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Beherrschung adaptiver Prozessketten

Flexibel auf große Produktmengen und auf hohe Variantenvielfalt reagieren
Beherrschung adaptiver Prozessketten

Produktionstechnik in Hochlohnländern basiert auf der Gewährleistung hoher Qualität und Wirtschaftlichkeit der erstellten Produkte. Dabei müssen Prozessketten gleichzeitig auf große Produktmengen und auf hohe Variantenvielfalt flexibel reagieren können.

Unter realen Fertigungsbedingungen sind dabei zusätzlich Störgrößen zu berücksichtigen, die sowohl zwischen einzelnen Bearbeitungsschritten als auch innerhalb eines Fertigungsprozesses auftreten können. Der zuerst genannte Fall ist oft bereits in Form einer unvollständigen Weitergabe aller relevanten Daten zum nächsten Bearbeitungsschritt zu beobachten. Hinzu kommen variable Störgrößen in Fertigungs- und Produktionsabläufen die zu Qualitätsverlusten und erheblichem Mehraufwand führen. Dieser Mehraufwand ist meist durch manuelle Nacharbeit abseits der automatisierten Prozesse gekennzeichnet. Zusätzlicher Aufwand entsteht, wenn diese Bauteile anschließend erneut in die automatisierten Abläufe eingegliedert werden müssen. Abhilfe bietet eine adaptive Prozessgestaltung, die Störgrößen erfassen und beheben kann.

Eine adaptive Gestaltung von Prozessen oder Prozessketten basiert auf einer Reaktion des Systems auf die als Störgrößen identifizierten Einflüsse, die absehbarer, jedoch nicht exakt quantifizierter Natur sind. Eine genaue Erfassung des Ist-Zustands ist daher der erste Schritt bei der Realisierung eines adaptiven Prozesses. In besonderem Maße werden daher die Akquisition, Auswertung und Rückkopplung von Messdaten, CAD/CAM-Daten und NC-Daten analysiert.
Adaptive Prozesse können auf unterschiedlichen Betrachtungsebenen stattfinden. Der Fokus dieses Beitrages liegt zum einen auf der Datendurchgängigkeit zwischen mehreren Bearbeitungsschritten, also innerhalb einer Prozesskette. Das Erstellen einer durchgängigen Datenplattform zwischen mehreren Einzeltechnologien einer Prozesskette stellt hier einen denkbaren Lösungsweg dar. Die zweite Betrachtungsebene widmet sich der Prozessplanung eines einzelnen Prozesses, bei der die Implementierung eines standardisierten Prozessauslegungstools als Lösungsansatz herangezogen wird.
Die untersuchten Fallbeispiele im Rahmen der Betrachtung beschreiben konkret die Herausforderungen bei der Herstellung von komplexen, strömungsrelevanten Bauteilen im Turbomaschinenbau. Typischer Gegenstand adaptiver Prozesse ist in diesem Industriezweig das Bearbeiten geschmiedeter Eingangsbauteile, die herstellungsbedingt hohe Maßabweichungen aufweisen. Potenziale und Auswirkungen adaptiv gestalteter Prozesse werden untersucht. Lb/hw
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