Gekoppelte Prozesskettenmodellierung

Die Eigen­schaf­ten metal­li­scher Pro­duk­te sind nicht nur von ihrer Legie­rungs­zu­sam­men­set­zung, son­dern auch von den wäh­rend des Her­stel­lungs­ver­fah­rens ablau­fen­den Pro­zes­sen (z.B. Umfor­men, Wär­me­be­han­deln) abhän­gig. Die Berech­nung, Aus­le­gung und Steue­rung der Pro­zes­se erfol­gen mit Hil­fe von Model­len, wel­che die Vor­gän­ge inner­halb der Anla­gen und Werk­stü­cke simulieren.

Die Ergeb­nis­se von Model­len wer­den teil­wei­se als Ein­ga­be für die Model­lie­rung nach­ge­schal­te­ter Pro­zes­se benö­tigt. Durch eine sol­che Ver­knüp­fung von Model­len ent­steht eine Simu­la­ti­ons­ket­te. Die Ein­ga­ben für ein­zel­ne Model­le erfol­gen in der Regel manu­ell, da ver­schie­de­ne Pro­zess­schrit­te durch unter­schied­li­che, mög­li­cher­wei­se nicht unter­ein­an­der kom­pa­ti­ble Soft­ware­lö­sun­gen model­liert wer­den. Inner­halb einer Simu­la­ti­ons­ket­te kön­nen sich so Infor­ma­ti­ons­ver­lus­te erge­ben. Eine auto­ma­ti­sche Ver­knüp­fung der Model­le einer Simu­la­ti­ons­ket­te mit einer über­ge­ord­ne­ten Simu­la­ti­ons- und Daten­platt­form kann dazu bei­tra­gen die­se Infor­ma­ti­ons­ver­lus­te zu ver­hin­dern und manu­el­le Arbeit zu reduzieren.

Bei­spiel­haf­te Pro­zess­ket­te der Bandmaterialherstellung

Im Rah­men des For­schungs­vor­ha­bens wur­de eine sol­che Platt­form ent­wi­ckelt. Zur Demons­tra­ti­on der Platt­form wur­den die Pro­zess­ket­ten der Alu­mi­ni­um­ge­trän­ke­do­sen­her­stel­lung und der Kup­fer­band­pro­duk­ti­on her­an­ge­zo­gen. Für die Simu­la­ti­ons­ket­te, wel­che die Kup­fer­band­pro­duk­ti­on abbil­det, wur­de der Has­pel­vor­gang nach dem Kalt­wal­zen des Ban­des mit dem anschlie­ßen­den Glüh­pro­zess ver­knüpft. Zur Model­lie­rung der Alu­mi­ni­um­do­sen­her­stel­lung wur­den ein Warm­walz­mo­dell und ein Tief­zieh­mo­dell gekop­pelt. Anhand die­ser zwei Bei­spie­le konn­te die Funk­tio­na­li­tät der Platt­form nach­ge­wie­sen werden.

Durch eine auto­ma­ti­sier­te Ver­knüp­fung von meh­re­ren Pro­zess­mo­del­len und der dar­aus resul­tie­ren­den ver­lust­frei­en Wei­ter­ga­be von Simu­la­ti­ons­er­geb­nis­sen kön­nen mit Hil­fe der Platt­form kri­ti­sche Para­me­ter iden­ti­fi­ziert wer­den. Durch eine geziel­te Steue­rung die­ser Para­me­ter kön­nen poten­zi­el­le Qua­li­täts­ver­bes­se­run­gen und Ener­gie­ein­spa­run­gen rea­li­siert werden.

Die Zie­le des For­schungs­vor­ha­bens wur­den erreicht. Der Schluss­be­richt ist über die For­schungs­ver­ei­ni­gung Indus­trie­ofen­bau e.V. (FOGI) verfügbar.