Visuelles Assistenzsystem zur optimalen Auslegung von Fügeprozessen

Herausforderung

Die Digitalisierung der Produktion ist eines der wichtigsten Handlungsfelder, um Wachstum und Beschäftigung in Deutschland auch zukünftig zu sichern. Dabei spielen mechanische Fügeprozesse eine wichtige Rolle. Die mechanische Fügetechnik als Querschnittstechnologie bietet innovative und kostengünstige Verfahren für das Verbinden gleicher und verschiedener Werkstoffe. Ihre Integration in die Produktion erfordert jedoch Entwicklungsaufwand. Das betrifft vor allem die Auslegung der Fügewerkzeuge sowie die Ermittlung geeigneter Prozessparameter. Da die experimentelle Parameterermittlung und -optimierung Zeit und Geld kosten, werden Fügeaufgaben zunehmend mit einer FEM-basierten Variantensimulation berechnet. Die Zusammenhänge zwischen Eingangsparametern und Zielgrößen werden hierbei über Modelle beschrieben, die komplexe, dreidimensionale Antwortflächen liefern. Diese Ergebnisse richtig zu interpretieren, setzt langjährige Erfahrungen voraus.

Lösung

Um Fügeprozesse zielgerichtet zu optimieren, werden Assistenzsysteme zur multivariaten Datenanalyse benötigt. Mit einer solchen Analyse lässt sich die in einem Datensatz enthaltene Anzahl an Variablen verringern, ohne die darin enthaltene Information zu reduzieren. Damit können die Parameter für das Fügen schneller prognostiziert und anwendergerecht aufbereitet werden. Dazu trägt bei, dass die Entwicklung des Fraunhofer IWU gegenüber bestehenden Lösungen als 2D-Querschnittsmodell visualisierbar ist.