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Projekt
Koordinationsfonds
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Wolfram Volk
Fachliche Zuordnung
Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 558354382
Der Kerngedanke des Schwerpunktprogramms ist die Reformulierung der Prozesskettenauslegung als rück-wärtsgerichtete Problemstellung ausgehend von der herzustellenden Komponente unter Berücksichtigung stochastischer Unsicherheiten. Ziel ist es, bisher ungenutzte Synergien zwischen Fertigungsschritten zu identifizieren, zu modellieren und schließlich explizit nutzbar zu machen. Dies geschieht sowohl für die Prozessketten der individuellen Teilprojekte als auch für verallgemeinerte Problemstellungen im Rahmen von projektübergreifenden Arbeitskreisen. Die bisher nur innerhalb von Fertigungsstufen genutzte inverse Analyse wird, auf die Auslegung vollständiger Prozessketten übertragen. Es wird ein methodischer Ansatz eingeführt, um das aktuell ungenutzte Potential gegenüber einer rein sequentiellen Auslegung zu erschließen. Dies erfolgt durch die Aufstellung eines gemeinsamen Gesamtmodells, welches für eine multikriterielle Optimierung genutzt wird. Hierbei ermöglicht beispielsweise eine Gewichtung der angelegten Kriterien innerhalb einer Zielfunktion, zielgruppenspezifische Produktvarianten auszulegen. Dazu kann die individuelle Gewichtung verschiedener technischer Ziele oder die Gewichtung von technischen Zielen gegenüber Kostenzielen geändert werden. Somit trägt dieses Schwerpunktprogramm zur Auflösung des Polylemmas der Produktion hinsichtlich Qualität (technische Ziele), Zeit, Kosten, und der Ressourceneffizienz sowie der Emissionsvermeidung bei. Die grundlegende Methodik der inversen Prozesskettenmodellierung kann auf eine Vielzahl unterschiedlicher Prozessketten angewendet werden. Es muss jedoch stets eine detaillierte Anpassung an die Gegebenheiten der jeweils vorliegenden Prozesse durchgeführt werden. Aufgrund der erforderlichen vielfältigen Kompetenzen ist dafür eine interdisziplinäre Zusammenarbeit mehrerer Domänen notwendig: In der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik erfolgt die Berücksichtigung der Mikrostrukturveränderungen über die gesamte Prozesskette hinweg. Zudem werden für die einzelnen Fertigungsverfahren jeweils passende Werkstoffmo-delle benötigt, gegebenenfalls auf mehreren Größenskalen. Weiter trägt die Domäne Produktionstechnik, im Sinne einer Gestaltung optimaler Prozessfolgen, zum Aufbau der Einzelmodelle und der realen Umsetzung der Prozesse inklusive einer Fertigung der betrachteten Komponenten bei. Das Fachgebiet der Mess- und Sensortechnik führt die zerstörungsfreie Datenerhebung mit inline-geeigneten Sensorsystemen durch. Innerhalb einer Prozesskette können diese auf die kombinierten Daten mehrerer Stufen zugreifen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
