TP 1 PILOTANWENDUNGEN PROZESSKETTEN STAHL UND ALUMINIUM

In dem Teilvorhaben des Anwenders Otto Fuchs KG geht es um die prototypische Umsetzung und Erprobung der im Projektverbund entwickelten Methoden und digitale Technologien. Dadurch soll deren praxisgerechte Auslegung, Entwicklung und somit deren Anwendbarkeit in der Serienfertigung sichergestellt werden.

Anders als beim Anwender Hirschvogel steht hier die Herstellung von sicherheitskritischen Aluminiumschmiedeteilen für die Luftfahrtindustrie im Mittelpunkt. Zudem umfasst die Prozesskette auch die gießtechnische Herstellung des Schmiedevormaterials. Fertigungsbegleitend werden umfangreiche Bauteil- und Werkstoffprüfungen durchgeführt und Anlagen- und Prozessdaten aufgenommen, um die Einhaltung gängiger Luftfahrtnormen sowie Kundenanforderungen nachweisen zu können. Das anspruchsvolle Anforderungsprofil an die zu entwickelnden Methoden und digitale Technologien zur Datenaufnahme, -konsolidierung und -analyse ist daher geprägt von Themen wie Rückverfolgbarkeit, Datensicherheit (Datenverlust = Bauteilverlust) und Serialisierung.

Um dies zu ermöglichen, sollen die Daten der Fertigungsbereiche Gießerei, Schmiede und Warmbehandlung in einer übergeordnete Factory Cloud abgebildet und einheitlich strukturiert werden. Durch diese Erweiterung der bisherigen Systemgrenzen, werden alle Prüf- und Prozessdaten für Data Analytics, Predictive Quality/Maintenance und Optimierung nutzbar. Darüber hinaus eröffnet sich die Möglichkeit, einzelne Prozessschritte durch adaptive Steuerungen in Echtzeit zu beeinflussen und dabei die spezifische Herstellungshistorie bei der Prozessparametrierung zu berücksichtigen. Diese Maßnahmen zielen darauf ab, die Effizienz der Gesamtprozesskette zu optimieren, Fehlerkosten zu minimieren, die Verfügbarkeit von Anlagen und Werkzeugen zu steigern und dadurch letztendlich die Wettbewerbsfähigkeit der Massivumformung von Luftfahrt-komponenten abzusichern.

TEILPROJEKT 1.2. PILOTANWENDUNG PROZESSKETTE STAHL

Zielstellung des Teilvorhabens des Anwenders Hirschvogel besteht darin, die im Rahmen des Projekts entwickelten vorhersagenden Konzepte in der industriellen Praxis an der Prozesskette Massivumformung von Stahl zu erproben. Durch diese vorhersagenden Konzepte sollen die Prozessstabilität sowie -robustheit gesteigert werden.

Eine beispielhafte Prozesskette für die Massivumformung von Stahl bildet Abbildung 1 ab. Innerhalb der einzelnen Prozessschritte werden bereits unterschiedlichste Daten erfasst. Eine Vernetzung dieser in inhomogener Form vorliegenden Daten ist allerdings nicht vorhanden und die Qualität und Stabilität der Prozesskette wird vorwiegend über die resultierenden Bauteileigenschaften am Ende der Prozesskette bewertet. Für eine vorhersagende Beurteilung der Prozesse müssen gemeinsam mit den Konsortialpartnern Wirkzusammenhänge durch die Vernetzung bereits vorhandener Daten sowie die Implementierung zusätzlicher Sensorik und somit Erzeugung weiterer Daten hergestellt werden. Dazu wird eine exemplarische Prozesskette analysiert und um notwendige Sensorik erweitert. Die Untersuchungsschwerpunkte sind dabei der Materialeingang in Verbindung mit den folgenden Prozessschritten vor dem Hintergrund der "Predictive Quality", die Umformpresse vor dem Hintergrund der "Predictive Maintenance" sowie das Umformwerkzeug vor dem Hintergrund des "Predictive Tool Managements".