DIREKT

Digital-rekonfigu­rierbare Herstellung...

...von Faserverbundbauteilen in einer resilienten Produktionsumgebung.

DIREKT

Eine neue Produktionsumgebung

Das Projekt DIREKT hat zum Ziel, eine schnell rekonfigurierbare, sich selbst überwachende und sensorisch gestützte Produktionsumgebung für Komponenten aus Hochleistungs-Faserverbundwerkstoffen zu erarbeiten.

Proaktive Produktion

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 ggf. 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. Langfristig ist durch eine Kombination aus digitaler Produktionstechnologie 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.

Hebelwirkung durch Verknüpfung mit Verbundprojekten

Das Projekt ist inhaltlich eng mit den Verbundprojekten von ARENA2036 verknüpft, um eine Hebelwirkung zu erzeugen:

Das Projekt Digitaler Fingerabdruck hat zum Ziel, eine offenen Datenarchitektur von Bauteilen entlang ihres gesamten Lebenszyklus aufzubauen. DIREKT wird mit dem Projekt verknüpft über die Nutzung der Datensemantik zur Verarbeitung der prozess- und produktspezifischen Bauteildaten.

Das Ziel des Projekts FlexCAR ist, eine offene Fahrzeugplattform aufzubauen. DIREKT will Demonstratorbauteilen umsetzen und bildet hierüber die Verbindung zu FlexCAR.

Fluide Produktion will ein menschzentriertes, cyperphysisches Produktionskonzept aufzubauen, DIREKT wird mit FluPro über intelligente und fluide Betriebsmittelmodule verknüpft.

Erwartete Ergebnisse von DIREKT

Es wurden fünf konkret erwartete Ergebnisse für das Fokusprojekt definiert:

  1. Eine virtuelle Engineering-Umgebung für das flexible Produktionssystem
  2. Systemfähig lernendes Produktionssystem für die resiliente Produktion von Hochleistungs-Faserverbundwerkstoffen
  3. Drei validierte Demonstratoren
  4. Wirtschaftlichkeit, Produktionskonzepte, -strategien & -szenarien der Zukunft
  5. Einführungsstrategien und Anwendungsszenarien der flexiblen Produktionssysteme