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Das Institut für Spanende Fertigung

Das Institut für Spanende Fertigung (ISF) unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Prof. h.c. Dirk Biermann be­schäf­tigt sich seit fast fünf 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 (42 in 2020), 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 27 wis­sen­schaft­liche und 7 tech­ni­sche Angestellte sowie etwa 40 studentische und wis­sen­schaft­liche Hilfskräfte. Außerdem bereichern seit 2019 drei Sti­pen­diaten aus dem nicht-eu­ro­pä­isch­en Ausland das ISF für mehrere Jahre. 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 Maschi-
nen-, 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 Wirt­schafts­in­ge­nieur­we­sen, dem Master of Science in Manufacturing Technology (MMT) sowie in einigen Fällen auch an Stu­die­ren­de der ge­sam­ten TU Dort­mund.

Es folgt eine Über­sicht über die Lehr­ver­an­stal­tun­gen des ISF:

  • Fertigungslehre
  • Spanende Fertigungstechnologie I+II
  • Spanende Produktionstechnik I+II
  • Me­tho­den zur Analyse von Pro­zes­sen und Werkzeugmaschinen
  • Spanende Werkzeugmaschinen I + II
  • Modellierungsmethoden für Zerspanprozesse
  • Prozesssimulation in der Zerspanung
  • Grund­la­gen der NC-Fräsbearbeitung
  • Geometrische Modellierungstechniken in der Produktionstechnik
  • Machining Technology I+II
  • Machining Process Si­mu­la­tion
  • Fachlabore
  • Ba­che­lor-, Studien- und Masterarbeiten

Die tech­ni­sche Aus­stat­tung umfasst gut 20 moderne und 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.

Die Aufbauorganisation umfasst die drei For­schungs­ab­tei­lungen Zerspanung, Schleiftechnologie sowie Simulations- und Prozessentwicklung, vgl. Organi­gramm. Unterstützt wer­den die drei Abteilungen durch die Mit­ar­bei­te­rin­nen und Mit­ar­bei­ter, um­fas­send ausgestatteter Messtechnik- und Elektroniklabore (inkl. Hard- und Soft­ware), einer Probenpräparation und, in Bezug auf die betriebs­wirt­schaft­li­che Abwicklung von For­schungs­pro­jek­ten, durch ein eigenes Controlling inkl. des Einkaufs.

Das ISF unterhält zahl­rei­che Kooperationen zu anderen Forschungseinrich­tungen und zu Partnern aus der In­dus­trie. Für die Zu­sam­men­arbeit mit Unter­nehmen existieren reichhaltige Kooperationsmöglichkeiten:

  • Op­ti­mie­rung von Fertigungsprozessen
  • Lö­sun­gen für Bearbeitungsprobleme
  • Ent­wick­lung von Zerspanwerkzeugen
  • Zerspanung von Sonderwerkstoffen
  • Unter­stüt­zung bei der Einführung neuer Tech­no­lo­gi­en
  • Prototypische Fertigung
  • Si­mu­la­ti­o­nen
  • Train­ing
  • Seminare
Organigram des ISF

Innerhalb der TU Dort­mund bestehen enge Be­zie­hun­gen zum Lehrstuhl für Werkstofftechnologie, zum Fach­ge­biet Werkstoffprüftechnik, 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 Ruhr aktiv und hat dort enge Kooperationen mit For­schungs­ein­rich­tun­gen der be­tei­lig­ten Uni­ver­si­tä­ten Bochum und Duis­burg Essen etabliert.

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

Prof. Biermann ist Fellow in der In­ter­natio­nalen Akademie für Produktions­technik (CIRP). 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
  • TU Wien, Institut für Fertigungstechnik und Hochleistungslasertechnik, Prof. Dr.-techn. Friedrich Bleicher
  • ARTS & METIERS | Cam­pus of Cluny, Labomap Laboratory Prof. J. C. Outeiro, MEng, MSc, PhD

 

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Anfahrt & Lageplan

Von der A1

Vom Autobahnkreuz Dort­mund/Unna auf die A44 Rich­tung Dort­mund, diese geht in die B1 über. Ausfahrt Dort­mund-Dorstfeld, Rich­tung Uni­ver­si­tät (weiter siehe Karte).

Von der A 45

Ausfahrt Dort­mund-Eichlinghofen, Rich­tung Uni­ver­si­tät (weiter siehe Karte).

Alternativ kön­nen Sie sich die Anfahrt auch berechnen las­sen: Google Maps.

Anreise mit der Bundesbahn bis Dort­mund oder Bochum Hbf.

Ab Dort­mund Hbf mit der S1 Rich­tung Düsseldorf bis zur Haltestelle Dort­mund Uni­ver­si­tät (7 Minuten Fahrzeit).

Ab Bochum Hbf mit der S1 Rich­tung Dort­mund bis zur Haltestelle Dort­mund Uni­ver­si­tät (14 Minuten Fahrzeit).

Die S-Bahn fährt in beide Richtungen regelmäßig alle 20 Minuten. Von der S-Bahn Haltestelle aus mit der H-Bahn (Haltestelle S-Uni­ver­si­tät) bis zur Haltestelle Cam­pus Süd (1 Station, fährt im 10 Minuten-Takt).

Zu den Wahrzeichen der TU Dort­mund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwi­schen Dort­mund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Cam­pus Süd und Dort­mund Uni­ver­si­tät S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwi­schen Cam­pus Nord und Cam­pus Süd. Diese Stre­cke legt sie in zwei Minuten zu­rück.

Vom Flughafen Dort­mund

Mit dem Taxi zur TU Dort­mund, Cam­pus Süd (min. 20 Min und 30,- EUR) (siehe Karte)

Vom Flughafen Düsseldorf

Mit der S-Bahn Linie S1 Rich­tung Dort­mund bis Haltestelle Dort­mund-Uni­ver­si­tät (ca. 90 Min). Von hier mit der H-Bahn Rich­tung Cam­pus Süd oder Eichlinghofen (fährt alle 10 Min) bis Cam­pus Süd (ca. 3 Min)

Die Ein­rich­tun­gen der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund verteilen sich auf den größeren Cam­pus Nord und den kleineren Cam­pus Süd. Zu­dem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark. Genauere In­for­ma­ti­onen kön­nen Sie den Lageplänen entnehmen.

Interaktive Karte

Die Ein­rich­tun­gen der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund verteilen sich auf den größeren Cam­pus Nord und den kleineren Cam­pus Süd. Zu­dem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark.

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