Prozessketten für die Mikroproduktion: CIRP Keynote setzt neuen Stand der Technik

Die Herstellung von Hochpräzisionsbauteilen mit Mikrofunktionen ist für viele Indus­triezweige von wachsender Bedeutung. Die Produktspanne reicht von der Einzelteilfertigung für Spezialanwendungen wie in der Astrophysik bis hin zu großen Stückzahlen, zum Beispiel in der Medizintechnik. Die entsprechenden Fertigungstechnologien müssen umfangreiche Anforderungen an Qualität und Wirtschaftlichkeit erfüllen. Hier sind vor allem Standards für Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit der Prozesse gefragt.

Gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Deutschland und den USA haben wir erstmals Fragestellungen der Mikroproduktionstechnik im Zusammenhang von Fertigungstechnologie, Maschinenbau und Messtechnik umfassend untersucht. Ergebnis ist eine Zusammenfassung des aktuellen Standes der Technik für die Produktion mikrostrukturierter Bauteile, die weit über bisherige Forschungen hinausgeht und international große Beachtung findet. Die Forschungsarbeiten des internationalen Teams konzentrierten sich auf die vier Themenschwerpunkte Anwendungen, Fertigungsverfahren, Maschinensysteme und Messtechnik sowie Prozesskette. Eine grundsätzliche Betrachtung von industriellen Anwendungsbeispielen führt einleitend zur Klassifizierung von Produkten sowie zu einer Diskussion des Aufbaus von Prozessketten für deren Herstellung. Dabei wurde herausgearbeitet, dass das klassische Prozesskettenmodell »vom Groben zum Feinen« nicht unmittelbar auf die hier adressierten Anwendungen übertragbar ist. Stattdessen ist in den realisierten Prozessketten ein stetiger Wechsel zwischen präziser, hochpräziser und ultrapräziser Bearbeitung und Messung notwendig, um die an ein Produkt gestellten Forderungen hinsichtlich der Struktur- und Bauteilgenauigkeit zu erfüllen.

Das Keynote Paper wurde im August 2016 auf der jährlichen CIRP General Assembly vorgestellt und in den CIRP Annals 2016 veröffentlicht.