Fertigungsintegrierte ZfP

Die Abteilung Fertigungsintegrierte ZfP entwickelt Verfahren, die bereits im Rahmen der Prozessentwicklung genutzt werden, beispielsweise zur Validierung von Simulationen, mit denen die Zusammenhänge zwischen dem Walzprozess und der Eigenspannungsverteilung in Stahlblech ermittelt werden. Für die Entwicklung des Drapierprozesses bei der CFK-Herstellung werden Messverfahren bereitgestellt, die eine detaillierte Analyse der Struktur des Fasergeleges ermöglichen.

Das klassische Anwendungsfeld der fertigungsintegrierten ZfP ist die Überwachung und Steuerung von Prozessen anhand von Qualitätsmerkmalen der Zwischen- und Endprodukte. Die Prüfverfahren der Abteilung werden sowohl für die kontinuierliche Prozessüberwachung wie auch für die Stichprobenprüfung im Sinne der statistischen Prozesslenkung eingesetzt.

Besonders erfolgreich ist dabei die sogenannte 3MA-Prüftechnik, mit der Werkstoffeigenschaften, wie Härte, Zugfestigkeit oder Bruchdehnung quantitativ bestimmt werden können. Davon profitieren besonders hochkomplexe Fertigungsprozesse mit häufigen Last- und Produktwechseln, wie das Presshärten. Erst durch den Einsatz der 3MA-Prüftechnik war es hier möglich, die Produktion engmaschig abzusichern und Prozessstörungen sofort zu erkennen. Neben dem Presshärten stehen auch andere Umformprozesse, wie Tiefziehen, Kragenziehen und Innenhochdruckumformen im Fokus des Forschungsinteresses. Es wurden Pre-, In-, und Post-Process-Verfahren entwickelt, mit denen die Schadenanfälligkeit, die Entstehung und das Vorhandensein von umformbedingten Bauteilfehlern, wie Rissen und Einschnürungen geprüft werden können.

Produktionsprozesse sind üblicherweise beherrscht, qualitätsfähig und optimiert.

• Beherrscht: Statistische Verteilung der Merkmale ist bekannt.
• Qualitätsfähig: Qualitätsanforderungen werden erfüllt.
• Optimiert: Verhältnis von Prozessqualität zu Prozesskosten ist maximal.
  

Bedarf an ZfP bei nicht beherrschten, nicht qualitätsfähigen oder nicht optimierten Prozessen:

• Neuartige Produktionsprozesse
• Nichtlineare und zeitvariante Prozesse
• Prozesse ohne physikalisches Prozessmodell
• Prozesse mit hoher Wertschöpfung
• An- und Abfahren von Batch-Prozessen
• Prozesse mit Last- und Produktwechseln
• Qualitätssicherung mit zerstörenden Prüfungen (SPC) ist nicht möglich oder zu aufwendig