FOR 2271:  Prozessorientiertes Toleranzmanagement mit virtuellen Absicherungsmethoden

Das Begreifen geometrischer Bauteilabweichungen und deren fertigungs- und montagebedingter Ursachen sowie die Erforschung der Folgen dieser Abweichungen für die Funktion und Qualität technischer Produkte stellt den Rahmen der Forschergruppe „Prozessorientiertes Toleranzmanagement mit virtuellen Absicherungsmethoden“ dar. Diese hat sich zum Ziel gesetzt, ganzheitliche Vorgehensweisen und effiziente Werkzeuge für die umfassende Steuerung geometrischer Abweichungen im Produktentstehungsprozess bereitzustellen und anhand einer Modellfabrik zu validieren. Hierbei wird besonderer Fokus auf die Erarbeitung einer Vorgehensweise für die nutz-bringende Kooperation aller am Toleranzmanagementprozess beteiligter Bereiche von der Produktentwicklung, Fertigung, Montage bis hin zur Messtechnik gelegt, die es Unternehmen ermöglicht, gezielt und schnell funktions-, fertigungs- und prüfgerechte Toleranzen zu spezifizieren und so Kosten zu sparen sowie die Produkteinführungszeit zu verkürzen. Hierbei ist es die Vision der Forschergruppe, die enge Zusammenarbeit von Produktentwicklung, Fertigung, Montage und Metrologie bei der rechnerunterstützten Toleranzvergabe, d. h. die gemeinschaftliche Erarbeitung fertigungs-, prüf- und funktionsgerechter Toleranzen, zu ermöglichen. Durch diese enge Zusammenarbeit lassen sich alle fertigungs- und montagebedingten Ursachen für spätere Funktionseinschränkungen und Qualitätsminderungen identifizieren und bereits in frühen Phasen der virtuellen Produkt- und Prozessentwicklung berücksichtigen. Dies ermöglicht einerseits die effiziente Toleranzvergabe und andererseits die Ableitung von funktions- und abweichungsoptimierten Prüfplänen sowie von Prozess- und Betriebsfenstern zur Entwicklung robuster Produkte, die schnell und kostengünstig hergestellt und geprüft werden können. Nachdem geometrische Bauteilabweichungen unvermeidbar sind und die Funktion und Qualität technischer Produkte erheblich beeinflussen können, ist deren Beherrschung im Produktentstehungsprozess essentiell für das Hervorbringen funktionsfähiger Produkte, die den Qualitäts- und Gebrauchsanforderungen der Kunden gerecht werden und am Markt erfolgreich sind. Aus diesem Grund ist das Toleranzmanagement eine elementare Teilaufgabe bei der Entwicklung technischer Produkte und durchdringt vielfältige Industriebranchen, von Konsum- bis hin zu Industriegütern. Aufgrund stetig steigender Qualitäts- und Effizienzanforderungen gewinnt es zudem nicht nur bei großen, sondern auch vermehrt bei kleineren und mittleren Unternehmen enorme Bedeutung. In diesem Zusammenhang trägt die industrielle Umsetzung der in der Forschergruppe erarbeiteten wissenschaftlichen Erkenntnisse deutlich zum Erfolg der deutschen Wirtschaft bei.

DFG-Verfahren Forschungsgruppen

• Analyse leistungsrelevanter, prozessbedingter Struktur- und Gestaltabweichungen von Kunststoffzahnrädern zur anwendungsgerechten Auslegung (Antragsteller Drummer, Dietmar )
• Berücksichtigung funktionsrelevanter Gestaltabweichungen bei der Auslegung von Umformprozessen zur Herstellung von Stirnrädern mit Sonderverzahnung durch Fließpressen (Antragstellerin Merklein, Marion )
• Fuzzy-arithmetische Modellierung von Prozessen mir unsicheren Parametern (Antragsteller Willner, Kai )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Wartzack, Sandro )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Wartzack, Sandro )
• Metrologie und Messdatenverarbeitung für die geometrische Produktverifikation im Rahmen eines ganzheitlichen Toleranzmanagements (Antragsteller Hausotte, Tino )
• Virtuelle und experimentelle Toleranzuntersuchungen abweichungsbehafteter Baugruppen (Antragsteller Schleich, Benjamin ;  Wartzack, Sandro )

Sprecher Professor Dr.-Ing. Sandro Wartzack