Methode zur Bestimmung von adaptiven Überwachungsgrenzen in der Prozessplanung unter Berücksichtigung von Maßtoleranzen und der Prognosegüte

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Berend Denkena
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 508102133

Ziel des beantragten Vorhabens ist die Erforschung einer Methode zur Generierung von adaptiven Prozessüberwachungsgrenzen in der Prozessplanung unter Berücksichtigung von Maßtoleranzen, kritischen Prozessfällen und einer ermittelten Prognosegüte für die spanende Komplettbearbeitung. Zur Erreichung dieses Ziels erfolgt zunächst eine simulationsbasierte Auslegung von Überwachungsgrenzen anhand einer auf NC-Code basierenden effizienten Materialabtragssimulation und prozessübergeordneten Strommodellierung. Darauffolgend werden kritische und unkritische Prozessfälle durch experimentelle Versuche identifiziert und eine Entscheidungslogik für die individuelle Überwachungsgrenzadaption erforscht. Zur adaptiven Anpassung der Grenzen für unkritische Prozesse werden lokale Schnittgrößen mit einer hochgenauen Materialabtragssimulation berechnet, systematische Simulationsfehler untersucht und die Modellierung von zu überwachenden Prozesssignalen für unterschiedliche Bearbeitungsoperationen erforscht. Für kritische Prozessfälle wird eine prozessspezifische empirische Strommodellierung untersucht. Sind kritische Prozesse zudem fein toleriert, wird geprüft, ob eine hochauflösende Simulation für bestimmte kritische Prozesse anwendbar ist und eine numerisch-empirische Modellierung einer rein-empirischen Modellbildung vorzuziehen ist. Anschließend wird eine Methodik zur Adaption der simulationsbasierten Prozessüberwachungsgrenzen aufgestellt, die definierte Maßtoleranzen, kritische Prozesse und die Prognosegüte der zuvor aufgestellten Simulations- und Prozesssignalmodelle berücksichtigt. Zum Ende des Vorhabens werden die einzelnen Teilaspekte in einer Gesamtmethode zusammengeführt und durch Referenzprozesse erforscht und bewertet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen