ReAddi

Intelligent geregelte additive Prozesskette mittels simulativ und experimentell ermittelten Bauteil-, Werkstoff- und Prozessdaten

Additive Fertigung zur Serienfertigung in der Automobilindustrie

Motivation: Die Automobilindustrie ist in Deutschland eine Schlüsselindustrie und einer der größten Arbeitgeber. Um im internationalen Wettbewerb standhalten und die zunehmenden Kundenanforderungen erfüllen zu können, sind innovative, flexible und wandlungsfähige Produktionen gefragt. So sind zum Beispiel für die Elektromobilität leichte und schwingungsdämpfende Motorträger mit einem hohen Maß an Funktionserfüllung von größtem Interesse. Die additive Fertigung kann hier einen wesentlichen Beitrag zur Realisierung solcher Anforderungen leisten.
Ziel: In diesem Projekt soll eine prototypische additive Serienfertigung für die Automobilbranche umgesetzt werden. Dazu soll die gesamte Prozesskette von der Bauteilgestaltung über Pulverherstellung und den laserbasierten Fertigungsprozess (hier: Laser Powder Bed Fusion, L-PBF) bis hin zur Nachbearbeitung betrachtet werden. So kann eine durchgängige und robuste Prozesskette nach automobilen Standards ermöglicht werden.

Prozessübergreifende Regelung auf simulativ und experimentell ermittelter Datenbasis

Lösungsansatz: Nur bei einer deutlichen Reduzierung der Stückkosten und gesteigerter Prozessbeherrschung ist eine Industrialisierung in der Serienfertigung wahrscheinlich. Hierfür gilt es, die Bauteile, das Fertigungsverfahren selbst sowie die gesamte Prozesskette hinsichtlich einer Serienanwendung auszurichten und Potenziale für die Kostenoptimierung zu erschließen. Um eine robuste und durchgängige Prozesskette zur hybrid additiven Serienfertigung zu realisieren, entwickeln die Verbundpartner verschiedene hardware- und softwareseitige Lösungen. Enabler für eine prozessübergreifende Regelung ist der Datenaustausch entlang der gesamten Prozesskette (Bauteilgestaltung, Pulvererzeugung, L-PBF-Prozess und zerspanende Nacharbeit). Dies ermöglicht, Daten entlang der Prozesskette aufzunehmen und zu analysieren. Um die Datengrundlage für die weitere Datenanalyse zu vergrößern, werden relevante Prozessschritte mit zusätzlicher Sensorik überwacht und simuliert. Auf Basis dieser Datengrundlage lassen sich prozessübergreifende Regelstrategien ableiten, die eine robuste, flexible und wandlungsfähige Serienproduktion ermöglichen.
Ergebnis: Am Ende dieses Forschungsprojektes ist eine teilautomatisierte prototypische Fertigungslinie für die Serienfertigung im Automobilbau beim Projektpartner PROTIQ umgesetzt. Durch die entsprechende hardware- und softwareseitige Optimierung der Prozesskette wird mit dieser Linie eine First-Time-Right Fertigung angestrebt. Den Endanwendern Bosch, Daimler und EDAG wird dadurch eine Optimierung von Produkten für die Serienfertigung ermöglicht. Das Forschungsvorhaben „ReAddi“ stellt außerdem der gesamten Industrie einen Leitfaden zur erfolgreichen Implementierung der additiven Technologie in der automobilen Serienfertigung bereit.

Ansprechpartner

Dr.Thomas Kuschel
+49 211 6214-679

Projektdetails

Koordinator

Dr.-Ing.Lukas Löber
Robert Bosch GmbH
Robert-Bosch-Campus 1, 71272Renningen
+49 711 811-35363

Projektvolumen

ca. 13,6 Mio. € (Förderquote 53,9 %)

Projektdauer

01.10.2019 - 30.09.2022

Projektpartner

Robert Bosch GmbHRenningen
Daimler AGStuttgart
INTES - Ingenieurgesellschaft für technische Software mbHStuttgart
USU Software AGKarlsruhe
Heraeus Noblelight GmbHKleinostheim
QASS GmbH Qualität Automation Systeme SoftwareWetter (Ruhr)
Rosswag GmbHPfinztal
Universität Paderborn - Lehrstuhl für Konstruktions- und Antriebstechnik (KAt)Paderborn
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Lehrstuhl für photonische TechnologienErlangen
Indutherm Gießtechnologie GmbHWalzbachtal
EDAG Engineering GmbHFulda
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Produktionstechnik (wbk)Karlsruhe
PROTIQ GmbHBlomberg
Realizer GmbHBorchen
Simufact Engineering GmbHHamburg
SAP SE (assoziierter Partner)Walldorf