Lernende Sensorik für eine steuerbare Effizienz in der Produktion 1

Serie: Effizienzfabrik – „Forschung für die Produktion von morgen“: Teil 6

LANDSBERG (BUC). Die Effizienzfabrik sowie die 31 Verbundprojekte werden mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept „Forschung für die Produktion von morgen“ gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.

Unter dem Motto „Von wegen Blechlawine… mit neuen Werkstoffkombinationen zu intelligenten Bauteilen“ läuft das Projekt „EFFICOAT“. In der Automobilindustrie werden zunehmend höhere Ansprüche an die Effizienz und die Wirtschaftlichkeit von Prozessen gestellt, die die konventionelle Blechbauweise nicht erfüllen kann. Gleichzeitig müssen die Bauteile in konsequenter Leichtbauweise ausgeführt werden, um das Gesamtfahrzeuggewicht weiter zu reduzieren. Die Herstellung von einschaligen Hybridbauteilen mit lackierfähigen Class-A Oberflächen in Thermoplastbauweise ist derzeit nicht Stand der Technik.

Das Verbundprojekt EFFICOAT soll hier Abhilfe schaffen und zugleich Ressourceneinsparungen von bis zu 50 % ermöglichen. Die Technologieentwicklung findet an einem generischen Demonstrator statt, mit dessen Hilfe neuartige Werkstoff- und Verfahrenskombinationen entwickelt werden. Die ressourcenschonende Vorbehandlung von Blechbauteilen, die in-situ Einbettung von Antennen-, Aktoren- und Sensortechnik sowie die Entwicklung einer innovativen Beschichtungstechnologie für Spritzgießbauteile „In-Mould Beschichtung“ sind Schwerpunkte der Arbeiten.

„Glasklar für mehr Effizienz… und der Solarthermie technologisch den Weg bereiten“ verspricht das Projekt „LaFueSol“. Zur möglichst effizienten Nutzung der Sonnenenergie werden Solarröhrenkollektoren eingesetzt. Um diese Kollektoren in großen Stückzahlen herzustellen, sind neue Fertigungsverfahren gefragt. Das traditionelle Verfahren zum Fügen von Rohrgläsern für Kollektoren mittels Brennertechnologie hat viele Nachteile. Im Rahmen des Projekts LaFueSol wird daher eine neuartige laserbasierte Fügetechnologie für Rohrgläser zur Herstellung von Solarröhrenkollektoren entwickelt.

Dieses neue Verfahren soll das bisherige Brennerverfahren ersetzen. Die Automatisierbarkeit des Lasers, seine präzise Regelbarkeit hinsichtlich der Glastemperatur sowie die definierte Energieeinbringung führen zu einer höheren Produktivität des gesamten Fügeprozesses.

Mit den Thema „„Effizienz ist steuerbar… mit intelligenten Werkzeugen und lernender Sensorik“ beschäftigt sich das Forschungsprojekt „ReVista“. Dieses widmet sich der Entwicklung einer ganzheitlichen, ressourcen- und verfügbarkeitsorientierten Instandhaltungsstrategie, die eine material- und energieeffiziente Produktion ermöglicht und eine bedarfsgerechte Verfügbarkeit im Betrieb sicherstellt. Dazu wird ein Expertensystem zur Analyse des Abnutzungsverhaltens in Abhängigkeit der Prozessparameter entwickelt. Dieses System soll Prognosen zur Ausfallwahrscheinlichkeit verbessern und somit die Nutzungsdauer der Bauteile verlängern.

Das Motto des Projekts "ReVista": Effizienz ist steuerbar... mit intelligenten Werkzeugen und lernender Sensorik.

Weiterhin wird der Ressourcenverbrauch der Anlagen und ihrer Nebenaggregate in Abhängigkeit des Werkzeugverschleißes und der Prozessparameter untersucht und in einer „Betriebspunktdatenbank“ zusammengeführt. So können die Energiebedarfe prognostiziert und energieeffiziente Betriebspunkte eingestellt werden. Das Softwareinstrument „ReVista-Cockpit“ verarbeitet diese Informationen, so dass die Instandhaltungsstrategie und deren Abstimmung mit der Produktion bewertbar werden. Die Methode zur ressourcenschonenden und verfügbarkeitsorientierten Produktions- und Instandhaltungsplanung ist ein weiteres wichtiges Projektergebnis.