Fraunhofer IPK

Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik

Jahresbericht 2017
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AM 4.0 – Zustandsüberwachung in der additiven Fertigung

 

 

Der intensive Einsatz von additiven Fertigungsver-fahren, insbesondere des selektiven Laserstrahl-schmelzens, zur Herstellung komplexer Funktions-bauteile in mehreren Industriesektoren hat gezeigt, dass die heutigen Maschinen nicht in der Lage sind, eine ausreichende Produktqualität zu gewährleisten. Ein Grund dafür ist häufig die Steuerungssoftware, die Fehler im Fertigungsprozess verursacht. Solche Fehler beeinflussen entweder die Zeit bis zur Herstellung eines Bauteils oder dessen Qualität. Eine verbesserte Qualitätssicherung mit Six Sigma ist deshalb das Ziel von FuE-Arbeiten am Fraunhofer IPK.

Mit »Additive Manufacturing AM 4.0« wurde dafür eine spezielle App entwickelt, die eine dezentrale Online-Prozess- und Maschinenüberwachung ermöglicht. Um Störungen während eines Fertigungsprozesses schnell zu erkennen, werden Daten von Sensoren und von der Maschinensteuerung abgelesen, aufbereitet und während der Generierung in die Cloud übertragen. Auf die hier bearbeiteten Daten und exrahierten Informationen greift dann die App »AM 4.0« zu. Mit ihrer Hilfe können Maschinenbediener bestimmte Indikatoren, z. B. die Beschichtungszeit pro Schicht oder die Anzahl der Fehler pro Schicht, während eines Fertigungsprozesses schrittweise verfolgen. Sie können Verhaltenstrends der Indikatoren verifizieren und im Falle eines Ausfalls schneller reagieren. Durch den Einsatz maschineller Lernalgorithmen können außerdem unterschiedliche Betriebsbereiche einer Maschine identifiziert und beobachtet werden. Darüber hinaus können die Maschinentoleranzen durch Echtdaten definiert und die Prozessfähigkeit berechnet werden. So wird zum Beispiel deutlich, welches Subsystem schlecht arbeitet. Im Ergebnis unterstützt die App dabei, Fehler online zu verfolgen, Prozesse besser zu kontrollieren und die endgültige Qualität eines gefertigten Werkstücks vorherzusehen.

Ansprechpartner

Rodrigo Pastl Pontes

Tel. +49 30 39006-166

rodrigo.pastl.pontes(at)ipk.fraunhofer.de