Entwicklung eines intelligenten Prozessparametrierungstools am Beispiel des fließlochformenden Schraubens

Projektbeschreibung

Intelligente Prozessparametrierung beim fließlochformenden Schrauben

Das fließlochformende Schrauben (FLS) ermöglicht das wiederlösbare Verbinden von artverschiedenen Werkstoffen bei einseitiger Zugänglichkeit zur Fügestelle in Mischbaukonstruktionen, welche häufig die Basis innovativer und nachhaltiger Leichtbaustrukturen darstellen.
Die Parametrierung des FLS-Prozesses erfordert ein hohes Maß an Expertenwissen. Vor dem Hintergrund, dass vermehrt Baugruppen an Zulieferer, welche häufig KMU sind, ausgelagert werden, ist das notwenige FLS-Expertenwissen auch in diesen Unternehmen erforderlich. Da dieses Wissen häufig nicht vorhanden ist, wird das FLS unter konstruktiver Änderung der Baugruppe durch andere Fügeverfahren ersetzt.
Die Zielsetzung des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines intelligenten, maschinell unterstützten Prozessparametrierungstools (Pro-Par-Tools) für das FLS. Die integrierte, wissensbasierte Entscheidungsfindung des neuartigen Pro-Par-Tools ermöglicht die Ermittlung von geeigneten FLS-Prozessparametern durch iterative Testverschraubungen bei nur grundlegenden Prozesskenntnissen. Auf diese Weise erfolgt eine direkte Befähigung in bisher nicht erschlossen Wirtschaftszweigen und ermöglicht somit die Aktivierung ungenutzter Leichtbau- und Produktionspotentiale. Im Projektverlauf wird eine experimentelle Prozessanalyse durchgeführt, aus welcher prozessstufenspezifische Toleranzbereiche für prozessuale Reaktionsgrößen (Fließlochzeit, Gewindeformmoment, ...) erarbeitet werden. Diese bilden die Grundlage für die zu entwickelnden Entscheidungsstrategien, welche neben der Ermittlung geeigneter Stellgrößen ein Teilziel darstellen.
Während der Erprobung des Tools werden Einflussfaktoren aus dem produktionstechnischen Umfeld untersucht und Korrekturfaktoren für die Prozessparameteranpassung erarbeitet. Zusätzlich wird ein Feature ergänzt, welches bei der initialen Schraubenauswahl unterstützt. In der Evaluationsphase wird die Benutzeroberfläche sowie das Open-Source-Softwaremodul entwickelt.