Process Design & ramp-up
Process Design & ramp-up
Planung, Parametrierung und Anlauf der Fertigung
Process Design und Ramp-up bezeichnet den Übergang von der digitalen Fertigungsplanung zur realen, stabilen und reproduzierbaren Bearbeitung an der Maschine. Technologische Parameter wie Spindeldrehzahl, Vorschub und Zustelltiefe werden systematisch abgestimmt, um einen prozesssicheren und qualitätsgerechten Fertigungsablauf zu erzielen – besonders bei sicherheitskritischen Bauteilen, bei denen Abweichungen direkte Auswirkungen auf Bauteilqualität und Prozesskosten haben. Zur Validierung und Optimierung kommen verschiedene Messtechniken und Analysemethoden zum Einsatz; die gewonnenen Messdaten fließen in den digitalen Zwilling zurück, reichern ihn mit realen Maschineneigenschaften an und schaffen so eine zunehmend belastbare Grundlage für Prozessplanung und Serienproduktion.
Process Design & ramp-up
Praxisbeispiel Verdichterschaufel
Am Fraunhofer IPT werden Process-Design- und Ramp-up-Methoden gezielt für die Bearbeitung anspruchsvoller Triebwerkskomponenten eingesetzt. Hierbei wird insbesondere auf die Modalanalyse zurückgegriffen, die bei dünnwandigen Komponenten wie Blisks oder Impellern, bei denen enge Toleranzen und hohe Oberflächenanforderungen gelten, ein systematisches und messtechnisch abgesichertes Einfahren der Bearbeitungsprozesse ermöglicht. Eine Modalanalyse erfasst das dynamische Schwingungsverhalten des Gesamtsystems aus Maschine, Spindel, Werkzeug und Werkstück und ermöglicht die frühzeitige Identifikation kritischer Eigenfrequenzen sowie unter Berücksichtigung der Zahneingriffsfrequenz potenzielle Ratterschwingungen. Die dabei gewonnenen Daten bilden die Grundlage für stabile, qualitätssichere und reproduzierbare Fertigungsprozesse in der Luftfahrtproduktion.
Process Design & ramp-up
Praxisbeispiel Ritzelwelle
Das MTI verfügt über umfassende Kompetenz in der systematischen Planung und Durchführung empirischer Versuchsreihen zur Auslegung und Absicherung von Fertigungsprozessen entlang der Fertigungsprozesskette. Versuchspläne werden gezielt auf relevante Einflussgrößen, Prozessparameter und Qualitätsmerkmale abgestimmt. Am Beispiel der Ritzelwelle können etwa Spindelleistung, Schnittkräfte, Schwingungen und Temperaturen während der Drehbearbeitung erfasst werden. Hierzu werden Sensoriken und Messeinrichtungen je nach Untersuchungsziel in die Werkzeugmaschine integriert oder extern angebunden. Flexible Datenschnittstellen und modulare Systeme in und an der Maschine ermöglichen eine bedarfsgerechte Versuchsdurchführung. So lassen sich Prozessinformationen strukturiert erfassen, auswerten und für den wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn sowie den Ramp-up robuster Fertigungsprozesse nutzen.
