Intelligente Produktionsprozesse

Projektpartner: Weidmüller Interface GmbH & Co. KG, Fraunhofer IEM

Beschreibung:

Das Unternehmen Weidmüller stellt Produkte für die elektrische Verbindungstechnik her. Diese Produkte, wie beispielsweise Reihenklemmen, werden in Schaltschränken genutzt und sind ein wichtiger Bestandteil für die Sicherstellung der Anlagenfunktionalität. Die Funktion der Bauteile hängt von der Maßhaltigkeit der metallischen Klemmelemente ab, die beispielswese mit Stanzbiegeprozessen oder Folgeverbundprozessen hergestellt werden. Durch eine Flexibilisierung der Produktion, als Folge zunehmender Variantenvielfalt, müssen diese Werkzeuge immer häufiger neu aufgebaut und eingerichtet werden. Ein Prozess der einige Stunden bis Tage dauern kann. Zusätzlich gibt es in der elektrischen Verbindungstechnik einen Trend zu miniaturisierten Bauteilen, welcher steigende Qualitätsanforderungen und somit strengere Toleranzen impliziert. Dies führt in der Produktion zu komplexeren Einrichtvorgängen und vermehrtem Ausschuss, welche zeit- und kostenintensiv kompensiert werden müssen.

Das Ziel der Zusammenarbeit war zum einen die Entwicklung eines Einrichtassistenten und einer online-Korrekturstrategie während der Produktion für ausgewählte Fertigungsanlagen. Für den Einrichtassistenten, einem Softwaremodul zur Berechnung von optimalen Verstellungen, wird Expertenwissen über die Anlage strukturiert erschlossen und in das Einrichtsystem integriert. Dieses methodische Vorgehen ist wichtig, um die Einrichtqualität von dem Erfahrungswissen des Bedieners loszulösen und zu automatisieren. Für den Assistenten stehen unterschiedliche Ausbaustufen, je nach Automatisierungsgrad, zur Verfügung. Während des Projekts wurden so ebenfalls wichtige Erkenntnisse für die Konstruktion zukünftiger Werkzeuge gewonnen. Für die Korrekturstrategie wurde ein Fertigungsprozess analysiert und bedarfsgerecht mit Sensorik und Aktorik ausgestattet und die Automatisierung umgesetzt. Dieses System wurde anschließend genutzt, um zum einen die Qualität der Bauteile online bestimmen zu können und zum anderen Gegenmaßnahmen einzuleiten, falls die ermittelten nicht mit den gewünschten Maßen übereinstimmen. Mit diesem Korrektursystem wurden sowohl die Streuung der Qualitätsmerkmale halbiert, als auch schleichende Drifts zu den Qualitätsgrenzen erfolgreich eliminiert.

Nutzen:

Einrichtassistenten sparen in der Produktion Zeit und damit Kosten, da die Einrichtqualität bedienerunabhängig sichergestellt werden kann. Durch ein online-Korrektursystem werden Störungen des Systems kompensiert und so die Qualität der Endprodukte sichergestellt.

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Christian Henke, Fraunhofer IEM, Tel. 05251-5465-126, christian.henke@iem.fraunhofer.de

Ansprechpartner
Thore Arendt
OWL GmbH, Projektleiter Industrie 4.0
T 0521 96733-288