Exzellenzcluster „Internet of Production" Feinschneiden

 

Im Exzellenzcluster „Internet of Production" ist der Lehrstuhl Technologie der Fertigungsverfahren am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen mit dem Anwendungsfall Feinschneiden vertreten. Der Forschungsansatz ist interdisziplinär, da neben klassischen ingenieurswissenschaftlichen Ansätzen wie der Finite Elemente Methode Modelle aus der Mathematik und der Informatik eingesetzt werden, um den Feinschneidprozess zu digitalisieren und bislang unbekannte Ursache-Wirkungszusammenhänge zu erschließen. Hierbei wird der Feinschneidprozess sowie die Eingangsparameter, Werkstoff und Umgebung, und Ausgangsparameter, Qualitätsmerkmale der Bauteile, ganzheitlich betrachtet um Abhängigkeiten zwischen den Verschiedenen Parameter identifizieren zu können.

Werkstoffeigenschaften des genutzten Materials werden online während des Prozesses erfasst, um Qualitätsschwankungen und Anomalien zu detektieren und mit den gemessenen Prozessdaten in Zusammenhang stellen zu können. Das Ziel ist, mit Hilfe des digitalen Schattens die Lebenszeit eines Bauteils zuverlässig zu prognostizieren und Abhängigkeiten mit den gemessenen Werkstoffeigenschaften herauszustellen. Um den Prozess zu analysieren werden Referenzprozesszustände identifiziert und abweichende Prozesszustände detektiert. Das Ziel ist die Erforschung von Ursachen für solche Abweichungen und die physikalische Deutung dieser, zum Beispiel um den Verschleiß von Aktivelementen prognostisch im Sinne einer Predictive Analytics abzuschätzen. Bezüglich der Prognose der Bauteilqualität werden traditionelle Ingenieurswissenschaftliche Ansätze durch Methode der Künstlichen Intelligenz kombiniert, um bestehende Modelle zu beschleunigen und zu verbessern. Dadurch können Qualitätsmerkmale der Bauteile zuverlässiger und schneller prognostiziert und der Prozess optimiert werden. Diese drei Ebenen bilden im Verbund das Fundament des Cyber-Physischen Systems Feinschneiden und sind Teil eines „Internet of Production“.