49 (0)7531 206-316
E-Mail: paul.guempel@htwg-konstanz.de

In dem Investitionsprojekt wird ein mit neuesten wissenschaftlichen Analysemethoden ausgestattetes Rasterelektronenmikroskop mit Feldemissionsgerät mit Niederdruckmodus beschafft, um auch organische Substanzen zu untersuchen. Mittels EBSD (Electron back scatter diffraction) soll die kristallografische Orientierung von Kristallen an der Objektoberfläche bestimmt werden. Hierdurch wird es möglich, die Bildung von Umformmartensit bei der Umformung/Bearbeitung von Oberflächen zu verfolgen. Weitere Ausstattungsmerkmale sind eine energiedispersive Röntgenanalytik, ein leistungsfähiger Rückstreuelektronendetektor sowie ein Manipulator zum Aufbringen einer Spannung/Verformung auf eine Oberfläche. Mit diesem Hochleistungs-REM wird die Analysegenauigkeit bei fast allen laufenden Projekten erhöht, und es werden neue Prüfmöglichkeiten geschaffen.

RELOAD Verringerung von Nachernteverlusten – Wertschöpfung in ostafrikanischen Nahrungsversorgungsketten

Prof. Dr.-Ing. Werner Hofacker
Tel.: +49 (0)7531 206-593
E-Mail: werner.hofacker@htwg-konstanz.de

Ziel des Projektes ist es, durch die Verringerung von Nachernteverlusten zur Ernährungssicherung in Ost-afrika beizutragen. Dies wird durch eine optimierte Logistik und Forschung zu technologischen, produkt-spezifischen und sozioökonomischen Optionen entlang der Wertschöpfungsketten erreicht. Gewonnene Erkenntnisse werden von KMU möglichst nah bei den Produzenten umgesetzt. So können Arbeitsplätze geschaffen und Einkommen generiert werden. Durch Grundlagenuntersuchungen sollen die maßgeblichen Einflussfaktoren auf die Produktqualität, deren Interaktionen sowie deren Einfluss auf die optimalen Lagerungsbedingungen bestimmt werden. Weiterhin sollen Schädigungsdiagramme, als Hilfsmittel zur optimalen Einstellung der Prozessparameter, erstellt werden. Dazu werden Untersuchungen zum Trocknungsverhalten, zum Lagerverhalten und den dabei ablaufenden, wichtigsten Qualitätsveränderungen durchgeführt. Das Projekt ist ein Kooperationsprojekt unter Federführung der Universität Kassel.

Eco Car Konstanz – ECON

Prof. Dr.-Ing. Burkhard Lege
Tel.: +49 (0)7531 206-309
E-Mail: burkhard.lege@htwg-konstanz.de

ECON ist eine studentische Initiative der Hochschule Konstanz, die das Ziel verfolgt, ein sparsames, ökologisches Fahrzeug mit großem "Spaßfaktor" zu entwickeln und zu bauen. Dabei kommt es den Teilnehmern ebenso auf den damit verbundenen Lerneffekt, wie auf den abschließenden Bau des Fahrzeugs an. Das Fahrzeug hat im Jahr 2011 an der Challenge Bibendum, einem Wettbewerb für nachhaltige Mobilität, teilgenommen.

Bodensee-Racing-Team: Formula-Student-Rennwagen

Prof. Dr.-Ing. Andreas Lohmberg
Tel.: +49 (0)7531 206-229
E-Mail: andreas.lohmberg@htwg-konstanz.de

Studenten bauen in Teamarbeit einen einsitzigen Formelrennwagen, um damit bei einem Wettbewerb gegen Teams aus der ganzen Welt anzutreten. Bei der Formula Student gewinnt aber nicht einfach das schnellste Auto, sondern das Team mit dem besten Gesamtpaket aus Konstruktion und Rennperformance, Finanzplanung und Verkaufsargumenten. Der Anspruch der Formula Student ist die Ergänzung des Studiums um intensive Erfahrungen mit Konstruktion und Fertigung sowie mit den wirtschaftlichen Aspekten des Automobilbaus. Im Sinne dieser Zielsetzung sollen die Studenten annehmen, eine Produktionsfirma habe sie engagiert, um einen Prototypen zur Evaluation herzustellen. Zielgruppe ist der nicht-professionelle Wochenendrennfahrer. Dazu muss der Rennwagen beispielsweise sehr gute Fahreigenschaften hinsichtlich Beschleunigung, Bremskraft und Handling aufweisen. Der Monoposto soll wenig kosten, zuverlässig und einfach zu betreiben sein. Zusätzlich wird sein Marktwert durch andere Faktoren wie Ästhetik, Komfort und den Einsatz üblicher Serienteile gesteigert. Die Herausforderung für die Teams besteht darin, einen Prototypen zu konstruieren und zu bauen, der diesen Anforderungen am besten entspricht. Zur Ermittlung des besten Fahrzeugs bewertet zum einen eine Jury aus Experten der Motorsport-, Automobil- und Zulieferindustrie jede Konstruktion, jeden Kostenplan und jede Verkaufspräsentation im Vergleich zu den konkurrierenden Teams. Zum anderen beweisen die Studenten auf der Rennstrecke in verschiedenen Disziplinen, wie sich ihre selbstgebauten Boliden in der Praxis bewähren.

Strömungsanalysen

Prof. Dr.-Ing. Andreas Lohmberg
Tel.: +49 (0)7531 206-229
E-Mail: andreas.lohmberg@htwg-konstanz.de

Markteinführungsstudie eines Absauggeräts mit verschiedenen Aufstellungsvarianten in realitätsnaher Umgebung. Erstellung eines Berichtes über die Strömungsanalyse bei verschiedenen Aufstellungsarten.

Innovationsportal als strukturbildende Maßnahme zur Unterstützung von Wissenstransfer und Innovationsvorhaben durch Nutzung von IBH-Kompetenzfeldern — INVISTA-WTI

Prof. Dr.-Ing. Carsten Manz
Tel.: +49 (0)7531 206-111
E-Mail: carsten.manz@htwg-konstanz.de

Entwicklung eines Portals für grenzüberschreitenden Wissens- und Technologietransfer auf Basis der IBH-Kompetenzfelder.

Lawinenrettung

Prof. Dr.-Ing. Carsten Manz
Tel.: +49 (0)7531 206-111
E-Mail: carsten.manz@htwg-konstanz.de

Der Zweck des Rettungsgeräts definiert sich durch die Steigerung der Überlebenschancen von Wintersportlern im Falle eines Lawinenabgangs. Die Innovation grenzt sich von bisherigen Systemen durch den kombinierten Einsatz von drei Rettungsmodulen ab, welche simultan vom Nutzer aktiviert werden.

Schädigung von Kunststoffen in der Plastifiziereinheit einer Spritzgussmaschine in Abhängigkeit des Rohmaterialfeuchtegehalts

Prof. Dr.-Ing. Carsten Manz
Tel.: +49 (0)7531 206-111
E-Mail: carsten.manz@htwg-konstanz.de

Aufbau versuchstechnischer Infrastruktur zur Ermittlung des Antriebsmoments an einer Spritzgießmaschine zur Bestimmung des Einflusses unterschiedlicher Trocknungsgrade von ausgesuchten Thermoplasten, Entwicklung und Fertigung eines dafür geeigneten Spritzgießwerkzeuges mit anschließender Versuchdurchführung und einer Ableitung von Handlungsempfehlungen zur Materialaufbereitung im Vorfeld einer Spritzgussanwendung.

Kollaborierender Mehrachs-Leichtbau-Roboter zur Anwendung in der Lehre und für Handhabungsprozesse in KMU (MR-HORST)

Prof. Dr.-Ing. Philipp Steibler
Tel.: +49 (0)7531 206-727
E-Mail: philipp.steibler@htwg-konstanz.de

Ziel ist die Entwicklung, Produktion, Vermarktung und der Verkauf von kollaborierenden Mehrachs-Leichtbau-Robotern (MLR), die auf einem innovativen und patentierten Knickarm-Roboter-Konzept basieren. Durch das neuartige Konzept können die Roboter besonders kostengünstig produziert werden. Die mechanischen und elektrotechnischen Neuerungen werden durch eine intuitiv bedienbare Software ergänzt. Der bestehende Prototyp soll innerhalb des EXIST-Förderzeitraums zu einem marktreifen und verkaufsfertigen Produkt entwickelt werden. Dies soll unter anderem durch technische  Entwicklungsschritte am Produkt sowie durch das Aufbauen einer nachhaltigen Lieferanten- und Fertigungskette erreicht werden. Durch eine gezielte Marketing- und Vertriebsstrategie sollen die geplanten Absatzziele erreicht werden. Der sukzessive Markteintritt erfolgt in zwei Schritten: Zunächst durch den Vertrieb einer Schulungsversion des MLR (Produktbezeichnung HORST1e, Highly-Optimized-Robotic-Systems-Technology, education). Im folgenden Geschäftsjahr ist die Einführung einer den Industriestandards entsprechenden Variante (HORST1) geplant. Das Produktportfolio soll schließlich im Laufe der Zeit durch größere und/oder spezialisierte Robotervarianten ergänzt werden. Die Kundengruppe für die Schulungsvariante ist durch Ausbildungsbetriebe und Bildungseinrichtungen klar definiert und gemäß Umfrageergebnissen stark an der Einführung des kostengünstigen MLR interessiert. Bei der ersten Industrievariante HORST1 liegt der Fokus auf kleinen und mittleren Unternehmen, wobei gemäß Marktanalyse auf passende Branchen und Anwendungsgebiete mit besonders hohem Absatzpotential abgezielt wird. Durch das schrittweise Vorgehen bei der Markteinführung und das geschützte Konzept soll sich das Vorhaben nachhaltig am Markt etablieren.