Sensorik | Bei zunehmendem Grad an Komplexität ist die Produktion gefordert, mit hoher Produktivität und wirtschaftlich zu arbeiten. Sensoren helfen, dazu eine repräsentative Datenbasis zu schaffen.
Das Umfeld der Produktion ist durch signifikante Veränderungen im Produktprogramm geprägt. Die Materialvielfalt nimmt zu, es werden verschiedene Funktionen in Komponenten integriert und die geometrischen Variationen, sowohl hinsichtlich der Makrogeometrie wie auch der Mikrogeometrie, werden auf den Anwendungsfall zugeschnitten. Die Folge sind eine hohe Produktvariabilität und kleinere Losgrößen.
Außerdem ist grundsätzlich jeder Fertigungsvorgang auch mit Streuungen behaftet. Diese werden durch Streuungen von Materialkennwerten, in der Qualität der Werkzeuge und Streuungen, die aus der Interaktion zwischen Werkzeug, Werkstück und Maschine entstehen, beschrieben. Die Produktion muss also mit Unsicherheiten umgehen. In der Summe kann man sagen, dass die Produktion bei einem zunehmenden Grad an Komplexität gleichzeitig gefordert wird, mit hoher Produktivität und wirtschaftlich zu arbeiten. Es kommt also darauf an, in einem unsicheren Produktionsumfeld Produktionen mit hoher Produktivität und Wiederholgenauigkeit zu organisieren und durchzuführen.
Ein Schlüssel ist die Bereitstellung relevanter und konsistenter Daten und die gezielte Weiterverarbeitung auf Prozess-, Maschinen- und Fabrikebene. Die modellhafte Abbildung der Produktion muss die konstitutiven Bedingungen der Produktion erfüllen, aber auch über eine ausreichende Datenbasis verfügen, um Modellierungsergebnisse an reale Produktionsbedingungen anzupassen und Modelle für geänderte Aufgaben neu zu kalibrieren. Die quantitativen Modellierungsergebnisse, die zur Prozessführung verwendet werden können, sind nur so gut, wie die Datenbasis, aus der sie gespeist werden und die Entscheidungsalgorithmen und -hilfen, die angewendet werden.
Beim Aufbau einer konsistenten und repräsentativen Datenbasis spielen Sensoren eine große Rolle, in Zukunft noch wesentlich mehr, als heute. Dabei soll im Folgenden weniger auf Bewegungsdaten des Materialflusses Bezug genommen werden, sondern auf Daten, die aus dem Umfeld Maschine-Werkstück-Bauteil gewonnen werden. Mit Weiterentwicklungen in der Sensortechnik, zum Beispiel drahtlose Datenübertragung, und auch mit neuen Lösungen wird es zukünftig möglich, Sensoren in wesentlich größerer Anzahl zu verwenden, als es heute der Fall ist. Gründe hierfür sind erweiterte Funktionalität und fallende Preise bei Massensensoren durch Anwendungen der Mikroelektronik und Halbleitertechnik. Beispiele zeigen, wie technologisches Wissen in einer digitalen Produktion implementiert werden kann. •
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