Mo|Di|Pro – Modulare Digitalisierung für das Profilbiegen

Aufbauend auf dem Projekt Konturvermessung beim Profilbiegen (KonPro) soll ein modularer und retrofit fähiger Baukasten entwickelt werden, der im Bereich des Profilbiegens Altanlagen auf den neuesten Stand der Technik hebt. Mithilfe des Baukastens soll ein geregeltes automatisiertes Profilbiegen auf Bestandsanlagen realisiert und so die Position von mittelständischen Unternehmen nachhaltig gestärkt werden.

Projektverantwortlicher: Markus Schumann M. Sc.
Laufzeit: Januar 2022 – Dezember 2024
Förderlinie: Distr@l Förderlinie 2 – Land Hessen

Motivation

Das Drei-Rollen-Profilbiegen bietet sehr variable Einsatzmöglichkeiten bezogen auf die erzeugbaren Geometrien. Bauteile können durch das Verfahren mit beliebigen Radien versehen werden, wobei hier häufig ein iterativer Prozess mit stufenweisem Annähern an eine Zielgeometrie angewendet wird. Das Projekt KonPro vereinfacht den Prozess des Profilbiegens dahingehend, dass erstmalig eine mobile Konturmessung mit Soll-Ist-Abgleich möglich ist. Auf diese Weise lässt sich auf das manuelle, teils aufwendige Messen von Sekanten und Stichmaßen bzw. Vergleichslehren verzichten und somit die Prozessnebenzeit deutlich verringern. Im Projekt MoDiPro soll dieser Ansatz der Konturmessung genutzt und zusätzlich die Drei-Rollen-Profilbiege Anlage erweitert werden, um einerseits die Konturmessung „In-Prozess“, anderseits eine Automatisierung und Regelung des Profilbiegeprozesses auf bestehenden Anlagen zu ermöglichen. Profilbiegemaschinen erreichen bauartbedingt oft hohe Einsatzzeiten, wodurch viele Anlagen schon Jahrzehnte in Gebrauch sind. Diese Anlagen sind aus fertigungstechnischer Sicht auch heute noch gebrauchsfähig, allerdings entsteht bei manueller Prozessführung für den Betrieb ein unternehmerischer Nachteil aufgrund des hohen Aufwands im Vergleich zu einer automatisierten Anlage. Um die Investitionshürde möglichst gering zu halten, wird im Rahmen dieses Projekts ein modularer Baukasten entwickelt, der es ermöglicht, Bestandsanlagen zu digitalisieren und die Prozessführung zu automatisieren.

Lösungsweg

Auf Basis von Realdaten wird zunächst eine numerische Simulation erstellt und daraufhin ein Machine Learning-Modell trainiert, welches schlussendlich auf der Anlage auch physisch die Verbindung zwischen Halbzeug und Endgeometrie abbilden wird. Die Drei-Rollen-Profilbiege Maschine wird mit modularer Sensorik und Aktorik ausgestattet, um alle Prozess- und Produktparameter zu erfassen, die für die Prozessführung notwendig sind. Die erhobenen Daten werden in einem Datenbanksystem gespeichert und aufgrund der Daten das Machine Learning Modell mit jedem gefertigten Teil weiter verfeinert.

Modulares Baukastensystem zur Digitalisierung des Prozesses
[1] Modulares Baukastensystem zur Digitalisierung des Prozesses

Danksagung

Am Gesamtprojekt sind neben dem PtU in den Bereichen numerische Simulation und maschinellem Lernen die Firmen Herkules Wetzlar GmbH als Entwickler von Biegemaschinen und wesentlicher Projekttreiber und die Firma AKC Angersbach + Kaiser Computer GmbH mit besonderer Expertise im Bereich der Software und Platinenfertigung involviert.

Gefördert durch

Projektpartner