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InformGA: Integrative Prozesskettenoptimierung umformtechnisch gefertigter Bauteile auf Basis genetischer Algorithmen

InformGA: Integrative Prozesskettenoptimierung umformtechnisch gefertigter Bauteile auf Basis genetischer Algorithmen

Email:  georgiadis@ifw.uni-hannover.de
Year:  2012
Sponsors:  DFG-Förderung
Lifespan:  06/2010 – 09/2014
Is Finished:  yes

Aktuelle Methoden zur Auslegung schmiedetechnischer Prozessketten unterstützen nicht die systematische Einbeziehung der aus der Auslegung des Schmiedewerkzeugs resultierenden Einflüsse in die Auslegung der fertigungstechnischen Prozesskette. Weiterhin beschränken sich vorhandene Auslegungswerkzeuge auf einzelne Fertigungsprozesse. Entscheidende Potenziale zur wirtschaftlichen Auslegung schmiedetechnischer Prozessketten werden folglich bislang nicht vollständig ausgeschöpft.
Vor diesem Hintergrund war das Ziel von „InformGA“ die Entwicklung einer Methode zur integrativen Auslegung schmiedetechnischer Prozessketten unter Berücksichtigung der Gesenk- und Bauteilherstellung. Dazu wurde in einem Anwendungsszenario die Herstellung einer Lagerbuchse eines Automobilzulieferers betrachtet, indem die Prozesskette zur Herstellung des Schmiedegesenks und des -bauteils prozessübergreifend aufeinander abgestimmt wurden. Für die einzelnen Fertigungsprozesse wurden generische Prozessmodelle aufgestellt, um den Zusammenhang zwischen den Eingangs- und Prozessgrößen zu den Ausgangs und Zielgrößen formal abzubilden. Um das aus dem ganzheitlichen Prozesskettenansatz resultierende komplexe Optimierungsproblem in angemessener Rechenzeit lösen zu können, wurde ein genetischer Algorithmus an die zugrundeliegende Problemstellung angepasst und weiterentwickelt. Dieser erwies sich im Zusammenhang mit den generischen Prozessmodellen als eine leistungsstarke Optimierungsmethode für eine relativ schnelle, integrative Prozesskettenauslegung. Für die benutzerfreundliche Anwendbarkeit der entwickelten Optimierungsmethode wurde ein Softwareprototyp entwickelt. Es konnte im Projekt nachgewiesen, dass sich mit Hilfe der entwickelten Optimierungsmethode für das Anwendungsszenario eine Reduzierung der Bauteilkosten um 12 % bei einer gleichzeitig signifikanten Reduzierung des Auslegungsaufwands (Rechenzeit) gegenüber einer konventionell ausgelegten Prozesskette erreichen lässt.