Additiv, adaptiv, autonom: Wiens Forschung für die Fertigung

Die TU Wien zählt zu Europas führenden Forschungseinrichtungen für Advanced Manufacturing. Ihre Forscher:innen treiben den Transfer von Technologien wie Künstliche Intelligenz (KI), Foundation Models und das Industrial Internet of Things (IIoT) in die Industrie voran. Dabei verbindet die TU technologische, organisatorische und systemische Perspektiven auf moderne Fertigung und beleuchtet komplexe Herausforderungen industrieller Wertschöpfung – von einzelnen Materialien und Maschinen bis zu Produktions- und Logistiknetzwerken. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung energieeffizienter und flexibler Produktionssysteme, die Durchsatz, Kosten, Qualität, Energieverbrauch und ökologische Auswirkungen dynamisch ausbalancieren. Das ermöglicht eine resiliente, anpassungsfähige und ressourcenschonende Fertigung.

Werkstoffe und Fertigung für die Industrie

Das Forschungsprogramm der TU Wien im Bereich Advanced Manufacturing ist breit und praxisnah angelegt. Im Fokus stehen zukunftsweisende Forschungsthemen wie autonome und selbstheilende Produktionssysteme, die auf Basis semantischer Technologien, kontextsensitiver Steuerung und verteilter Intelligenz wahrnehmen, entscheiden und handeln. Durch KI-basierte Fehlererkennung, digitale Immunarchitekturen und adaptive Werkstoffe sollen sich Maschinen und Systeme künftig autonom regenerieren, Störungen bewältigen und so ihr Leben verlängern. Das Team setzt auf interdisziplinäre Kooperationen mit Industriepartnern, KMU und Forschungseinrichtungen aus dem In- und Ausland.

Die Werkstoffwissenschaft beschäftigt sich beispielsweise mit Werkstoffen für die additive Fertigung, bei der Material schichtweise aufgetragen wird. Dazu zählen material- und anwendungsorientierte 3D-Druck-Verfahren genauso wie Biomaterialien auf Basis von Polymeren und Keramik, die hohe Anforderungen erfüllen. Ergänzend wird an BioprintingBioprinting (wird in einer neuen Registerkarte geöffnet) geforscht. Die additive Fertigung erlaubt Designfreiheit und die wirtschaftliche Herstellung individueller Produkte. Diese werden vor allem bei funktionalen Oberflächen für Sensortechnik sowie Datenspeicherung und in der Medizintechnik eingesetzt. Ergänzend entstehen Materialien für extreme Bedingungen wie hohe Temperaturen oder Wasserstoffeinwirkung. Sie werden beispielsweise für die Sensorik, Hochtemperatur-Elektrolyse und mechanisch stark belastete Bauteile geschaffen.

Die Fertigungstechnik arbeitet an hochpräzisen und effizienten Produktionsprozessen mit Verfahren wie Laserbearbeitung. Werkzeugmaschinen, Automatisierung, Robotik und Montage werden weiterentwickelt, um anspruchsvolle Prozessketten industrietauglich zu machen. Sensorik und digitale Steuerung können Daten in Echtzeit erfassen und Parameter automatisch optimieren. Virtuelle Modelle wie digitale Zwillinge und simulationsgestützte Planung bilden die Basis für autonome und ressourcenschonende Fertigungssysteme – eine tragende Säule für Gesamtsystemoptimierung und zirkuläre Wertstoffströme.

Innovation für Produktionsmanagement und Mensch-Maschine-Interaktion

Im Produktions- und Instandhaltungsmanagement entwickelt die TU Wien datenbasierte, robuste sowie nachhaltige Steuerungs- und Planungssysteme für mittel- und langfristige Produktionsentscheidungen. Produktivität und Ressourceneinsatz werden über Fabrikgrenzen hinaus optimiert. Relevante Kommunikationstechnologien sind etwa 5G-Infrastrukturen, KI-basierte Entscheidungsunterstützung, simulationsgestützte Optimierung und zustandsbasierte Analyseverfahren. Projektbeispiele: WINWIN (wird in einer neuen Registerkarte geöffnet) und ReMAIntAInReMAIntAIn (wird in einer neuen Registerkarte geöffnet).

Industrial Engineering erforscht das Zusammenspiel von Mensch und Maschine. Es sollen nachhaltige, nutzungsfreundliche und adaptive Systeme entstehen. Die TU Wien untersucht hier menschliche Tätigkeiten in digital vernetzten Produktionsumgebungen. Das Fundament bilden zirkuläre Prozesse wie Demontage und Remanufacturing – also die strukturierte Zerlegung und Wiederaufarbeitung technischer Systeme – sowie barrierefreie Arbeitsanleitungen und KI-gestützte Systeme zur Analyse und Vorbeugung ergonomischer Belastungen. Neue Technologien wie Robotik und vernetzte Lösungen ermöglichen eine sinnvolle Digitalisierung der Arbeitswelt. Projekte sind etwa: Assist to ProduceAssist to Produce (wird in einer neuen Registerkarte geöffnet) und Ergo4AllErgo4All (wird in einer neuen Registerkarte geöffnet).

Testfeld für die Produktion der Zukunft

Die Fakultät für Advanced Manufacturing der TU Wien verfügt über moderne Labore, Pilotanlagen und digitale Infrastrukturen. In der Seestadt AspernSeestadt Aspern (wird in einer neuen Registerkarte geöffnet) betreibt sie seit 2015 die erste digitale PilotfabrikPilotfabrik (wird in einer neuen Registerkarte geöffnet) Österreichs. Gemeinsam mit über 20 Unternehmen wie Opel, Atos und HOERBIGER werden dort neue Methoden für die Virtualisierung und Digitalisierung industrieller Prozesse entwickelt. Ein Beispiel ist die Zusammenarbeit mit SiemensSiemens (wird in einer neuen Registerkarte geöffnet), bei der digitale Zwillinge zur Abbildung und Optimierung von Produktionsprozessen eingesetzt werden. In einem Projekt mit Fraunhofer AustriaFraunhofer Austria (wird in einer neuen Registerkarte geöffnet) erforscht die TU Wien, wie sich Sensordaten aus Maschinen und Logistikprozessen intelligent verknüpfen lassen.

Zum virtuellen Rundgang: Pilotfabrik Industrie 4.0 TU WienPilotfabrik Industrie 4.0 TU Wien (wird in einer neuen Registerkarte geöffnet). Mit der laufenden Erweiterung auf rund 17.000 Quadratmeter bringt die Seestadt intelligente, anwendungsnahe Produktion in die Stadt und punktet mit Forschungsnähe. 

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