Durch die seit Jahren ansteigende Produktvielfalt und damit einhergehenden zunehmenden Komplexität von Produktionsprozessen in der maschinellen und automatisierten Fertigung steigen die Herausforderungen an die Modellierung von Fertigungsprozessen. Neue Produktvarianten erfordern vielfach eine Adaption bewährter Prozessmodelle oder deren grundlegende Neuentwicklung. In der Virtuellen Produktion, in der die Produktionsplanung mit Hilfe von miteinander vernetzen Simulationsanwendungen durchgeführt wird, entsteht auf diese Weise der Bedarf an einer raschen und zuverlässigen Validierung adaptierter oder neuer Prozessmodelle. Das vorliegende Werk präsentiert einen informationstechnischen Ansatz, diesen Bedarf zu decken.
Visual Analytics kombiniert den Einsatz anwendungsspezifischer Analysemethoden und interaktiver Visualisierung. Dieses Werk stellt die Implementation dieses Ansatzes in einem Informationssystem vor, die die zielgerichtete Validierung von Modellen durch die Klassifikation des Wirkzusammenhangs von Modellvariablen auf das Modell ermöglicht. Die Ergebnisse numerischer Simulationen von Fertigungsprozessen, in denen ein zu validierendes Prozessmodell implementiert wurde, werden als Datengrundlage für die Analysen herangezogen.
Der wissenschaftliche Ansatz sieht die Definition von drei Forschungsfragen vor, die das Datenmanagement, die zielgerichtete und anwenderzentrierte Durchführung der Modellvalidierung sowie die angewandte Analysemethode betreffen. Anhand eines Anwendungsfalls aus der Validierung von Modellen für Laserschneidprozesse werden die Antworten mit Hilfe des implementierten Informationssystems evaluiert. Ein Ausblick auf die Integration des Informationssystems in den laufenden Produktionsbetrieb schließt dieses Werk ab.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Im Produktentstehungsprozess stehen Prozesssimulationen für einzelne Teilschritte zur Verfügung, eine integrierte Betrachtung von Prozessketten findet bisher jedoch nicht statt. Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, eine durchgängige, rechnergestützte Methode zur Ermittlung mechanisch technologischer Eigenschaften von Bauteilen aus der Prozesskette umformende Fertigung Laserstrahlschweißen auf Basis der Finiten Elemente-Methode zu entwickeln. Zu diesem Zweck wurde eine Vorgehensweise erarbeitet, die berechneten Bauteileigenschaften aus der Umformsimulation als Initialzustand für die Simulation des Laserstrahlschweißens zu verwenden. Ferner wurden mögliche Fehlerkriterien diskutiert und die Umsetzung der Methode an industriellen Bauteilen aufgezeigt.
Aktualisiert: 2022-12-19
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Durch die seit Jahren ansteigende Produktvielfalt und damit einhergehenden zunehmenden Komplexität von Produktionsprozessen in der maschinellen und automatisierten Fertigung steigen die Herausforderungen an die Modellierung von Fertigungsprozessen. Neue Produktvarianten erfordern vielfach eine Adaption bewährter Prozessmodelle oder deren grundlegende Neuentwicklung. In der Virtuellen Produktion, in der die Produktionsplanung mit Hilfe von miteinander vernetzen Simulationsanwendungen durchgeführt wird, entsteht auf diese Weise der Bedarf an einer raschen und zuverlässigen Validierung adaptierter oder neuer Prozessmodelle. Das vorliegende Werk präsentiert einen informationstechnischen Ansatz, diesen Bedarf zu decken.
Visual Analytics kombiniert den Einsatz anwendungsspezifischer Analysemethoden und interaktiver Visualisierung. Dieses Werk stellt die Implementation dieses Ansatzes in einem Informationssystem vor, die die zielgerichtete Validierung von Modellen durch die Klassifikation des Wirkzusammenhangs von Modellvariablen auf das Modell ermöglicht. Die Ergebnisse numerischer Simulationen von Fertigungsprozessen, in denen ein zu validierendes Prozessmodell implementiert wurde, werden als Datengrundlage für die Analysen herangezogen.
Der wissenschaftliche Ansatz sieht die Definition von drei Forschungsfragen vor, die das Datenmanagement, die zielgerichtete und anwenderzentrierte Durchführung der Modellvalidierung sowie die angewandte Analysemethode betreffen. Anhand eines Anwendungsfalls aus der Validierung von Modellen für Laserschneidprozesse werden die Antworten mit Hilfe des implementierten Informationssystems evaluiert. Ein Ausblick auf die Integration des Informationssystems in den laufenden Produktionsbetrieb schließt dieses Werk ab.
Aktualisiert: 2023-04-17
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