Informationsgewinnung zur Unterstützung des Gußteilentwurfs

• Antragsteller: Dr.-Ing. Georg Paul
• Fachliche Zuordnung: Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5465664

Besonders in kleinen und mittelständischen Unternehmen der Gießereibranchen ist eine rechentechnische Unterstützung von ingenieurtechnischen Aufgaben zum Gußteilentwurf von Bedeutung. Mit dieser Unterstützung soll der Gußteilentwurf bei effizienter Informationsausnutzung rationalisiert werden. Dabei findet bereits eine Vielzahl von Legacy-Programmen Anwendung. Im Zusammenhang mit dem Forschungsprojekt wird der Bereich der komplexen Rohteilgenerierung gewählt, um so ein Anwendungsfeld für die Workbench zur Informationsfusion bereitzustellen. Der betrachtete Bereich umfaßt ingenieurtechnische Aufgaben, wie: Überprüfung des Gußteils auf Technische Realisierbarkeit, Überprüfung des Gußteils auf Fertigungsgerechtheit, die Festlegung des Form- und Kernformverfahrens sowie die Erarbeitung eines Einformschemas. Dabei wird unter einem Rohteil ein Gußstück nach der Entnahme aus der Form und dem Putzen, ohne Kernmarken und ohne Anschnitt- und Speisersystem verstanden. Die Rohteilgenerierung hängt hierbei von vielen Parametern ab, wobei eine wechselseitige Beziehung zwischen diesen Parametern beachtet werden muß. Beispiele für Rohteilparameter sind: Festlegung der Teilungsebenen, Lage, Gestalt und Abmessungen von Kernen, Aushebeschrägen, Gußradien, techologisch notwendige Formelemente wie Rippen, Verbindungsstege, Augen, Aussparungen sowie Werkstoffeigenschaften.Zu den Prozessen der Rohteilgenerierung existieren eine Anzahl von spezifischen Datenbanken, deren Inhalte jedoch Redundanzen und Inkonsistenzen enthalten. Beispiele sind Datenbanken zur Verwaltung von Gußfehlern, Gestaltungsregeln oder physikalischen Stoffgrößen usw. Bei der Generierung von Rohteilen muß eine Viezahl direkter und indirekter Einflussgrößen berücksichtigt werden. Dazu gehören die Art des Form- und Gießverfahrens, die Gußteilgestalt und Kompliziertheit des Teils, die Gußteilabmessungen, Anforderungen an die Oberflächengüte von Gußteilkonturen, der Gußwerkstoff und das Anschnitt- und Speisersystem.Der Mitarbeiter, der die Rohteilgenerierung durchführt, nutzt die obigen Zusammenhänge in einem iterativen, interaktiven Prozeß. Viele Gießereien sind damit unbedingt auf das Erfahrungswissen ihrer Mitarbeiter angewiesen. Dies stellt jedoch einen entscheidenden Nachteil im Wettbewerb dar, so daß versucht wird, diesen Bereich so weit wie möglich aufzuarbeiten, um eine Rechnerunterstützung zu ermöglichen, bzw. Hilfsmittel für eine weitestgehenede Automatisierung bereitzustellen. Über dieses Erfahrungswissen hinaus existieren zahlreiche Informationsquellen, wie z.B. Arbeitsanweisungen, Werkstoffblätter, DIN- und DIN EN-Normen oder auch gießereitechnische Leitfäden, die genutzt werden müssen, um die Rohteilgenerierung zu unterstützen. Diese Informationen sind in verschiedenen Quellen (Video, Foto, Text, Audio) verfügbar.Das Ziel einer Informationsfusion besteht darin, über alle Datenbanken hinweg Abhängigkeiten zu finden, die den Entwurfsprozeß eines Gußteils unterstützen. Dadurch wird das Erfahrungswissen des Ingenieurs durch das Zusammenspiel mehrerer Datenbanken unterstützt und ergänzt. Unter anderem können Informationen zur Gießereitechnologie mit Informationen zur Entstehung oder Vermeidung von Gußfehlern in Zusammenhang gebracht werden.Das sich daraus ergebende neue "Wissen" kann zur Überprüfung der Fertigungsgerechtheit des Gußteils genutzt werden, wobei dieses Wissen auch in CAD-Systemen anwendbar ist. Ein weiteres Beispiel für eine Informationsfusion während der Rohteilgenerierung ist die Nutzung der Daten zu bereits entstandenen Gußfehlern, um Form- und Gießverfahren aus einer Datenbank auszuwählen. Hierbei müssen ebenfalls Datenbanken mit Richtwerten, Gestaltungsregeln usw. berücksichtigt werden.Es muß also ein Zusammenspiel der bereits vorhandenen Datenbanken ermöglicht werden, um Abhängigkeiten zwischen den Daten mit dem Ziel zu nutzen, die Informationen in einer neuen Qualität bereitzustellen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 345: Workbench für die Informationsfusion