AP1: Wissenschaftliche Analyse der Systemlandschaft

Das Arbeitspaket 1 (AP1) unter Leitung der FHWS analysiert wissenschaftlich die bestehende Systemlandschaft und erarbeitet mit Unterstützung der Industriepartner die grundsätzlichen Zielstellungen und Verwertungspläne für die speziellen Anwendungsfälle, auch unter Zuhilfenahme der Daten aus den Projekten ProDiME und OBerA. Zudem bildet es die übergreifende Klammer um die verschiedenen Anwendungsfälle, koordiniert Abhängigkeiten zwischen den Anwendungsfällen und ist für die Kommunikation mit externen Gremien und Verbänden zuständig. Im Arbeitspaket 1 werden die Erkenntnisse aus den speziellen Anwendungsfällen wissenschaftlich ausgewertet, generalisiert und als Leitfaden dokumentiert.

AP1.1

Wissenschaftliche Erarbeitung des exakten Ist-Zustands mit den Anwendungspartnern / Forschungspartnern

AP1.2

Systematische, wissenschaftlich fundierte Benchmarks der Fertigungstechnologien (Anwender)

AP1.3

Systematische, wissenschaftlich fundierte Benchmarks zur Funktionsintegration durch AM für das Produktspektrum der Industriepartner (Anwender)

AP1.4

Wissenschaftliche Analyse und Erarbeitung technologischer Realisierungsmöglichkeiten

AP2: Funktionsintegration und Weiterentwicklung der Fertigungstechnologie

In Arbeitspaket 2 (AP2) wird unter Leitung der FAU eine grundlegende Anforderungsanalyse an die Produktionsumgebung für die beteiligten Unternehmen durchgeführt.

AP2.1

Technologisch basierte Identifikation passender AM-Technologien für die Produktanforderungen

AP2.2

Wissenschaftliche Identifikation von Defiziten hinsichtlich Technologie, Qualität, Kosten anhand von Benchmarks für eine Technologievergleichsstudie:

Systematische Aufnahme des aktuellen Standes und von unternehmensinternen Richtlinien
Ableitung systematisch ermittelter Potenzialfelder
Ableitung möglicher Kostenstrukturen

AP2.3

Erforschung der Produkte und Funktionsintegration

AP2.4

Wissenschaftliche Konzepterarbeitung zur Überbrückung der Funktionsintegration

AP2.5

Funktionsintegration: Untersuchung und Optimierung des Strömungsverhaltens verschiedener Kühlmittel

AP2.6

Funktionsintegration: Untersuchung und Optimierung der Wärmeübertragung

AP2.7

Aufbau eines Funktionsmusters mit Kühlstrukturen

AP2.8

Anwendbarkeit der Kühlkörperkonzepte für Motoren

Arbeitspaket 3

In Arbeitspaket 3 (AP3) wird unter Leitung der FHWS systematisch erforscht, welche technischen Möglichkeiten zur Datenerfassung während des AM-Prozesses bestehen. Dabei werden insbesondere die Ergebnisse der ExdyMa einfließen. Diese richten sich nach den aktuellen Möglichkeiten (AP3.1 bis AP3.3), beziehen aber auch Neuentwicklungen mit ein (AP3.4). Hierbei ist insbesonders die intelligente und innovative Datenaufnahme und -auswertung bestehender und neuer Sensorsysteme von Bedeutung.

Arbeitspaket 3.1

Entwicklung und Optimierung von Temperatursensorik (Pyrometer, Wärmebildkamera etc.)

Arbeitspaket 3.1.1

Pyrometertechnik

Arbeitspaket 3.1.2

Thermographie

Arbeitspaket 3.2

Entwicklung und Optimierung der Bildverarbeitung mit Kamera im sichtbaren Bereich, Abgleich bzw. Fusion mit Thermographie

Arbeitspaket 3.3

Labeling und Versionierung von Daten

Arbeitspaket 3.4

Analyse der Einsatzmöglichkeiten in LBM, LMD und WAAM-Prozessen in Kooperation mit Sensorherstellern

Arbeitspaket 3.5

Intrinsische und extrinsische Kalibrierung beispielsweise der Kameras

Arbeitspaket 4

In Arbeitspaket 4 (AP4) werden unter der Leitung der Uni Passau Methoden zur Datenanalyse und die Übertragbarkeit der Prozessfähigkeit auf Basis der Ergebnisse aus AP3 erforscht.

Arbeitspaket 4.1

Verarbeitung und Abgleich Sensordaten aus mehreren Quellen (Sensordatenfusion ein- oder mehrdimensionaler Signale)

Arbeitspaket 4.2

Identifikation geeigneter Analysealgorithmen

Arbeitspaket 4.3

Offline-Analyse zur Entwicklung der Sensorik

Arbeitspaket 4.4

Materialanalyse (z. B. Schliffbilder, Zugversuch, optische Vermessung für Verzug und Oberflächengüte für LBM)

Arbeitspaket 5

In Arbeitspaket 5 (AP5) werden die Ergebnisse aus AP3 und AP4 wissenschaftlich unter der Leitung der Siemens AG interpretiert und integriert, um damit Ansätze zum technisch-wissenschaftlichen Online-Qualitätsmonitoring und somit zur Validierung der Bauteilqualität zu erforschen.

Arbeitspaket 5.1

Entwicklung und Optimierung des Online-Prozessmonitorings, z. B. auf Basis von thermographischer Bildverarbeitung

Arbeitspaket 5.2

LMD und WAAM auf Basis Laserscanner in die Werkzeugmaschine

Arbeitspaket 5.3

Entwicklung und Optimierung der Visualisierung von Prozessdatenaufnahmen

Arbeitspaket 5.4

Entwicklung und Optimierung von Methoden zur Qualitätsverbesserung durch Anlagenanpassung

Arbeitspaket 5.5

Validierung und Optimierung des Funktionsmuster

Arbeitspaket 5.6

Wissenschaftliche Verifikation und Untersuchung der Funktionsintegration AM Bauteile

Arbeitspaket 6

In Arbeitspaket 6 (AP6) wird unter der Leitung von Siemens ein wissens- und datenbasiertes IT-Managementsystem erforscht. Dieses soll nach Projektende als IT-Dienstleistungsplattform die Anwender bei der Auswahl der Fertigungstechnologie, der Qualitätsvalidierung und Möglichkeiten des Redesigns zur Funktionsintegration unterstützen.

Arbeitspaket 6.1

Roadmap und AM-Landkarte für den Großraum Franken inkl. Entwicklungspotenzialen

Arbeitspaket 6.2

Methoden und Algorithmen zur Technologieauswahl und zum Prozessdatenmanagement

Arbeitspaket 6.3

Methoden, Algorithmen und Tools für die Funktionsintegration von AM-Bauteilen unter Betrachtung des thermomechanischen Lastkollektivs

Arbeitspaket 6.4

Validierung von Integration und Nutzung für AM-Plattform

Arbeitspakete