Entwicklungen Featurebasiete Modelle und Algorithmen für ein Assistenzsystem zur energetischen optimalen Technologieauswahl für die Teilefertigung

Energieeffizienz wird immer mehr zu einer bedeutenden ingenieurtechnischen und betriebswirtschaftlichen Größe in den KMU der Teilefertigung im Maschinenbau. Insbesondere die nachhaltige Minimierung des Energieaufwandes verbunden mit einer Optimierung der Abläufe der Fertigungsprozesse aus energetischer Sicht ist möglichst in frühen Phasen der Technologieplanung und -auswahl zu berücksichtigen. Bisher gibt es in der industriellen Praxis keine Möglichkeit, den technologisch bedingten Energieaufwand kumulativ von der Rohteilherstellung bis zur Erzeugung des Fertigteiles durchgängig automatisiert mittels Bearbeitungsfeatures voraus zu bestimmen.

Zielstellung der Technologieentwicklung ist es, durch die Entwicklung eines durchgängig featurebasierten Assistenzsystems den Energieaufwand zur Herstellung von maschinenbautypischen Einzelteilen kumulativ und vergleichend zu ermitteln, um auf dieser Grundlage die Auswahl und Anwendung der Fertigungstechnologien frühzeitig zu optimieren.

Realisierung des Assistenzsystems erfolgt u. a. mit folgendem Leistungsvermögen:

• durchgängig anwendungsbezogene Featuretechnologie,
• Ablaufmodell zur Auflistung möglicher Verfahrensressourcen bzw. möglicher Fertigungsmittelressourcen für jedes Feature,
• featurebasierte Algorithmen zur Berechnung des kumulierten Energieaufwandes über alle generierten Fertigungsvarianten,
• parameterbasierte Simulation der technologisch verfahrensbedingten Energieaufwände zur optimalen Technologieauswahl,
• problemorientierte Abbildung der generierend ermittelten Zwischen- und Endergebnisse mittels Fertigungsgraphen und
• Technologieentwicklung soll unter Einbeziehung praxisrelevanter technologischer Kriterien erfolgen.

Die technischen Funktionalitäten des Assistenzsystems werden durch ein 2-Sichtenkonzept realisiert (vgl. Abb. 3).