Prozessdatengetriebene Modellierung zur Robustifizierung von Scherschneid-Kragenzieh-Prozessen mittels effektiver Werkzeugwirkflächengestaltung unter Berücksichtigung der Kantenrisssensitivität

• Verbesserung der Prozessqualität und -robustheit im Scherschneid-Kragenzieh-Prozess durch Optimierung der Werkzeugwirkflächen zur Erhöhung der Prozesssicherheit hinsichtlich auftretender Kantenrisse
• Integration des umformtechnischen Domänenwissens in ein hybrides Prozessmodell und die Anwendung fortgeschrittener Analysemethoden zur Schaffung einer fundierten Entscheidungsgrundlage für die Prozessoptimierung
• Interdisziplinäre Zusammenarbeit der Partner mit unterschiedlichen Forschungskompetenzen zur ganzheitlichen Betrachtung des Prozesses
• Schaffung nachvollziehbarer Zusammenhänge durch Explainable Artificial Intelligence (XAI)

Im Rahmen des im SPP 2422 angesiedelten Forschungsprojektes Data4Collar wird durch das interdisziplinäre Zusammenwirken von Umformtechnik und Datenwissenschaften die Entstehung von Kantenrissen sowie die effektive Werkzeugwirkflächenauslegung durch eine digitale Repräsentation der Prozesskette aus Scherschneiden und Kragenziehen untersucht. 

Zunächst wird eine datengetriebene Modellierung des Scherschneid-Kragenzieh-Prozesses verfolgt. Durch die Integration von in-line-Sensorik in ein dauerlauffähiges Versuchswerkzeug lässt sich eine umfassende Erfassung und Analyse von Prozessdaten ermöglichen. Dies bildet die Grundlage für die Entwicklung eines datenbasierten Modells, welches durch die Integration von formalisiertem Domänenwissen zu einem hybriden Modell erweitert wird, um die Erklärbarkeit und Transparenz im Sinne von XAI zu fördern. Über die Synthese des datengetriebenen Modells mit Domänenwissen durch die Integration von White-/Grey-Box-Modellen und den Aufbau eines hybriden Modelles soll neben der Transparenz und Interpretierbarkeit auch die Erklärung von Zusammenhängen zwischen Prozessdaten und Produktqualität ermöglicht werden. 

Das Ziel dieses Projekts ist die Schaffung übertragbaren Systemwissens, dass unter Berücksichtigung der Kantenrissempfindlichkeit eine effektive Gestaltung der Werkzeugwirkflächen bei der Prozessauslegung ermöglicht und somit zu einer Robustifizierung von Scherschneid-Kragenzieh-Prozessen beiträgt.