ARENA2036: Digital-rekonfigurierbare Herstellung von Faserverbundbauteilen in einer resilienten Produktionsumgebung (DIREKT) - Teilvorhaben A

Das Projekt DIREKT hat zum Ziel, eine schnell rekonfigurierbare, sich selbst überwachende und sensorisch gestützte Produktionsumgebung für Komponenten aus Hochleistungs-Faserverbundwerkstoffen zu entwickeln. Hierfür kommen unter anderem neue, verschnittarme (Ziel: max. 5% Verschnitt) Legeverfahren für kohlenstofffaserbasierte Halbzeuge zum Einsatz, sowie formadaptive Werkzeuge, deren Geometrie sich automatisiert an ein digitales Modell anpasst. Dadurch kann das kostenintensive Leichtbaumaterial CFK ressourcenschonend eingesetzt und neue Bauteile auf direktem Weg aus dem digitalen Arbeitsraum heraus produziert werden, ohne die Notwendigkeit einer Herstellung bauteilspezifischer Formwerkzeuge. Das konkrete Ziel hierbei ist die Möglichkeit zur Realisierung einer neuen Bauteilgeometrie innerhalb eines Tages. Die Integration verschiedener Sensoren in die Produktionsumgebung erlaubt es dabei, den Zustand des Systems kontinuierlich zu überwachen und so frühzeitige Interventionsmöglichkeiten zu bieten. Ob Fehler im Produktionsprozess erfolgt sind und ggfs. direkt korrigiert werden können, soll durch eine direkte Datenanalyse in der Nähe der Datenquelle (Edge/Fog Computing), ohne zeitaufwändige Datentransfers in die Cloud erfolgen. Die Eigenschaften einer komplexen Produktionsumgebung, dabei robust auf Störungen zu reagieren und so stets in einem optimalen Bereich zu arbeiten, wird auch als Resilienz bezeichnet und ist Fokus des InterSpin-Partnerprojekts "I4Produktion". Langfristig ist durch eine Kombination aus digitaler Pro¬duktionstechnologie und formadaptiven, automatisierten Herstellungsverfahren eine deutliche Reduktion der Produktkosten bei kleinen bis mittleren Stückzahlen von mindestens 50% zu erwarten. Dies ermöglicht die Fertigung kundenindividueller Bauteile, kurzfristige Anpassungen der Bauteilgeometrie und die Nutzung des Leichtbauwerkstoffes CFK in einem breiten Anwendungsspektrum.