Umformen – Produktionsfamilien bei gleichbleibender Qualität

SFB 805 | Teilprojekt B2 | Phase 2

Ziel der Untersuchungen ist ein umfassendes mathematisches Prozessmodell, welches die Wechselwirkungen repräsentiert und einerseits in einer frühen Phase zur effektiveren Produktentwicklung und Konstruktion genutzt werden kann, andererseits bei der Auslegung der Prozessregelung zur Ableitung von Steuerungs- und Regelungsstrategien beiträgt.

Motivation

Kernpunkte der Untersuchungen sind die Unsicherheit durch schwankende Halbzeugeigenschaften und Produktionsbedingungen und deren Einflüsse auf die Produkteigenschaften. Darüber hinaus wird untersucht, wie durch Nachfrageschwankungen und die Verkürzung von Produktlebenszyklen Unsicherheit in wirtschaftlichen Erfolgsfaktoren entsteht, speziell deshalb, da Umformprozesse mit besonders hohen Vorlaufkosten verbunden sind. Das Teilprojekt B2 des Sonderforschungsbereichs SFB 805 hat demnach die Absicht, Unsicherheit in der umformtechnischen Produktion lasttragender Systeme des Maschinenbaus beherrschbar zu machen.

Abbildung 1: Bewegungsfreiheitsgrade der 3D-Servo-Presse: Hub, Nicken, Rollen, Taumeln

Lösungsweg

Die im Teilprojekt B2 verfolgten Ansätze zur Beherrschung der Unsicherheit sind die gleichzeitige Steigerung der Produkt-, Prozess-, Anlagen- und Nachfrageflexibilität durch die Erweiterung der Maschinenfreiheitsgrade sowie den Aufbau von Regelkreisen für Produkteigenschaften. Anhand des Prototyps der 3D-Servo-Presse soll die in der 1. Phase exemplarisch durchgeführte Entwicklung flexibler Prozesse und Werkzeuge in der zweiten Förderperiode systematisiert und methodisiert werden, um zukünftige Prozessentwicklungen zu erleichtern. Des Weiteren soll der Ansatz der Regelung von Bauteileigenschaften neben der Geometrie auf weitere Produktcharakteristika ausgeweitet werden, wobei die Zusammenhänge, Wechselwirkungen und Zielkonflikte zwischen den Eigenschaften erforscht werden.

Danksagung

Das Forschungsprojekt wird im Rahmen des SFB 805 „Beherrschung von Unsicherheit in lasttragenden Systemen des Maschinenbaus“ durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Deutsche Forschungsgemeinschaft