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Aktuelles Forschungsvorhaben:
Ökologisch optimierende Fertigungsplanung für eine
hybride Fertigung mit Lasern für personalisierte Produkte
Forschungsfrage
Wie kann eine zentralisierte Fertigungsplanung für hybride laserbasierte Fertigungsverfahren unter Berücksichtigung ökologischer Aspekte realisiert werden?
Ziel
Die Prozessplanung in der Fertigung konzentriert sich bisher auf die Optimierung der Zielkonflikte Kosten, Qualität und Zeit. Der wachsende Markt nachhaltig produzierter Produkte sowie strengere staatliche Regulierung von Umweltauswirkungen sorgen für eine steigende Relevanz ökologischer Aspekte in der Fertigungsplanung. Insbesondere die zunehmende Nachfrage an personalisierten Produkten erfordert eine Bauteil-individuelle und automatisierte Prozessplanung unter Berücksichtigung dieser zusätzlichen Anforderungen, um eine wirtschaftliche Fertigung sicherzustellen. Eine umweltschonende und nachhaltige Produktion wird in Zukunft ein wesentlicher Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit einzelner Unternehmen sein.
Ziel dieses Projekts ist die Erforschung einer Methodik, um eine automatisierte Prozessplanung für personalisierte Produkte unter Berücksichtigung von Umweltfaktoren zu ermöglichen. Der dabei verfolgte Ansatz basiert auf der Abstraktion von Fertigungsressourcen und Produktbeschreibungen, die mit Hilfe einer multi-kriteriellen Entscheidungsanalyse automatisiert verglichen und bewertet werden. Anhand einer detaillierten exemplarischen Modellierung einer Anlage für den Laser-Auftragsschweißprozess werden der Nutzen und die Potentiale der konzipierten Datenmodelle und entwickelten Algorithmen demonstriert.
Das Vorhaben integriert das Konzept einer hochflexiblen Fertigung für personalisierte Produkte mit dem Anspruch, ressourcenschonend und nachhaltig zu agieren. Dabei wird Expertenwissen externalisiert, um Endnutzer*innen möglichst viel Gestaltungsspielraum zu gewähren und somit das Personalisierungserlebnis zu stärken. Das grundlegende Vorgehen kann auf andere Anwendungsfälle übertragen werden.
Ziel dieses Projekts ist die Erforschung einer Methodik, um eine automatisierte Prozessplanung für personalisierte Produkte unter Berücksichtigung von Umweltfaktoren zu ermöglichen. Der dabei verfolgte Ansatz basiert auf der Abstraktion von Fertigungsressourcen und Produktbeschreibungen, die mit Hilfe einer multi-kriteriellen Entscheidungsanalyse automatisiert verglichen und bewertet werden. Anhand einer detaillierten exemplarischen Modellierung einer Anlage für den Laser-Auftragsschweißprozess werden der Nutzen und die Potentiale der konzipierten Datenmodelle und entwickelten Algorithmen demonstriert.
Das Vorhaben integriert das Konzept einer hochflexiblen Fertigung für personalisierte Produkte mit dem Anspruch, ressourcenschonend und nachhaltig zu agieren. Dabei wird Expertenwissen externalisiert, um Endnutzer*innen möglichst viel Gestaltungsspielraum zu gewähren und somit das Personalisierungserlebnis zu stärken. Das grundlegende Vorgehen kann auf andere Anwendungsfälle übertragen werden.
Rollen, Komponenten und grundlegende Abläufe einer personalisierten Fertigungsplanung
Benefit für Wissenschaft, Industrie oder Gesellschaft
_ Optimierung von Fertigungsketten hin zu mehr Nachhaltigkeit
_ Neuer universeller Ansatz für den Vergleich unterschiedlichster Fertigungsverfahren bezüglich der Umweltwirkungen
_ Kosteneinsparung und Sicherung zukünftiger Wettbewertsfähigkeit
_ Neuer universeller Ansatz für den Vergleich unterschiedlichster Fertigungsverfahren bezüglich der Umweltwirkungen
_ Kosteneinsparung und Sicherung zukünftiger Wettbewertsfähigkeit
Für welche Zielgruppen oder Branchen ist das Vorhaben von Interesse?
Produkte/Produktion
Beteiligte Forschungsinstitute
Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen, Universität Stuttgart
Institut für Strahlwerkzeuge, Universität Stuttgart
Institut für Akustik und Bauphysik, Universität Stuttgart
Institut für Strahlwerkzeuge, Universität Stuttgart
Institut für Akustik und Bauphysik, Universität Stuttgart
Ansprechpartner
Colin Reiff, M. Sc.
Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW)
Tel.: +49 711 685-84512
E-Mail: colin.reiff@isw.uni-stuttgart.de
Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW)
Tel.: +49 711 685-84512
E-Mail: colin.reiff@isw.uni-stuttgart.de