Optimierung von Produktionsprozessen durch den Einsatz von ZfP

Optimierung von Produktionsprozessen durch den Einsatz von ZfP

Optimierung von Produktionsprozessen durch den Einsatz von ZfP

Optimierung von Produktionsprozessen durch den Einsatz von ZfP

Interview mit Dr. Bernd Wolter - Detektion von Schleifbrand mit 3MA

Quelle: Werkstatt + Betrieb

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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
 

Auszeichnung

INDUSTRIEPREIS 2016: Fraunhofer IZFP mit dem Prädikat »BEST OF 2016« für die Technologielösung »3MA PHS« in der Kategorie Automotive ausgezeichnet!

Wir haben die Jury überzeugt und gehören damit zur Spitzengruppe der eingereichten Bewerbungen. Eine unabhängige Fachjury bestehend aus Industrie-Branchenexperten,
Professoren und Fachjournalisten bilden den erlesenen Kreis der
Preisrichter.

Die Huber Verlag für Neue Medien GmbH prämiert mit dem INDUSTRIEPREIS besonders fortschrittliche Industrieprodukte mit einem hohen wirtschaftlichen, gesellschaftlichen, technologischen und ökologischen Nutzen.

Weitere Infos zu unserer Technologielösung »Zerstörungsfreie Prüfung pressgehärteter Karosserieteile mit 3MA« erhalten Sie unter: http://www.izfp.fraunhofer.de/…/The…/3MA-presshaerten-de.pdf.

Details zum Industriepreis finden Sie unter www.industriepreis.de!

Die Schwerpunkte der Arbeiten liegen in den Bereichen

  • Automobil,
  • Metallerzeugung und –verarbeitung,
  • Anlagenbau.

Urformen, generative Verfahren

  • Gießen
  • Selective Laser Melting
  • FVK (SMC, Pultrusion)

Umformen

  • Presshärten, Warmumformen
  • Tiefziehen, Kragenziehen
  • Bandstahl
  • Grobblech

Stoffeigenschaften ändern

  • Einsatz-, Induktions-, Laserhärten
  • Nitrieren, Carbonitrieren
  • Beschichten
  • Vergüten

Trennen

  • Schleifen, Bohren, Fräsen
  • Stanzen, Schneiden

Fügen

  • Laserstrahlschweißen
  • Widerstandspunktschweißen
  • Rührreibschweißen
  • Mechanisches Fügen

Prozessintegration

Prozessregelung

Prozessoptimierung

Automatisierung

Simulation

  • 3MA - Presshärten
  • 3MA - Ventilfederprüfung
  • 3MA - Bandstahlüberwachung

(3MA - Mikromagnetische Multiparameter- Mikrostruktur- und Spannungsanalyse)

JahrTitel/AutorDokumentart
2018Combination of electromagnetic measurements and FEM simulations for nondestructive determination of mechanical hardness
Gabi, Yasmine; Martins, Olivier; Wolter, Bernd; Straß, Benjamin
Zeitschriftenaufsatz
2017Hybrid Al/steel-joints manufactured by ultrasound enhanced friction stir welding (USE-FSW): Process comparison, nondestructive testing and microscopic analysis
Thomä, Marco; Wagner, Guntram; Straß, Benjamin; Wolter, Bernd; Benfer, Sigrid; Fürbeth, Wolfram
Konferenzbeitrag
2017Hybrid joints manufactured by ultrasound enhanced friction stir welding (USE-FSW) - corrosion properties
Benfer, Sigrid; Fürbeth, Wolfram; Thomä, Marco; Wagner, Guntram; Straß, Benjamin; Wolter, Bernd
Konferenzbeitrag
2017Non-destructive characterization of fiber orientation in reinforced SMC as input for simulation based design
Schladitz, Katja; Büter, Andreas; Godehardt, Michael; Wirjadi, Oliver; Fleckenstein, Johanna; Gerster, Tobias; Hassler, Ulf; Jaschek, Katrin; Maisl, Michael; Maisl, Ute; Mohr, Stefan; Netzelmann, Udo; Potyra, Tobias; Steinhauser, Martin O.
Zeitschriftenaufsatz
2017Production integrated nondestructive testing of composite materials and material compounds - an overview
Straß, Benjamin; Conrad, Christian; Wolter, Bernd
Konferenzbeitrag
2017Realization of ultrasound enhanced friction stir welded Al/Mg- and Al/steel-joints: Process and robustness, mechanical and corrosion properties
Thomä, Marco; Wagner, Guntram; Straß, Benjamin; Conrad, Christian; Wolter, Bernd; Benfer, Sigrid; Fürbeth, Wolfram
Konferenzbeitrag
2016AkuProLas: Acoustic inline process monitoring for laser welding applications
Bastuck, Matthias; Herrmann, Hans-Georg; Wolter, Bernd; Böttger, David; Zinn, Peter-Christian
Konferenzbeitrag
2016PHS process monitoring & product quality control with 3MA
Conrad, Christian
Konferenzbeitrag
2016Recent developments for ultrasonic-assisted friction stir welding: Joining, testing, corrosion - an overview
Thomä, Marco; Wagner, Guntram; Straß, Benjamin; Conrad, Christian; Wolter, Bernd; Benfer, Sigrid; Fürbeth, Wolfram
Konferenzbeitrag
2016Simulation of electromagnetic inspection techniques using FEM analysis
Gabi, Yasmine; Wolter, Bernd; Kern, Rolf; Conrad, Christian; Gerbershagen, Andreas
Konferenzbeitrag
2016Testing of PHS CarBodyParts: Process integrated, reliable and in a matter of seconds!
Conrad, Christian; Kern, Rolf; Wolter, Bernd
Konferenzbeitrag
20153MA finite element modeling of 3MA NDT devices in different inspection situation
Gabi, Yasmine; Wolter, Bernd; Martins, Olivier; Gerbershagen, Andreas; Kern, Rolf; Conrad, Christian
Zeitschriftenaufsatz
2015Acoustic in-process monitoring of laser welding
Bastuck, Matthias; Herrmann, Hans-Georg; Wolter, Bernd; Zinn, Peter-Christian; Zäh, Ralf-Kilian
Konferenzbeitrag
2015Industrial demands and nondestructive testing (NDT) solutions for process monitoring and quality control in hot and cold formed steel production
Conrad, Christian; Kern, Rolf; Wolter, Bernd; Wicke, Tim; Tonne, Jens
Konferenzbeitrag
2015Prüfsysteme zur Prozessüberwachung beim Kragenziehen - Blechteilen geht es an den "Kragen"
Wolter, Bernd; Müller, Thorsten; Behrens, Bernd-Arno; Hübner, Sven; Gaebel, Christoph Michael
Zeitschriftenaufsatz
2014Electromagnetic examination of hardened depth of steel using 2D nonlinear hysteresis FEM analysis
Gabi, Yasmine; Wolter, Bernd; Martins, Olivier; Gerbershagen, Andreas
Konferenzbeitrag
2014FEM simulations of incremental permeability signals of a multi-layer steel with consideration of the hysteretic behaviour of each layer
Gabi, Yasmine; Wolter, Bernd; Gerbershagen, Andreas; Ewen, Michaela; Braun, Peter; Martins, Olivier
Zeitschriftenaufsatz
2014High-Speed-3MA zur mikromagnetischen Werkstoffcharakterisierung in schnellen Produktionsprozessen
Szielasko, Klaus; Youssef, Sargon; Wolter, Bernd; Schuppmann, Martin; Rodner, Christoph; Weingard, Christoph; Kopp, Harald; Elzatma, Mohammed; Mironenko, Ivan; Kiselmann, Ifrit
Konferenzbeitrag
2014Non-destructive evaluation for advanced lightweight structures
Herrmann, Hans-Georg; Maisl, Michael; Conrad, Christian; Rabe, Ute; Helfen, Thomas Benedikt
Konferenzbeitrag
2014Nondestructive determination of mechanical properties of open-die forgings and potentials for full implementation in production process chain
Ewen, Michaela; Blaes, Nikolaus; Bokelmann, Dieter; Braun, Peter; Conrad, Christian; Gabi, Yasmine; Kern, Rolf; Kopp, Harald; Wolter, Bernd
Konferenzbeitrag
2014Prüfung von grüner Sanitärkeramik als Mittel zur Ressourceneffizienz
Walle, Günter; Sklarczyk, Christoph; Müller, Torsten; Netzelmann, Udo
Konferenzbeitrag
2014Qualitätsrelevante Kennwertermittlung mittels zerstörungsfreier Prüfverfahren - Neue Entwicklungen und Trends
Kurz, Jochen Horst; Wolter, Bernd; Herrmann, Hans-Georg; Szielasko, Klaus; Tschuncky, Ralf
Konferenzbeitrag
2014Realization of Al/Mg-hybrid-joints by ultrasound supported friction stir welding - mechanical properties, microstructure and corrosion behavior
Strass, Benjamin; Wagner, Guntram; Conrad, Christian; Wolter, Bernd; Benfer, Sigrid; Fürbeth, Wolfram
Konferenzbeitrag
2014Untersuchungen von Schwindungsporositäten mittels mechanisierter Ultraschallprüfung mit Sampling Phased Array Technik an Sphäroguss von Windkraftanlagenkomponenten zur Abschätzung ihrer Schwingfestigkeit
Kurz, Jochen Horst; Bleicher, Christoph; Bulavinov, Andrey; Heinrietz, Andre; Maisl, Ute; Maisl, Michael; Pinchuk, Roman; Pudovikov, Sergey; Tsyban, Alexandra
Konferenzbeitrag
2013Neue Ansätze zur Überwachung und Optimierung des Rührreibschweißens mit ZFP
Conrad, Christian; Dobmann, Gerd; Wolter, Bernd
Konferenzbeitrag
2013Pressgehärtete Karosserieteile zerstörungsfrei geprüft
Wolter, Bernd
Zeitschriftenaufsatz
2013Überwachung und Qualitätssicherung des Laserschweißprozesses ultrahochfester Karosseriestähle durch integrierte ZfP-Verfahren
Bastuck, Matthias; Valeske, Bernd; Wolter, Bernd; Herrmann, Hans-Georg
Konferenzbeitrag
2013Zerstörungsfreie Prüfung für Laserschweißverbindungen pressgehärteter Stähle
Bastuck, Matthias; Herrmann, Hans-Georg; Valeske, Bernd; Wolter, Bernd
Konferenzbeitrag
2011NDT based process monitoring and control
Wolter, Bernd; Dobmann, Gerd; Boller, Christian
Zeitschriftenaufsatz
2011Virtual reality in planning of non-destructive testing solutions
Avgoustinov, Nicolai; Boller, Christian; Dobmann, Gerd; Wolter, Bernd
Konferenzbeitrag
2011Zerstörungsfreie Detektion von Schleifbrand mittels elektromagnetischer Prüftechniken
Altpeter, Iris; Boller, Christian; Kopp, Melanie; Wolter, Bernd; Fernath, R.; Hirninger, B.; Werner, S.
Konferenzbeitrag
Diese Publikationsliste wurde aus der Publikationsdatenbank Fraunhofer-Publica erstellt.

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