Mobility in Science and Engineering

Im MOBILISE Fokusbereich Produktion und Leichtbau beschäftigt sich eine Forschergruppe, bestehend aus wissenschaftlichen Mitarbeitern des Instituts für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) der TU Braunschweig und des Instituts für Umformtechnik und Umformmaschinen der Leibniz Universität Hannover, mit Simulationsmethoden für die Fertigung und Prozesskettenauslegung hybrider Bauteile. Beide Forschungseinrichtungen sind über die Open Hybrid LabFactory (OHLF) am Standort Wolfsburg eng vernetzt. Im Fokus der Forschungsaktivitäten steht die Fabrik der Zukunft. Hierbei wird die klassische Prozesssimulation mittels der Finite-Elemente-Methode mit der Prozesskettensimulation sowie datenbasierten Methoden für eine durchgängige virtuelle Produktbetrachtung verknüpft. Ziel der Forschergruppe ist der Aufbau einer innovativen mehrschichtigen Simulationsumgebung, die verschiedene Einzelmodelle koppelt. Diese Kopplung wiederum dient im Sinne einer ganzheitlichen Produktbetrachtung ebenfalls einer Prozess- bzw. Prozesskettensimulation, um technologische, ökonomische und ökologische Forschungsfragen zu adressieren. Im Kontext der OHLF werden hauptsächlich hybride Umform- und Spritzgussprozesse betrachtet. Anhand der realen Fertigungsprozesse werden Prozess- und Maschinendaten erfasst und mit Hilfe von Data Analytics ausgewertet. Zusätzlich werden moderne Simulationsmethoden eingesetzt, um die Fertigungsprozesse, z.B. mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode, abzubilden. Durch den Abgleich von realem Bauteil mit virtuellem Bauteil sowie den Prozess- und Maschinendaten, werden Simulation und Prozess optimiert, was zu einer verbesserten virtuellen und digitalen Prozessabsicherung führt. Für die virtuelle Funktionsauslegung hybrider Bauteile ist es beispielsweise zwingend notwendig die Mikrostruktur und den Fertigungsprozess in der Struktursimulation zu berücksichtigen. Die Übertragung der Ergebnisse aus der Prozesssimulation auf das Strukturbauteil liefert ein detailliertes Modell für die Beanspruchungsanalyse. Durch eine Rückkopplung der Ergebnisse in die Prozesssimulation und in die konstruktive Gestaltung des Bauteils, werden zudem Prozess und Bauteil funktionsgerecht angepasst.