Ein fortschrittlicher Fertigungsprozess ist geprägt durch das Zusammenwirken von Mechanik, Elektronik und Regelungstechnik. Schrittmacher für die mechatronischen Teilgebiete ist die Informationstechnik.
Die Teilintelligenz besteht darin, selbstständig veränderte Betriebsbedingungen zu erkennen und innerhalb eines definierten Handlungsspielraums Parameter zielkonform anzupassen. Für den Technologen besteht die Herausforderung darin, die Möglichkeiten der Informationstechnik möglichst geschickt zur Verbesserung von Prozessen und Produktionssystemen einzusetzen und Methoden zur Lösung fertigungstechnologischer Probleme zu entwickeln.
In vielen industriellen Anwendungen stehen keine Informationen über den aktuellen Prozessverlauf sowie über die erzeugte Produktqualität zur Verfügung. Derart informationsarm geführte Prozesse müssen robust parametriert werden, um auch bei veränderlichen Randbedingungen ein ausreichend reproduzierbares Prozessergebnis zu gewährleisten. Aufgrund der größeren Robustheit muss jedoch eine deutlich geringere Prozessleistung in Kauf genommen werden.
Durch den Verzicht auf eine störungstolerante Prozessauslegung und damit verbundene Reserven entsteht die Notwendigkeit, auf veränderte Prozesszustände zu reagieren. Hierzu werden geeignete Stellgrößen auf Basis eines Modells manipuliert. Modellbasierte Steuerungs- und Regelungssysteme sind im Allgemeinen auf spezifische Anwendungen zurechtgeschnitten. Die Prozessbedingungen müssen genau identifiziert und aufgabengerecht modelliert werden. Nur wenn die modellbasierte Steuerung oder Regelung in guter Übereinstimmung mit dem realen Prozess- und Maschinenverhalten arbeitet, ist die volle Leistungsfähigkeit zu erreichen. Lb/hw
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