Sensorik & Monitoring für Produkte und Prozesse

Die MFPA Weimar entwickelt innovative Sensorsysteme und Messverfahren für unterschiedlichste Anwendungen. Hierbei spielen die Kombination unterschiedlicher Sensorverfahren (Sensordatenfusion), die Mehrparametererfassung und intelligente Datenauswertung für die Steigerung des Informationsgewinnes eine wesentliche Rolle. Zudem wird die Eignung neuartiger Sensorik für die Zustandserfassung und das Maintenance Management von Produkten, Bauteilen und Bauwerken evaluiert und anwendungsspezifisch weiterentwickelt. Dies umfasst auch die Planung von Sensornetzwerken sowie Methoden und Algorithmen zur Sensordatenverarbeitung bis hin zur Verknüpfung mit einem Digitalen Zwilling.

Ihr Ansprechpartner
Dr. rer. nat. Michael Kuhne +49 (3643) 564182 michael.kuhne@mfpa.de

Faseroptische Sensorik für die Prozess- und Zustandserfassung

Faseroptik

Faseroptische Mess- und Sensorverfahren für neue Anwendungen werden erforscht und zielorientiert weiterentwickelt. Hierbei stehen die Auslegung der Sensornetzwerke und die Bewertung der Messdaten, aber auch praxisrelevante Applikationstechnologien sowie die Erarbeitung von Monitoringkonzepten für die spezifische Anwendung im Fokus. Die Sensordatenvalidierung erfolgt mit etablierten experimentellen Messmethoden sowie mit numerischen Modellen und Simulationen.

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Zustandsanalyse von Bauteilen mit Wellenverfahren

Wir verwenden Wellenverfahren basierend auf elastischen Wellen (Ultraschall, Impakt-Echo) und elektromagnetischen Wellen (Radar, Georadar/GPR, Mikrowellen), um die innere Struktur von Bauteilen zerstörungsfrei zu untersuchen und abzubilden. So lassen sich Konstruktionselemente und Schäden lokalisieren. Schwerpunkt der Anwendung sind heterogene Materialien wie Beton, Holz und Feuerfestmaterialien.

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Feuchtemessverfahren und Feuchtesensoren

Im Arbeitsgebiet werden elektromagnetische Feuchtemessverfahren und Feuchtesensoren erforscht, entwickelt und für die Bestimmung dielektrischer Material- und Bauteileigenschaften genutzt. Die Mikrowellentrocknung wird als Alternative zu herkömmlichen Trocknungsverfahren für verschiedene Maiterialien untersucht und parametrisch ausgelegt.

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Additiv-gefertigte performante Kunststoffbauteile

3D-Druck additive Fertigung

Die MFPA Weimar forscht an der Optimierung und an der mechanischen Verstärkung additiv-gefertigter Kunststoffbauteile und Strukturen unter Nutzung von numerischen Modellen, Simulationen und Sensorik. Der Einsatz von Sensorik in der Produktevaluierungsphase steht dabei im Vordergrund, um Mehrinformationen zum Prozess und Bauteil zu gewinnen.

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Sensorgestützte Sortierverfahren

Sortierung NIR-Sensorik

Die Forschungsgruppe „Sensorik für Produkte und Prozesse“ widmet sich Forschungsaufgaben aus dem Bereich des Baustoffrecyclings in Verbindung mit bildbasierter und hyperspektraler Sensorik. Im Vordergrund steht der Einsatz von sensorgestützten Verfahren für die Erkennung und Sortierung von Mineralien, Wertstoffen und mineralischen Bau- und Abbruchabfällen auf Basis von multimodaler Bild- und Spektralverarbeitung.

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Bildverarbeitung für die Qualitätssicherung von Bau- und Recyclingmaterialien

Bildverarbeitung, Bildmerkmale

Die Entwicklung innovativer optischer Prüfverfahren für den Einsatz in der Qualitätssicherung sind ein weiterer  Forschungsschwerpunkt zur Erhöhung der Qualität von Primär- und Sekundärrohstoffen. Innovative Algorithmen aus dem Bereich des maschinellen und tiefen Lernens kommen zum Einsatz.

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Nachhaltige Prozesse, Bauprodukte und Bauweisen

Die MFPA forscht an CO2- und energieoptimierten Verfahren und Bauprodukten sowie Sensorverfahren zu deren Bewertung. Begleitend kann eine ökobilanzielle Betrachtung von neu entwickelten Prozessen und Baustoffen durchgeführt werden.

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Mess- und Kalibrierverfahren

Kalibrierung von Messmitteln

Die MFPA führt die Kalibrierung von Werkstoffprüfmaschinen und von Produktionsanlagen in der Automobilindustrie für die Größen Kraft, Länge, Härte und Energie als akkreditiertes Prüflaboratorium bundesweit durch. Außerdem forscht sie an neuen Mess- und Kalibierverfahren.  

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Unser Dienstleistungsworkflow

Wir sehen uns als Enabler zwischen Grundlagenforschung und industrieller Anwendung mit anwendungsorientierten Forschungsschwerpunkten.