Die Fertigung korrigiert sich selbst

Aufgrund von steigenden Kundenansprüchen müssen Produkte und Produktionssysteme immer mehr Funktionen integrieren. Dadurch ergeben sich hohe Anforderungen an die einzelnen Komponenten und deren Zusammenspiel. Dies stellt die Hersteller vor große Herausforderungen.

Zum einen müssen sie eine hohe Qualität und Genauigkeit der oft sehr kleinen Teile gewährleisten, die in hohen Stückzahlen produziert werden. Zum anderen müssen sie die Produktionskosten niedrig halten, um weiterhin wettbewerbsfähig zu bleiben.

Dabei gilt generell: Eine Steigerung der Ressourceneffizienz im Hinblick auf Energie, Werkstoffe und Maschinenverfügbarkeit ist anzustreben. In Umformverfahren, wie dem Stanz-Biegen von elektrischer Verbindungstechnik oder dem Walzprofilieren von Führungsschienen für Möbel, ergibt sich ein hohes Optimierungspotenzial, um die Genauigkeit der Teile wirtschaftlich zu gewährleisten und den Ausschuss zu minimieren. Dies kann erreicht werden, indem die Maschinen Abweichungen im Prozess und in den Werkstoffen eigenständig erkennen und sich selbst korrigieren.

Ziel des Forschungsprojekts ist die Implementierung von Technologien der Selbstoptimierung in Umformprozesse, wie das Stanz-Biegen, indem die erforderlichen Methoden und Hardware-Komponenten entwickelt werden. Die Schwerpunkte liegen auf der Ressourceneffizienz, der Prozesssicherheit sowie der Produktivität der Maschinen.

Dazu wird in bisher rein mechanisch gesteuerte Werkzeuge und Maschinen Messtechnik integriert, die Schwankungen in der Fertigung erfasst. Eine intelliintelligente Steuerung mit Algorithmen zur Selbstkorrektur sorgt für eine kontinuierliche Einhaltung der Produktanforderungen. Die Projektergebnisse werden in seriennahe Prototypen implementiert, um die Funktionalität nachzuweisen. Darüber hinaus wird eine Entwurfssystematik entwickelt, um das Modell auf andere Fertigungsprozesse zu übertragen.

Durch den Innovationssprung von mechanischen zu selbstkorrigierenden Umformprozessen werden die Produktivität und damit die Ressourceneffizienz des Stanz-Biegens und des Walzprofilierens deutlich gesteigert. Es wird eine Verlässlichkeit und Prozesssicherheit erreicht, die die Qualität der Massenprodukte dauerhaft garantiert und die Ressourceneffizienz signifikant gesteigert. Mit dem Projekt wird ein wichtiger Beitrag geleistet, dass Produktion am Standort Deutschland wettbewerbsfähig bleibt.