Fertigungstechnik (Subject) / Fertigungstechnik (Lesson)
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Kapitel 9 Prozessketten
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- Entwicklungstendenzen Ansteigen: VariantenvielfaltFlexibilitätProduktivitätQualität
- Entwicklungstendenzen Abnehmen: Produktlebensdauer Lieferzeit Durchlaufzeit & Lagerbestände
- Motivation Steigerung der Produktqualität bei verkürzten Fertigungszeiten und minimierten Kos-ten gelingen heute nicht mehr nur durch Optimierung einzelner Fertigungsprozesse, sondern nur noch durch ganzheitliche Betrachtung der Prozessketten
- (un-)gewünschte Änderungen des Bauteilzustands: Härte, Gefüge, Eigen-spannung, Verformung, Verfestigung
- Zustandsänderungen abhängig vom Fertigungsverfahren Bauteil-Ausgangszustand Prozessparameter
- Potential ganzheitliche Betrachtung der Fertigungskette Auswirkungen einzelner Fertigungsschritte auf Bauteilzustand nicht isoliert betrachten Optimierung einzelner Fertigungsschritte -> Optimierung der Prozesskette verbessern der Beherrschbarkeit des gesamten Fertigungsprozesses Steigerung der Produktivität, Qualität und Prozesssicherheit Ansatz: sämtliche Prozessglieder mit einbeziehen nachfolgende und vorherige Prozessglieder berücksichtigen Bauteilzustände nach einzelnen Bearbeitungsschritten mitverfolgen Qualität der Prozesskette abhängig von der Qualität der Abstimmung einzelner Prozessglieder
- Aufgaben der Prozesskettenbildung Bauteilzustände charakterisierenVorgänge der Bauteilzustandsvererbung und deren Einflüsse beherrschenVorhersage der Bauteilzustände zu jedem Prozessschritt ermöglichenAbleitung optimaler Prozessparameter
- Vorgehen zur Verkettung von Prozessen Bilden definierter Schnittstellen zwischen einzelnen ProzessschrittenBeherrschbarkeit der Teilprozesse sicherstellenSimulieren von TeilprozessenVerketten der einzelnen SimulationsmodelleOptimieren der Gesamtprozesskette
- Prozesskettenarten Prozessketten innerhalb eines Verfahrensfestgelegte Abfolge verschiedener Fertigungsschritte, um einen definierten Endzu-stand eines Bauteils herzustellen Reihenfolge von Verfahren Prozessverkettung durch FertigungssystemeTeilprozesse werden durch Fertigungssysteme miteinander zu Prozessketten verknüpftVerkettung einzelner Teilprozesse erfolgt durch das auf das Einsatzgebiet angepasste Fer-tigungssysteme
- Prozesskette Definition Abfolge von sequentiellen Fertigungsprozessen im Bereich der Fertigungstechnik aufeinander aufbauende Folge von Aktivitäten, die als System betrachtet wirdgegenseitige Beeinflussung der einzelnen TeilprozesseSchlüssel ist die Vererbung von BauteileigenschaftenSystemelement wird durch sequentielle Folge von einem Anfangs- in einen Endzustand überführt
- Prozessketten im Umfeld der Produktionstechnik Verkettung von Phasen (Produktidee, Entwicklung, Fertigung…)Verkettung von Transport und Lagervorgängen
- Problemstellung Fokus auf einzelne Prozesse
- Simulation Definition dient zum Testen von Prozessketten
- Simulation Beispiele Martensitbildung, Deformationsverhalten von WS, Eigenspannungsent-wicklung
- Simulation Vorteile prozessübergreifende Simulation ermöglicht Verkettung von Einzelbeobachtungen Einsparung aufwändiger experimenteller Untersuchungen Verkürzung der Produktentwicklungszeit Aufbauen einer durchgängig beherrschbaren Prozesskette zur Vorhersage von Bauteileigenschaften Vorhersage von Bauteileigenschaften ermöglicht Vorhersage über das Verhalten des Bauteils unter Einsatzbedingungen
- Reihenfolge von Verfahren Beispiele Modellfertigung: Abformen -> Gießen -> spanende Bearbeitung -> MessenGesenkherstellung: Schmieden -> Entgraten -> spanende Bearbeitung -> MessenSchweißen: Heften -> Ausschweißen -> Richten -> NahtbearbeitungWellenfertigung: Drehen -> Härten -> Schleifen
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- Prozessketten innerhalb eines Verfahrens Beschichten: Entfetten, Phosphatieren, Grundieren, Füller, Decklack, Klarlack