Saturn | Showcase durchgängig digitalisierte Pultrusion

Die Pultrusion ist eine hocheffiziente Produktionstechnologie zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen. Sie eignet sich insbesondere zur Herstellung von hochbeanspruchten Bauteilen. Die Fertigung mittels Pultrusion ist in der betrieblichen Realität aktuell jedoch von sehr vielen manuellen Arbeitsvorbereitungen, besonders beim Rüsten und Führen des Prozesses, sowie einer inkonsistenten Speicherung der Prozessdaten geprägt. Dies führt zu hohen Kosten und Zeitaufwänden für produzierende Unternehmen. Darüber hinaus werden in der Regel die Entwicklungsarbeiten nicht durch digitale Instrumente unterstützt. Die Folgen für produzierende Unternehmen sind hohe und unkalkulierbare Entwicklungskosten, die den Markteintritt in weitere Branchen erschweren.

Das Ziel des Projekts Saturn (Showcase durchgängig digitalisierte Pultrusion) ist die Entwicklung von digitalen Lösungen für die Produktionstechnologie zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen. Insbesondere werden die Prozessdigitalisierung, das Management der Produktionsdaten und die Intelligente Faserführung mittels Künstlicher Intelligenz (KI) fokussiert. Die Lösungen bieten das Potenzial, die Rüstzeiten um bis zu 50 Prozent zu reduzieren, die Prozessführung zu verbessern und die Angebotsstellung um bis zu 80 Prozent zu beschleunigen. Dadurch kann der wirtschaftliche Einsatz dieses Fertigungsverfahrens für ein breiteres Bauteilspektrum realisiert werden.

Im Forschungsprojekt Saturn werden innovative, digitale Lösungen in den nachfolgend aufgeführten Themenbereichen entwickelt:

• Produktionsdatenmanagement: von der Datenerfassung über die Datenaufbereitung bis hin zur Datenanalyse (KI)
• Prozessdigitalisierung: Lokale Prozessregelung auf Edge-Ebene über eine durchgängige Anlagensteuerung auf OPC-UA-Ebene bis hin zur smarten Vernetzung mit flexibel austauschbaren Teilprozesskomponenten (Industrie 4.0)
• Intelligentes Rüsten: Intelligente Prozessdigitalisierung durch Wissensmodellierung beginnend bei der automatischen Konstruktion von Werkzeugen bis hin zur optimierten und teilautomatisierten Faserführung zur Reduzierung des Rüstaufwandes (Digitalisierung + KI)

In allen Themenbereichen werden fortschrittlichste Komponenten genutzt sowie die Übertragbarkeit auf verwandte Anwendung und der Praxisnutzen sichergestellt. In die Lösungen fließen dabei die Erkenntnisse verschiedener Forschungsprojekte ein, z. B. Semantic Segmentation mit CNN aus dem Projekt Air Carbon III.