Integration von Montageprozessen in die Teilefertigung durch digitale Technologien

Welf-Guntram Drossel, Martin Kausch, André Bucht, Moritz Frauendorf

Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik

Der Markttrend zeigt auch in der Automobilindustrie klar in Richtung Produktindividualisierung. Aufgrund der konsequenten Ausrichtung auf hohe Stückzahlen und dem damit verbundenen Einsatz stark werkzeuggebundener Fertigungstechnologien findet die Individualisierung derzeit vor allem softwaretechnisch (Freischalten von Funktionalitäten) sowie durch das Weglassen bzw. Einfügen von zusätzlichen Komponenten statt. Das Bestreben nach einer modularen Bauweise führt jedoch bei weiter steigender, von den Kunden gewünschter, Variantenvielfalt zunehmend zu Schwierigkeiten:

• Der Montageaufwand für die Zusatzmodule steigt unverhältnismäßig.
• Das Einfügen von Zusatzmodulen stellt ein Risiko für die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems dar.
• Das Denken in Einzelkomponenten führt zu erhöhtem Bauraum- und Gewichtsbedarf.

Durch das Verlagern von Funktionalität in die Werkstoffebene lassen sich diese Grenzen verschieben und der Grad der Funktionsverdichtung deutlich erhöhen. Die aktuelle Forschung greift diese Trends auf. Für neuartige multifunktionale Bauteile sind konventionelle Prozessketten nicht immer ausreichend, um wirtschaftlich erfolgreich fertigen zu können. Digitale (Druck-) Technologien sind diesbezüglich geeigneter, da sie einerseits ein hohes Maß an Funktionsintegration erreichen und andererseits eine enorme Flexibilität bis hin zur Losgröße 1 ermöglichen. Derzeit werden die notwendigen technischen und technologischen Voraussetzungen geschaffen, um mittels einer Integration digitaler Fertigungsschritte in eine analoge (werkzeuggebundene) Prozesskette eine hochgradig individuelle Fertigung funktional hochverdichteter Produkte in großen Stückzahlen fertigen zu können.