Vergangene Forschungsarbeiten behandelten die grundlegende Schmiedbarkeit von Aluminium Metall-Matrix-Composites (MMC), die unter Laborbedingungen hergestellt wurden. Diese Forschungsprojekte konzentrierten sich auf die Metallurgie und auf die Umformbarkeit durch Analyse der Fließkurven. Im Gegensatz zu den Laborbedingungen, erfordert der industrielle Einsatz große Chargen von Halbzeugen und die Umformung findet unter realen Bedingungen statt. Diese Bedingungen sind bisher noch nicht wissenschaftlich untersucht worden. Dieser Artikel beschreibt die Kombination der mechanischen Vorteile des Aluminium-MMC mit den Vorteilen eines gratlosen Schmiedens. Die Vorteile bestehen in einer höheren Festigkeit des Bauteils im Vergleich zu herkömmlichen Schmiedeteilen mit dem gleichen Gewicht. Neu ermittelte Fließkurven zeigen die Umformbarkeit und wurden verwendet, um die Schmiedeparameter zu bewerten. Die ersten Schmiedeversuche wurden mittels eines herkömmlichen Schmiedeverfahrens bei einer hohen Umformgeschwindigkeit durchgeführt. Dieses führte zu Rissen in den Schmiedeteilen. Das Schmieden von Aluminium-MMCs erfordert eine reduzierte Umformgeschwindigkeit von 20 mm/s. Daher wird die Verwendung von hydraulischen Pressen empfohlen. Die FE-Analyse des neu entwickelten gratlosen Schmiedeprozesses wird beschrieben und die grundlegenden Umformoperationen (Breiten, Längen und Steigen) des Werkstoffs im Gesenk werden veranschaulicht. Alles in allem wird eine neue Strategie zum gratlosen Schmieden von Aluminium-MMCs aufgezeigt.
Schmieden, gratlos, Aluminium, Matrix, Komposit, Charakterisierung, Stauchen, FEM, Simulation, Werkz
In dem Vortrag wurde das IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH mit seinen drei Arbeitsgebieten Umformtechnik, Logistik und Automatisierungstechnik vorgestellt. Forschungs- und Beratungsschwerpunkte des Instituts wurden an Praxisbeispielen diskutiert. Außerdem wurden Herausforderungen bei der Planung wandlungsfähiger Farbiken diskutiert sowie aktuelle Forschungsprojekte in diesem Themenfeld erläutert.
Forschung und Entwicklung, Fabrikplanung, Energieeffizienz, Materialflussplanung, Wandlungsfähigkeit
In dem Vortrag wurde das IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH mit seinen drei Arbeitsgebieten Umformtechnik, Logistik und Automatisierungstechnik vorgestellt. Forschungs- und Beratungsschwerpunkte des Instituts wurden an Praxisbeispielen diskutiert. Außerdem wurden Herausforderungen bei der Planung wandlungsfähiger Farbiken diskutiert sowie aktuelle Forschungsprojekte in diesem Themenfeld erläutert.
Forschung und Entwicklung, Fabrikplanung, Energieeffizienz, Materialflussplanung, Wandlungsfähigkeit
In dem Vortrag wurde das IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH mit seinen drei Arbeitsgebieten Umformtechnik, Logistik und Automatisierungstechnik vorgestellt. Forschungs- und Beratungsschwerpunkte des Instituts wurden an Praxisbeispielen diskutiert. Außerdem wurden Herausforderungen bei der Planung wandlungsfähiger Farbiken diskutiert sowie aktuelle Forschungsprojekte in diesem Themenfeld erläutert.
Fabrikplanung, Materialflussplanung, Praxisbeispiel, Layoutplanung, Wandlungsfähigkeit
In dem Vortrag wurde das IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH mit seinen drei Arbeitsgebieten Umformtechnik, Logistik und Automatisierungstechnik vorgestellt. Forschungs- und Beratungsschwerpunkte des Instituts wurden an Praxisbeispielen diskutiert. Außerdem wurden Herausforderungen bei der Herstellung großskaliger Produkte diskutiert sowie aktuelle Forschungsprojekte in diesem Themenfeld erläutert.
Forschung und Entwicklung, XXL-Produkte, großskalige Produkte, Fertigungstechnik, Logistik, Automati
Die Gestaltung des Anlieferkonzepts stellt für Unternehmen einen entscheidenden Wettbewerbsfaktor dar, da dieses sowohl die Durchlaufzeit als auch die Bestandshöhe wesentlich beeinflusst. Der vorliegende Beitrag erläutert, wie neben den konventionellen Kostenarten auch ökologische Aspekte quantifiziert werden können und stellt das Konzept einer Methode zur Auswahl und Gestaltung eines Anlieferkonzepts vor.
Ökologiekosten, Anlieferkonzepte, Logistikkosten, Beschaffung
Indoor-Positionierung ermöglicht Technologien für weiterentwickelte intra-logistische Anwendungen, die das Verfolgen von Gütern und Fahrzeugen ermöglicht. Für diese Anwendungen, muss eine Positionierungstechnologie einen geeigneten Trade-Off zwischen Genauigkeit, Reichweite und Kosten liefern. In diesem Paper präsentieren wir ein neuartiges Positionierungssystem, das auf optischen Technologien basiert, um Fahrzeuge in einer logistischen Umgebung zu orten. Die Hauptinnovation des Systems liegen in einer aktiven optischen Infrastruktur, die es erlaubt die absolute Position ohne irgendeine andere Datenquelle zu bestimmen und auf der Receiverseite einen hybriden Datenverarbeitungsansatz, der Signal- und Datenverarbeitung kombiniert. Durch die Anwendung optischer Technologien, kann eine hohe Genauigkeit bei geringeren Kosten im Vergleich zu anderen Ansätzen erreicht werden. Der statistische Positionierungsfehler liegt bei unter 0.1 m. Der aktive optische Positionierungsansatz verbindet Signal- und Bildverarbeitung zu einem günstigen und hoch akkuraten System. Obwohl die Technologie für intralogistische Anwendungen entwickelt wurde kann sie auch auf andere Bereiche, wie z. B. Gebäude oder Werkstätten adoptiert werden.
Aktive Infrastruktur, Datenübermittlung, Signalverarbeitung, Bildverarbeitung
Bei Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) zeichnet sich ein Trend in Richtung intelligenter, dezentraler Systeme ab. Hierbei spielen die sogenannten Agententechnologien, die ursprünglich aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz kommen eine wichtige Rolle. Agenten sind autonome Einheiten, die anhand vorgegebener Regeln selbstständig Entscheidungen treffen. Aufgaben in einem FTS wie z. B. die Vergabe von Transportaufträgen oder die Wegefindung, können also durch bestimmte Verhaltensmuster der Agenten abgebildet werden. Gemeinsam mit dem IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover erarbeiten die Wissenschaftler des OFFIS ein Gesamtkonzept für die dezentrale Selbststeuerung von FTS.
FTS, Dezentrale Steuerung, Fahrerlose Transportsysteme
In der Fahrzeugindustrie werden Bauteile aus Aluminium immer häufiger verwendet. Beim Schmieden von Langteilen aus Aluminium können Fehler wie Falten auftreten. Besonders innere Falten stehen im Fokus des Interesses, die nur im Faserverlauf der Bauteile entdeckt werden können. Diese Falten haben einen negativen Einfluss auf die dynamischen Eigenschaften der Schmiedeteile. Beim Schmieden kann die Umformung entweder in einer oder mehreren (mehrdirektional) Richtungen erfolgen. The Rahmenbedingungen zum mehrdirektionalen Schmieden werden in diesem Artikel beschrieben. Für eine bestehende Geometrie ist eine faltenfreie Umformung mit einem mehrdirektional wirkenden Werkzeug möglich, während beim eindirektionalen Schmieden innere Falten entstanden. Eine neuartige Methode, die auf Simulationen mit der Finiten-Elemente-Analyse (FEA) basiert, ermöglicht die Entwicklung derartiger mehrdirektionaler Schmiedeprozesse und der Bestimmung geeigneter Werkzeuggeometrien. Dabei wird über einen Algorithmus geprüft, ob innere Falten entstehen und im Falle automatisiert eine Korrektur der Werkzeuggeometrie vorgenommen. Für einen bestehenden Prozess und eine vorhandene Werkzeuggeometrie wird der Bereich, in dem die Falten entstehen angepasst, bis in den Simulationen keine Falten mehr ermittelt werden. Es wird beschrieben, dass durch die Verwendung dieses Modells eine Überprüfung und Korrektur der Schmiedewerkzeuge und des Umformprozesses möglich ist.
Mehrdirektionales Schmieden, Aluminiumschmieden, innere Falten, Finite-Elemente-Analyse, Algorithmus
2022 gehen in Deutschland die letzten Atomkraftwerke vom Netz. Neben dem Beschluss zum Atomausstieg sorgt die weltweite Verknappung fossiler Brennstoffe für einen stetigen Anstieg der Energiekosten. Am IPH werden Verfahren entwickelt, die produzierenden Betrieben helfen, Energiekosten zu senken.
Energiekosten, Belegungsplan, Energieverbrauch
Dieser Beitrag stellt die Entwicklung von Methoden und Regeln zur automatisierten Erstellung eines Werkzeugmodells sowie zur automatisierten Kostenkalkulation und -überwachung vor. Ausgehend vom Streifenbild des herzustellenden Produkts werden Werkzeuge konfiguriert, deren Elemente mit Herstellungsprozessen und Kostendaten verknüpft sind. Durch den Einsatz von Algorithmen der Künstlichen Intelligenz wird auch die Mitarbeitererfahrung bei der Angebotserstellung abgebildet und berücksichtigt.
Werkzeugbau, Angebotskalkulation, Data Mining, Expertensystem
Die Auslegung einer Stadienfolge für einen Schmiedeprozess ist vom Erfahrungswissen des Konstrukteurs abhängig. Ziel der Vorformoptimierung ist die Auslegung einer Stadienfolge retrograd von der Fertig- zur Vorform unter Voraussetzung einer vollständigen und faltenfreien Ausformung der Formen. Im dem Beitrag wird ein Ansatz vorgestellt, der eine solche Auslegung der Vorform unter Kopplung von Umformsimulationen auf Basis der Finiten Elemente mit einem Evolutionären Optimierungsalgorithmus erreicht.
Schmieden, Genetische Algorithmen, Vorformoptimierung
Mit immer größer werdenden Nabenhöhen steigt die Möglichkeit mehr Windertrag aus der Windkraft zu erlangen. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurden am Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH konstruktive Leichtbaukonzepte für den Bau der Türme von Windenergieanlagen erforscht und entwickelt. Ziel des Forschungsprojektes war, den Leichtbau der Türme zu ermöglichen, um diese somit höher bauen zu können.
XXL-Produkte, großskalig, XXL, WEA, Windenergie, Leichtbau, Turmbau, FEM
Die Windenergieanlagen der nächsten Generation sollen immer höher in den Himmel ragen. In höheren Luftschichten sind die durch Bodenrauigkeit hervorgerufenen Turbulenzen wesentlich verringert. Mit der Höhe steigt die Windstärke und der Wind weht gleichmäßiger. Daher steigt die nutzbare Energie exponentiell mit der Turmhöhe an, ein besserer Energieertrag ist gesichert. Doch die Türme der Windenergieanlagen unterliegen dem Effekt, ab einer kritischen Eigenmasse der Anlage mit Gondel und Rotor einzuknicken. Die Turmmasse steigt mit dem Quadrat der Höhe, daher müssten die Türme überproportional zur Höhe verstärkt werden.
XXL-Produkte, großskalig, XXL, WEA, Windenergie, Leichtbau, Turmbau, FEM
Der Lösungsansatz "IdentOverLight" vereint die positiven Eigenschaften von bestehenden Auto-ID Verfahren in einem neuen Konzept, das auf sichtbarem Licht basiert. Der Informationsträger ist wiederbeschreibbar und sowohl für den Mitarbeiter in Klarschrift als auch für ein Lesegerät automatisch lesbar.
Kommunikation mit sichtbarem Licht
Indoor Positionierung ist eine grundlegende Technologie für fortgeschrittene Intralogistikanwendungen, die Verfolgung und Ortung von Gütern und Fahrzeugen zu verwenden. Für diese Anwendungen muss eine Positionierungs-Technologie einen ausreichenden Kompromiss zwischen Genauigkeit, Reichweite und Kosten bieten. Auf der Basis optischer Technologien wird ein Positionierungssystem vorgestellt, das für die Rückverfolgung von Fahrzeugen im intralogistischen Umfeld ausgelegt ist. Die wichtigsten Neuerungen des Systems sind eine aktive optische Infrastruktur, die absolute Positionierung ohne jede andere Datenquelle, und, auf der Empfängerseite, eine hybride Datenverarbeitung, die Signal- und Bildverarbeitung kombiniert. Unter Verwendung dieser optischen Technologien kann eine hohe Genauigkeit bei niedrigeren Kosten im Vergleich zu anderen Ansätzen erreicht werden.
Optische Positionierung, Aktive Infrastruktur, Datenübertragung, Bildverarbeitung
Eine pünktliche und gleichzeitige Materialbereitstellung für die Endmontage komplexer Maschinen und Anlagen ist eine logistische Herausforderung. Gelingt diese Aufgabe nicht hinreichend, sinkt die Kundentermintreue und es kann viel Kapital im Unternehmen gebunden werden. Dabei lässt sich schon abseits teurer Softwarelösungen durch einen Blick auf Datenqualität und Dispositionsprozesse Linderung verschaffen.
Materialbereitstellung, Dispositionsabläufe, Versorgungsprozesse, Kapitalbindung, Bestandskosten,
Für eine systematische Reklamationsbearbeitung hat sich die vom VDA empfohlene 8D-Methode etabliert. Allerdings existieren bisher keine adäquaten Mess- und Bewertungstechniken zur Beurteilung der Qualität eines 8D-Berichts. In der Folge kann nicht zu jedem Zeitpunkt gewährleistet werden, dass die Reklamationsbearbeitung korrekt und effizient durchgeführt wird. In einem von der FQS sowie dem Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) und dem IPH - Institut für Integrierte Produktion gGmbH durchgeführten Projekt wurde ein automatisiertes Metriksystem zur Messung und Bewertung der Bearbeitungsqualität eines 8D-Berichts vorgestellt. Für die Ermittlung der Metriken werden zum einen Text Mining Algorithmen verwendet. Zum anderen kommen manuelle Bewertungen zum Einsatz, um die erforderliche Bandbreite an Bewertungen effizient und zuverlässig zu realisieren.
8D-Methode, 8D-Report, 8D-Bericht, Reklamation, Reklamationsbearbeitung, Reklamationsmanagement, Qua
Dieser Beitrag beschreibt die Entwicklung eines halbwarmen Querkeilwalzprozesses mit einer Querschnittsflächenreduktion. Der Artikel enthält Ergebnisse der Finite-Elemente-Analyse (FEA), experimentelle Studien mit einem verkleinerten Werkstück und der Anpassung an die industriellen Werkstücke in Originalgröße. In den Simulationen wurden Werkzeuge mit Profilierung an der Seite verwendet. Die Downsizing-Methode wird erklärt und der Unterschied zwischen FEM, verkleinert und ursprünglich großen Werkstücken mit dem Fokus auf Umformkräfte, Temperaturverteilung und Defekte werden vorgestellt.
Halbwarmmassivumformung, Querkeilwalzen
Eine geeignete Technologie zur Vorformung hochbelasteter Schmiedeteile stellt das Querkeilwalzen dar. Mit einem neuartigen Modul zum Querkeilwalzen mit Flachbacken können aufwandsarm Untersuchungen durchgeführt werden. Um die bestehende geometrische Limitierung halbwarm geschmiedeter Stahlbauteile zu erweitern, wurde das Querkeilwalzen bei Temperaturen zwischen 650 °C und 950 °C erforscht. Zusätzlich wird durch erste Untersuchungen mit Aluminium die Nutzungsmöglichkeit des Moduls beschrieben.
Halbwarmumformung, Querkeilwalzen
