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Automatische Prozessregelung im Presswerk
Ausgangssituation

Gegenwärtig herrscht in den Pressenstraßen der Automobilindustrie ein sensibler Produktionsprozess vor. Die Prozesssteuerung erfolgt durch subjektives Eingreifen der Mitarbeiter vor Ort. Bewegen sich ohne Prozessregelung die Qualitätsmerkmale außerhalb der geforderten Qualitätsgrenzen, erfolgt als Gegenmaßnahme ein manueller Eingriff.

Ziel des Projektes

Ziel dieses Projekts ist die frühzeitige und automatisierte Erkennung der jeweiligen Trends verschiedener Merkmale und der Entwurf einer Regelungsstruktur für ein rechtzeitiges Gegensteuern durch einen automatisierten Eingriff in den Prozess. Durch den geregelten Verlauf der Qualitätsmerkmale innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbandes erschließt dieser stabile Prozess ein erhebliches Kosteneinsparungspotential.

Vorgehensweise

Wird der Umformprozess innerhalb eines Regelkreises betrachtet, so haben mehrere Größen einen Einfluss auf die endgültige Qualität des Bauteils. Neben den Eingangsgrößen wirken sich schwer messbare Störgrößen, wie z. B. Werkstoffeigenschaften, die Blechdicke, der Schmier- und der Werkzeugzustand negativ auf die Bauteilqualität aus.

In einer Zusammenarbeit zwischen dem iwb, dem utg und der AUDI AG im Rahmen des so genannten INI.TUM-Programms (Ingolstadt Institute der TU München) wird eine "Automatische Prozessregelung im Presswerk" entwickelt. In diesem Zusammenhang werden durch das iwb umfassende Sensorsysteme zur Erfassung von Prozessparametern, die Einfluss auf die Qualität ausüben, entwickelt, getestet und für die Implementierung und soft-waretechnische Ankopplung an die Serienproduktion vorbereitet.

Qualitätsmuster unterliegen höchst nichtlinearen und stochastischen Schwankungen. Zur Abbildung und analytischen Beschreibung derartiger Eigenschaftsmuster werden neuronale Netzwerke, eingesetzt. Diese besitzen die Fähigkeit nach einer definierten Anzahl von Trainingsphasen anhand von guten und schlechten Bauteilen den genannten Forderungen nachzukommen. Durch die Implementierung von neuronalen Netzen innerhalb eines Regelungssystems lässt sich eine kontinuierliche Qualitätsüberwachung gewährleisten. Die Umsetzung des am iwb entwickelten Systems erfolgt in der Serienpilotanlage im Presswerk der AUDI AG in Ingolstadt..

Ergebnisse

Die Entwicklung eines mechatronischen Systems, das selbsttätig auf Qualitätsschwankungen reagiert, führt somit zu einem stabilen und robusten Umformprozess durch die Regelung der Bauteilqualität. Es wird eine Reduzierung von Ausschuss und eine Steigerung der Ausbringung erzielt.

Status laufend

Laufzeit 01/2005-12/2007

Letzte Aktualisierung 07.10.2006

Partner AUDI AG, INI.TUM

Förderer

Veranstaltungen

Veröffentlichungen

  • Zäh, M.; Hornfeck, T.; Schlickenrieder, K.; Papadakis, L.; Mork, R.: Qualität als Funktion des Steuerns und Regelns. Blech in Form 2/06, S. 57-60 (2006).
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Weiterführende Links

 

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Kontakt
Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften Technische Universität München

Boltzmannstr.15
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