Vorgehen

Um die genannten Ziele zu erreichen soll die gesamte Wertschöpfungskette vom Hersteller von Maschinen zur generativen Fertigung, über Technologie- sowie Prozessspezialisten bis zum Endanwendern analysiert werden. Die Prototypen dienen zur Validierung der grundsätzlichen Realisierbarkeit von Innovationen durch eine Kombination von GF und Material- und Qualitätsanalysen zur Sicherstellung von Anforderungen an künftige Produkte. Diese komplexe Produktentstehungsphase beinhaltet zahlreiche Interaktionspunkte mit Endanwendern, um optimal zugeschnittene Lösungen zu finden (vgl. Abbildung 1). 

Dazu gehört die Auswahl geeigneter Pulverwerkstoffe, die Abänderung der Bauteilgeometrie, um den Anforderungen der additiven Fertigung zu genügen oder Bauteile auf Ausnutzung der Potenziale der additiven Fertigung (Gewichtseinsparung etc.) zu optimieren. Auch in der Evaluierung des Bearbeitungsergebnisses im Hinblick auf Materialkennwerte, Oberflächenbeschaffenheit sowie bei möglichen Nachbearbeitungsschritten ist Kundeninteraktion wichtig, um gestellte Anforderungen zu bedienen. 

Eine Herausforderung ist die wesentlich höhere Komplexität des LPA im Vergleich zu Pulverbett-Verfahren, da eine höhere Anzahl an Parametern und Freiheitsgraden in der Konstruktion beachtet werden muss. Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens liegt in den größeren Freiheitsgraden und der damit höheren Zahl an Konstruktionsmöglichkeiten der Werkstücke. Weiterhin schafft die Dynamisierung und Modularisierung der Entwicklungsprozesse sowie deren durchgängige Digitalisierung und Servitisierung in der industriellen Anwendung einen hohen Kundennutzen. Das Forschungsvorhaben TWIN liefert deshalb einen wesentlichen Beitrag, die Systemtechnik-Integration für das LPA-Verfahren hinsichtlich des digitalen Prozessüberwachung und des digitalen Zwillings weiterzuentwickeln und damit intelligente LPA-Prozesse für industrielle Anwendungen als Service verfügbar zu machen. Der Service wird in Form eines Dashboards-Demonstrators umgesetzt. Das Dashboard ermöglicht es Kunden direkte Einsicht in den Fertigungsprozess zu erhalten. Somit entsteht eine flexible Visualisierung des digitalen Zwillings. Es werden Plugins entwickelt, um in der Lage zu sein, weitere Datenquellen zu integrieren und dem Benutzer mehr Freiheit zu lassen. Dies ermöglicht dem Kunden auch eigene Daten in die Dashboard Visualisierung zu integrieren. Darauffolgend werden Smart-Service Widgets integriert, um die Sensordaten zu visualisieren. Durch die Widgets lässt sich eine Übersicht der verwendeten Ressourcen (Material, Maschinen und Personen) erzeugen. Dies erlaubt eine genaue Verfolgung der Aufwände, die für die einzelnen Aufträge notwendig sind und die daraus resultierenden Ergebnisse.