DatProForge-Datengetriebene Prozessmodellierung von Gesenkschmiedeprozessen zur Erhöhung der Produktivität mittels adaptiver Werkzeugkonstruktionsmethodik

• Untersuchung der Messdatenveränderungen im Dauerlauf beim Schmieden
• Entwicklung eines innovativen datengetriebenen Ansatzes: Kombination von traditioneller Sensorik und hochauflösender Radarsensorik im Schmiedeprozess
• Datenfusion der heterogenen Sensordaten, Modellbildung, Featuregenerierung und –selektion: Erkennung und Extraktion prozessrelevanter Sensordaten, um Prozessinstabilitäten (z.B. Werkzeugverschleiß) zu detektieren
• Ableiten von Konstruktionsrichtlinien, um prozessresilientere Werkzeugwirkflächen zu generieren

Das Ziel des Forschungsprojektes ist die Erarbeitung eines Grundlagenverständnisses zwischen der Wechselwirkung von Messdatenveränderungen (Mustererkennung, infolge gezielt veränderter Prozesszustände) und dem Wirkflächendesign beim Gesenkschmieden (z.B. Schrägwinkel oder Gesenkteilung) auf die Produktqualität im Dauerbetrieb. Es werden unter Zuhilfenahme der numerischen Prozesssimulation relevante Sensoren ausgewählt und zielgerichtet im Umformsystem lokal integriert. Weiterhin wird das vorhandene Domänenwissen genutzt, um gezielt Merkmale der Prozessmessdaten zu erarbeiten, mit denen die Art der Prozessstörung erkannt werden kann. Dazu gehören eingehende Analysen der Presskinematik sowie der elastischen und thermischen Verformungen, die beim Schmieden auftreten, und es werden Maßnahmen zur Verbesserung der Qualität und Genauigkeit der Schmiedestücke vorgeschlagen.

Das erwartete Ergebnis des Forschungsvorhabens ist eine datengetriebene Methodik, die es ermöglicht das Wirkflächendesign von Schmiedewerkzeugen durch Prozessmessdaten und Methoden der KI prozessresilienter zu gestalten. Dabei erfolgt erstmalig die Integration von hochauflösender Radarsensorik mit weiterer Prozessmesstechnik in ein smartes Sensornetzwerk. Durch eine featurebasierte Detektion von Prozessstörgrößen und dem KI-getriebenen Ableiten von Konstruktionsrichtlinien für Werkzeugaktivflächen wird die Prozessresilienz beim Schmieden erhöht.