Prozessnahe Qualitätsregelung für nicht markierbare Mikrobauteile mittels Fingerprint

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Gisela Lanza
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 558682077

Das Projekt QMikF (Prozessnahe Qualitätsregelung für nicht markierbare Mikrobauteile mittels Fingerprints) entwickelt eine innovative Methodik zur Qualitätssicherung in der Mikrobauteilfertigung. Hochpräzise Komponenten, wie Mikroverzahnungen in Dentalinstrumenten, unterliegen engen Toleranzgrenzen unter 10 μm. Bestehende Messtechnologien können oft nur verzögert Qualitätsabweichungen erfassen, was zu ineffizienten Produktionsprozessen und Ausschuss führt. Um dies zu lösen, kombiniert das Projekt zwei technologische Ansätze: Virtuelle Messtechnik (VM) und eine markierungsfreie Bauteilrückverfolgung mittels Fingerprint-Technologie. VM ermöglicht eine modellbasierte Vorhersage von Qualitätsmerkmalen auf Basis von Prozessdaten, insbesondere durch Körperschallsensorik. Dadurch können Abweichungen in Echtzeit erkannt und Gegenmaßnahmen direkt im Fertigungsprozess eingeleitet werden. Die Fingerprint-Technologie erlaubt es, jedes Mikrobauteil ohne zusätzliche Markierung eindeutig zu identifizieren und dessen Qualitätsdaten sicher zuzuordnen. Dies ist essenziell, da herkömmliche Markierungsverfahren aufgrund der geringen Bauteilgröße, der Funktionsflächen und der nachgelagerten Prozesse nicht anwendbar sind. Das Projekt adressiert zwei zentrale Herausforderungen: Erstens wird eine robuste Prädiktionspipeline entwickelt, die Unsicherheiten und Concept Drift berücksichtigt. Zweitens wird die Fingerprint-Technologie industrietauglich weiterentwickelt und in den Produktionsprozess integriert. Der Anwendungsfall basiert auf Mikroverzahnungen für Dentalinstrumente, die höchste Anforderungen an Qualität und Prozesssicherheit stellen. Die Kombination aus VM und Fingerprint-Technologie soll die Qualitätssicherung revolutionieren, Ausschuss reduzieren und die Wettbewerbsfähigkeit in der Mikrobauteilfertigung nachhaltig stärken.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen (Transferprojekt)
• Anwendungspartner: Dentsply Sirona Deutschland GmbH; Kistler Straubenhardt GmbH
• Kooperationspartner: Professor Dr. Daniel Carl
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Florian Stamer