Methodik zur Generierung prozessübergreifender Modelle (IKTINO II)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thomas Bergs
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 535498282

Produzierende Unternehmen streben eine möglichst wirtschaftliche Fertigung an, um Wettbewerbsvorteile zu erzielen. Dabei ist es erforderlich die Bauteilfunktion bzw. die geforderten Eigenschaften des hergestellten Bauteils sicher zu erzeugen. Die Herstellung von Bauteilen besteht i. d. R. aus verketteten Fertigungsprozessen, die vielfach separiert voneinander betrachtet bzw. geplant und erst auf höheren Planungsebenen zusammengeführt werden. Schnittstellen zwischen den Prozessen werden meist erfahrungsbasiert in vorgelagerten Planungsphasen definiert. Die separierte Betrachtung der Prozesse und die erfahrungsbasierte Festlegung von Zwischenzuständen resultieren darin, dass technologische und wirtschaftliche Abhängigkeiten zwischen Prozessen unzureichend berücksichtigt werden. Dabei bietet die prozessübergreifende Betrachtung von Fertigungsprozessfolgen hohes technologisches, wirtschaftliches und ökologisches Optimierungspotenzial für die Fertigung, da durch diese die einzelnen Prozesse zielführend aufeinander abgestimmt werden. Die Ergebnisse der ersten Förderperiode (2+2-Antrag) von IKTINO (I) bestätigen das Potenzial der prozessübergreifen-den Betrachtung. Die Zielsetzung des beantragten Vorhabens bildet die Erforschung des fehlenden Grundlagenwissens zur integrierten, prozessübergreifenden Auslegung von wirtschaftlich optimierten Fertigungsprozessfolgen unter Berücksichtigung von Toleranzen und Prozessstreuungen, um die vorhandene Forschungslücken zu schließen. Hierfür wird aufbauend auf der in der ersten Förderperiode entwickelten Methodik erforscht, wie Prozessstreuungen in den prozessüber-greifenden Modellen berücksichtigt werden können, wobei zwischen Prozessstreuung und Modellunsicherheiten zu differenzieren ist. Es wird untersucht, wie Toleranzen in die Bewertung von Unsicherheiten entlang von Fertigungsprozessfolgen und in die Bewertung der Wirtschaftlichkeit zu integrieren sind. Es erfolgt die Weiterentwicklung des Optimierungsvorgehens, wofür die Zusammenhänge zwischen den prozessübergreifenden Modellen (inkl. Toleranzen und Streuungen), der erweiterten Ermittlung von Unsicherheiten, der Wirtschaftlichkeitsbewertung sowie einer wirtschaftlich optimierten Prozessparameterkombination zu unter-suchen sind. Außerdem wird ein systematisches Vorgehen entwickelt, welches Anwendende bei der Reduktion von Restunsicherheiten bzgl. der ermittelten Prozessparameterkombination unterstützt. Es ist zu erwarten, dass das Optimierungsvorgehen und das systematische Vorgehen zur Reduktion von Restunsicherheiten iterativ ablaufen. Alle zu entwickelnden Modelle und Methoden werden an einem Fallbeispiel validiert, wobei potenziell, je nach Validierungsergebnis, die einzelnen Entwicklungen empirisch-induktiv weiterentwickelt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen