Bearbeitungsstrategien für Großbauteile senken Durchlaufzeit

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Klinkhammer Intralogistics GmbH

AXA Entwicklungs- und Maschinenbau GmbH

Flow Europe GmbH

Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

Software ermittelt adaptive Steuerungsstrategie

Das Fraunhofer-IWU hat für diese Aufgabenstellung verschiedene Strategien und Methoden entwickelt und in eine entsprechende Software implementiert, welche in Abhängigkeit von unterschiedlichen Parametern eine optimale und insbesondere adaptive Steuerungsstrategie ermittelt.

Zunächst wurden alle aus dem Aufbau von Portalsystemen resultierenden Restriktionen sowie der Arbeitsraum der Maschinen und andere Eigenschaften, wie beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit der Bearbeitungseinheiten, analysiert, parametrisiert und mathematisch beschrieben.

Für die Entwicklung optimaler Strategien können weitere Kriterien berücksichtigt werden, zum Beispiel unterschiedliche Durchmesser und Tiefen beim Bohren oder Anforderungen aus dem Einsatz von Fügepartnern mit unterschiedlichen Werkstoffen sowie bestimmte Eigenschaften anderer möglicher Fertigungsprozesse.

Zusätzlich wurden, bezogen auf das Bauteil, notwendige Referenzierungskriterien der Bearbeitungseinheiten berücksichtigt. Die beschriebene Modellierung bildet gemeinsam mit der Abfrage verschiedener Parameter die Grundlage der für die Steuerungssimulation entwickelten Applikation.

Nötige Referenzierungskriterien der Bearbeitungseinheiten beachten

Anschließend wurde ein auf das Modell zugeschnittener Algorithmus implementiert, welcher – um den gesamten Bearbeitungs- und Aufgabenbereich abzudecken – die minimale Anzahl an notwendigen Positionierungen sowie deren genaue Lage berechnet.

Dabei stellen besonders die oben genannten Referenzierungskriterien erhebliche Einschränkungen dar. Der entstandene Algorithmus kann deshalb auch genutzt werden, um im Vorfeld der Bearbeitung die optimalen Referenzierungspunkte am Bauteil zu ermitteln.

Weil bei hohen Bearbeitungsanforderungen eine einzelne Bearbeitungseinheit eines Portalsystems während des Positionierens einer anderen Bearbeitungseinheit keine Bearbeitungsaufgabe durchführen darf (um Schwingungsanregungen zu vermeiden), folgt der ermittelten minimalen Anzahl an Positionierungen das Optimierungskriterium der geringeren Gesamtbearbeitungsdauer.

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