Modellbasierte Erhöhung der Flexibilität und Robustheit einer aerodynamischen Zuführanlage für die Hochleistungsmontage

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Peter Nyhuis; Professorin Dr.-Ing. Annika Raatz
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung ; Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 243351293

Um bestehenden Defiziten konventioneller Zuführtechnik hinsichtlich Zuführleistung, Zuverlässigkeit und Variantenflexibilität entgegenzuwirken, wurde am IFA eine aerodynamische Zuführanlage entwickelt. Diese zeichnet sich insbesondere durch hohe Zuführleistungen von bis zu 1000 Werkstücken in der Minute und eine hohe technische Verfügbarkeit aus. Die Anpassung dieser Zuführanlage an unterschiedliche Werkstückgeometrien erfolgt über die Konfiguration von nur vier Anlagenparametern. Die Identifikation bestmöglicher Werte für diese Parameter war jedoch sehr zeitintensiv. In vorangegangenen Forschungstätigkeiten wurde deshalb ein genetischer Algorithmus (GA) entwickelt, der die Zuführanlage dazu befähigt, eigenständig bestmögliche Werte für diese Parameter zu identifizieren und diese über entsprechende Hardware automatisch einzustellen. Dadurch konnte die Dauer zur Einstellung der Zuführanlage deutlich reduziert werden. Im vorliegenden Folgeantrag sollen Möglichkeiten entwickelt werden, das Spektrum zuzuführender Werkstücke durch Anpassungen an der Anlage und am GA erweitert werden, um den stetig steigenden Produktindividualisierungen gerecht zu werden. Um auf manuelle Anpassungen, die bislang bei der Simulation unterschiedlicher Werkstücke nötig sind und somit Simulationsexperten erfordern, zu verzichten, wird angestrebt, die Simulation dahingehend zu erweitern, dass das Verhalten verschiedener Werkstücke simuliert werden kann, ohne manuelle Änderungen am eigentlichen Simulationsmodell vornehmen zu müssen. Das Simulationsmodell soll weiterhin insofern erweitert und optimiert werden, sodass dessen Ergebnisse zur Reduzierung der Dauer der Lösungsfindung in der Praxis genutzt werden können. Um ein breiteres Werkstückspektrum ohne Verluste der Zuführleistung abbilden zu können, sollen weiterhin die optimalen Einstellungen des GA (z. B. Mutationswahrscheinlichkeit oder Generationsgröße) in Abhängigkeit der Eigenschaften der zuzuführenden Werkstücke identifiziert sowie das wirtschaftliche Auslösen einer Reparametrierung bei variierenden Umgebungsbedingungen untersucht werden. Das zuführbare Werkstückspektrum ist dabei durch das Erstellen eines Katalogs mit relevanten Werkstückeigenschaften und dazugehörigen Grenzen zu definieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen