Geschwindigkeitsplanung in prozessintegrierenden Numerische Steuerung für Prozesse mit lokalem PT1- oder PT2-Verhalten (v-PINS)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Alexander Verl
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 566760905

Die Automatisierung von Prozessen erlaubt grundsätzlich die Steigerung der Prozessqualität, beispielsweise in Bezug auf Genauigkeit oder Reproduzierbarkeit. Der Einsatz numerischer Steuerungen ist insbesondere bei nicht-trivialen Kinematiken, wie sie beispielsweise bei industriellen Robotern zum Einsatz kommen, im Kontext der Automatisierung zu empfehlen. Prozesse, wie beispielsweise die "Fast Filament Fabrication (FFF)", weisen eine zusätzliche Dynamik auf, die bei der Geschwindigkeitsplanung in CNC-Systemen zu berücksichtigen ist. Dies bedingt die Integration von Prozesswissen in die numerische Steuerung. Das Ziel dieses Antrags besteht in der Konzeption, Implementierung und Validierung einer Geschwindigkeitsplanung für CNC-Systeme, welche die Prozessdynamik berücksichtigt. Dabei wird auf bereits etablierte Methoden der Geschwindigkeitsplanung zurückgegriffen. Die Integration von Prozess- und Maschinendynamik wird durch die Definition neuer Geschwindigkeitsprofile erreicht, welche sowohl den Prozess als auch die Maschine berücksichtigen. Die Klasse der zu betrachtenden Prozesse wird dabei auf solche eingeschränkt, die sich lokal entweder wie ein PT1-Glied oder ein PT2-Glied verhalten. Die Kompensation des Totzeitverhaltens soll durch eine flachheitsbasierte Vorsteuerung erfolgen. Im Rahmen des Projektes erfolgt eine Bewertung des Konzepts an zwei Prozessen, dem FFF und dem Metallgießen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Armin Lechler