V8 - Die Digitale Prozesskette am Beispiel der Prototypenfertigung von Triebwerkskomponenten Flashcards
Herausforderung und Lösung Prototypenfertigung
Herausforderung:
Hochiterativer. ressourcenintensiver Einfahrprozess
Lösung:
First-Part-Right
Vollständig virtuelles Prozessdesign auf Basis des Digitalen Zwillings
Die Digitale Prozesskette - CA…-Definitionen
*CAD: Computer-Aided Design
* CAM: Computer-Aided Manufacturing
* CAE: Computer-Aided Engineering
* PP: Post-Processing
* CNC/NC: (Computerized) Numerical Control
* CAQ: Computer-Aided Quality Assurance
* PLM: Product Lifecycle Management
* PPS: Produktionsplanung/-steuerung
* ERP: Enterprise Resource Planning
* MES: Manufacturing Execution System
Einordnung der Digitalen Prozesskette
CAD/CAE: Zu beachten
- Toleranzen
- Spezialprozesse
- Features für Instrumentierung
CAM - Bestandteile
Modelliungssprache: K3 (Koordination, Kooperation, Kommunikation); Kontrollfluss; Informationsfluss; Aktivität; Blob; Information
CAM - CAD Planung
CNC: Integrierte Fräs-Dreh-Bearbeitung
CAM-Operationen
- Bearbeitungsstrategie
- Werkzeugkonzept
CAM: Simulation
- Materialabtragssimulation
- Kollisionskontrolle
Prozesssimulation gekoppelter Technologiemodelle mittels CAE-System
Drehzahlauslegung zur Vermeidung instabiler Bearbeitungszustände
- Modalanalyse
- Drehzahlauslegung
Renishaw Sprint
Maschinendatenerfassung und -verarbeitung: Prozess
Datenbasierte Qualitätsbewertung - Idee
Grundidee der datenbasierten Qualitätsbewertung ist es, einen Großteil der erforderlichen Qualitätsaussagen bereits auf Basis eines Digitalen Zwillings des gefertigten Werkstücks zu treffen. Hierzu werden im Prozess Maschinen- und Sensordaten erfasst (A), mit Hilfe geeigneter Technologiemodelle zu einem Digitalen Zwilling verarbeitet und bewertet (B) und das physikalische Bauteil nur noch an kritischen Bereichen konventionell geprüft (C).
Datenbasierte Qualitätsbewertung - Auswirkung auf Qualität
Die Verarbeitung von Maschinendaten (1) und Prozesszustandsdaten (2) zu Bauteilzustandsdaten (3) ermöglichte eine frühzeitige Qualitätsbeurteilung während der Fertigung auf Basis des Digitalen Zwillings. Die Profilabweichungen des Werkstücks konnten genau bestimmt werden, passend zu den späteren Messergebnissen der Koordinatenmessmaschine.
Datenbasierte Qualitätsbewertung - Auswirkung auf Qualität
Die Verarbeitung von Maschinendaten ermöglicht die präzise Erfassung von Verbrauchsdaten und eine damit verbundene Nachhaltigkeitsbewertung bzw. –optimierung (sog. Life Cycle Assessment LCA).
CAQ - Planung der Messung
CAQ: Optische Messung
Zusammenfassung Digitale Prozesskette
Cax: Übertragbarkeit in andere Industrien
Design-for-X
„Design-for-X“ beschreibt Methodiken für eine frühzeitige Berücksichtigung diverser Anforderungsdimensionen entlang des Product Life Cycle in der Produktentwicklung. Zukünftig wird insbesondere eine systemische Umsetzung dieser Methodiken durch eine Kopplung der unterschiedlichen Software-Systeme entlang der Digitalen Prozesskette eine wichtige Rolle spielen.
Digitaler Zwilling
Der Digitale Zwilling ist eine Schlüsseltechnologie für die Erreichung einer datendurchgängigen Digitalen Prozesskette.
