Den CO₂-Fußabdruck von Produkten gezielt einzustellen, Sekundärrohstoffe einzusetzen und kreislauffähige Leichtbaulösungen zu entwickeln, sind Anforderungen an die Produkte von morgen. Im Rahmen des Forschungsprojekts OsTOS soll dies am Hybrid-Molding Prozess entwickelt werden. Ein wichtiger Lösungsansatz ist dabei der Einsatz künstlicher Intelligenz.
Unter dem Akronym OsTOS hat sich ein Konsortium entlang der gesamten Wertschöpfungskette zusammengeschlossen. Vor Kurzem wurde der Kooperationsvertrag dafür geschlossen. Was genau es mit dem „Ofensystem für Tailored Organo Sheets“ (OsTOS) auf sich hat, weiß Matthias Froning vom ITA Augsburg zu berichten:
„Gemeinsam mit unseren Partnern entwickeln wir den bestehenden Hybrid-Molding-Prozess gezielt weiter, um kreislauffähige Leichtbauprodukte mit maßgeschneidertem CO₂-Fußabdruck fertigen zu können. Zur Unterstützung des Anwenders werden KI-basierte Werkzeuge eingesetzt. Diese Kombination macht das Projekt OsTOS zu einem besonders spannenden Projekt in unserem Instituts-Forschungsschwerpunkt Digitalisierung.“
Durch die gezielte Kombination unterschiedlicher Materialien bieten sich neue Möglichkeiten in der Produktgestaltung.
„Unsere Kunden stellen immer höhere Anforderungen an neue Produkte. Diesen wollen wir mit Innovationen begegnen und neue Lösungen bereitstellen. Im Rahmen des Projekts OsTOS wollen wir als Konsortialführer diese Kundenanforderungen übersetzen und in die Maschinenentwicklung hineintragen. Das Ziel ist es neue Produktgenerationen von integralen Leichtbaulösungen auf dem Markt anbieten zu können“, sagt Julian Löseke, Projektleiter Automotive der Firma Centrotherm.
Laut KraussMaffei hat sich die von ihr entwickelte FiberForm-Technologie in den vergangenen Jahren auf dem Markt bewährt und ihr Potenzial gezeigt, als hochautomatisierte Produktionszelle kosteneffiziente Leichtbaulösungen in Großserie anzubieten. „Die angewandte Forschung ist am Standort Deutschland tief verwurzelt. Als Systemintegrator wollen wir diese Innovationskraft unseres Partnernetzwerks nutzen und Einzellösungen zu einem einzigartigen Gesamtpaket verschmelzen lassen“, so Felix Weitmeier, Teamlead Process Engineering bei KraussMaffei Technologies.
Die Automatisierung wird dabei ebenfalls hausintern angeboten. Falko Jahn, Leitung Entwicklung bei der KraussMaffei Automation weiß dazu mehr: „Maximale Flexibilität und hoher Bedienkomfort zeichnen unsere LRX Linearroboter aus die wir auch in diesem Projekt einsetzen wollen. Beim Thema Greifertechnologie wollen wir neue Maßstäbe im Bereich Prozessüberwachung und Prozesssicherheit setzen.“
Eines der wichtigsten Sensorsysteme in dem Prozess ist die berührungslose Temperaturmessung. Die entsprechenden Komponenten stellt der Spezialist Optris her.
„Durch unsere innovativen Produkte können wir wertvolle Prozessdaten erfassen. Für eine genaue Temperaturbestimmung im industriellen Umfeld konnten sich unsere Pyrometer der CT Serie auszeichnen. Gemeinsam mit unseren Partnern bauen wir eine Sensorlandschaft auf, welche bereits frühzeitig mögliche Trends erkennen lässt“, erläutert Uwe Klonowski Head of Engineering, der Firma Optris.
Aufbauend darauf werden geeignete Maßnahmen zu Feineinstellung der Anlage abgeleitet. Die notwendige KI-Lösung stellt der Softwareanbieter DatenBerg zur Verfügung.
„Bei DatenBerg ermöglichen wir unseren Industriekunden die erfolgreiche Nutzung von Produktionsdaten. Unsere Software analysiert automatisiert die Produktions-, Umwelt- und Qualitätsdaten und gibt den Mitarbeitern Handlungsempfehlungen. Unser Fokus im Projekt liegt auf der automatisierten Feinjustierung von Prozessparametern mithilfe von Künstlicher Intelligenz. Damit automatisieren wir den Weg zwischen der Interpretation des Qualitätsergebnisses der Wärmeverteilung auf dem Organoblech und der Feineinstellung der Anlage.“, erklärt Maximilian Backenstos Geschäftsführer der Firma DatenBerg.
Um die gewonnenen Handlungsempfehlungen präzise umzusetzen, bedarf es während des Aufheizprozesses spezialisierter Strahlertechnologie. Hier bringt die Firma Infratec ihr langjähriges Know-how ein.
„Wir haben große Kompetenz in den Bereichen der Herstellung und Auslegung von Infrarotstrahlern und -anlagen aller Art, wie auch modularer Einbausätze zur Nachrüstung bestehender Anlagen. In diesem Projekt können wir uns speziell mit miniaturisierten Strahlertypen einbringen, die die gezielte Erwärmung einzelner Bereiche auf einem Organoblech ermöglichen und einen hohen Energieeintrag auf kleiner Fläche gewährleisten.“, weiß Olaf Pfeiffer, Geschäftsführer der Firma Infratec, zu berichten.
Das notwendige Bindeglied zwischen der Prozessteuerung und den Aktuatoren wird durch die Firma Elektroschmiede bereitgestellt.
„Wir freuen uns, am Projekt teilzunehmen und eine individuelle Regler-Architektur zu entwickeln. Dank unserer Erfahrungen im Automotivebereich werden wir auch hier eine kosteneffiziente Lösung beitragen“, so Sebastian Vetter, Geschäftsführer der Firma Elektroschmiede.
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) unterstützt die Forschungsinitiative OsTOS unter dem Förderkennzeichen 03LB3027. Betreut wird es im Rahmen des Technologietransfer-Programms Leichtbau (TTP LB) durch den Projektträger Jülich (PTJ).
