Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWUHerausforderung
Anspruch moderner Produktionssysteme sollte das Ziel einer Null-Fehler-Produktion sein, da jedes Ausschussbauteil eine Verschwendung von Ressourcen wie Rohstoffen, Energie, Kosten und Arbeitszeit darstellt. In der umformenden Fertigung von Blechbauteilen ist ein erheblicher Anteil des Ausschusses auf chargenabhängige Schwankungen der Materialeigenschaften zurückzuführen. Diese führen unter anderem zu unerwünschten geometrischen Abweichungen infolge erhöhter Rückfederung.
Zielsetzung
Der im Projekt verfolgte neuartige Lösungsansatz setzt direkt an dieser Problematik an, indem sowohl Material- als auch geometrische Parameter des Ausgangsmaterials gezielt eingestellt werden. Dies erfolgt bereits im dem Umformvorgang vorgelagerten Walzrichtprozess durch sensorische Überwachung und eine intelligente Regelstrategie.
Lösungsansatz
Kern des Ansatzes ist die In-Prozess-Erfassung relevanter Materialeigenschaften mittels LSP sowie die gleichzeitige Erfassung von Richtkräften und Blechdickenverläufen. Auf Basis dieser Daten wird der Walzrichtprozess adaptiv geregelt. Dadurch kann auf eine kostenintensive Integration von Sensorik und Aktorik in die Umformwerkzeuge verzichtet werden. Insgesamt ermöglicht das Konzept eine kosteneffiziente Prozessregelung zur Reduktion von Ausschuss in Blechumformprozessen. Die erfolgreiche Umsetzung trägt sowohl zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit insbesondere von KMU als auch zur Verbesserung der Ressourceneffizienz bei.
