Bereich Produktionssysteme

Der Bereich „Produktionssysteme“ beschäftigt sich mit der Simulation und Planung von Fertigungsprozessen sowie der Arbeitsvorbereitung. Ein weiterer Schwerpunkt bildet der Einsatz moderner CAD/CAM-Technologien zur Analyse und Optimierung von NC-Prozessen. Für diese Aufgaben wird vor allem die selbst entwickelte modulare Simulationssoftware „IFW-CutS“ verwendet.

Kernaufgabe der Abteilung „Automatisierte Fertigungsplanung“ ist die Erforschung adaptiver Methoden der Ablaufplanung zur optimierten Grobplanung von Prozessketten. So wird beispielsweise an Methoden gearbeitet, um funktionale Eigenschaften (u. a. Lebensdauer, tribologische Eigenschaften, Randzoneneigenschaften) in klassische Prozessplanungsgrößen (u. a. Stellgrößenbereiche, Werkzeugauswahl, Wahl der Fertigungsverfahren) zu übersetzen. Weitere Forschungsschwerpunkte sind Methoden zur Unterstützung der virtuellen Qualitätssicherung, der automatisierten Kostenkalkulation und der energieeffizienten Produktionsplanung.

Komplexe Prozesse und anspruchsvolle Bauteile erfordern nicht zwangsläufig aufwändige Planungsverfahren. Die Abteilung „Simulationsgestützte Prozessplanung" erforscht den Einsatz von Prozessmodellen. Als Wissensbasis für die Modelle werden Daten aus der Planung, der Fertigung sowie der Qualitätssicherung zusammengeführt und zusätzlich durch Simulationsdaten der Materialbereitstellung ergänzt. Anwendungsbeispiele sind die prozessbegleitende Anpassung der Werkzeugbahn zur Kompensation von Werkstück- und Werkzeugverdrängung bei Fräsprozessen sowie die Auslegung der Schweißnahtüberlappung für maßhaltige additive Bauteile. Kernthema ist die zielgerichtete Auslegung von Prozessstellgrößen und Maschinenbahnen für eine effiziente Fertigung ab dem ersten Bauteil.

In einer eigenständigen Abteilung wird die institutseigene NC-Simulation „IFW CutS“ kontinuierlich weiterentwickelt und auf die Bedürfnisse aus Forschung und Industrie angepasst. IFW CutS erlaubt die Analyse komplexer Eingriffsbedingungen, die Prognose von Prozessgrößen und die Untersuchung von Prozess-Struktur Wechselwirkungen. Neben der Simulation spanender Fertigungsprozesse wird die Software auch zur Simulation additiver Fertigungsverfahren genutzt.