A066

Datenbank-orientiertes Informations- und Planungssystem für Gesenkschmiedeteile und -technik

(A066 S 24/08/93)

Laufzeit der Forschungsarbeiten: 1. Juli 1993 – 30. Juni 1995

Die Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten gesenkgeschmiedeter Bauteile und die Besonderheiten der Schmiedetechnik sind unzureichend bekannt. Dies gilt sowohl für

I die Merkmale und Eigenschaften von Gesenkschmiedestücken
(Bauteilgestalt, Genauigkeit und erreichbare Toleranzen, Werkstoffe
und Wärmbebehandlungsmöglichkeiten etc.), als auch für

I die Verfahren des klassischen Gesenkschmiedens und Sonderverfahren
bzw. Verfahrenskombinationen.

Die Schmiedeindustrie und ihre Kunden halten mehr Informationen und Transparenz hinsichtlich der vielfältigen Produkt- und Verfahrensmöglichkeiten der Gesenkschmiede-industrie für erforderlich, um die Wettbewerbsfähigkeit dieser Branche langfristig zu sichern.

Ein weiteres Problem für die Schmiedeindustrie ist die stark zunehmende Informationsflut aus Forschungs- und Entwicklungsprojekten, die es sinnvoll zu verwalten gilt, um aus ihnen einen Nutzeffekt ableiten zu können.

Das Problem ist langfristig nur lösbar, wenn die EDV für die Verwaltung von Informationen genutzt wird. Ein solches Verwaltungssystem muß als eine Art branchen-spezifisches "Informationssystem" verstanden werden, das sowohl bei Abnehmern als auch bei Produzenten von Schmiedeteilen eingesetzt werden kann.

Durch die Verbreitung und Vertiefung der Kenntnisse über Bauteil- und Verarbeitungseigenschaften wird der Einsatz von Gesenkschmiedestücken in Konkurrenz zu Bauteilen aus anderen Werkstoffen als Stahl gefördert.

Vor diesem Hintergrund wurde ein "PC-orientiertes Informations- und Planungssystem für Gesenkschmiedeteile als Rumpfsystem entwickelt, das aus mehreren branchenspezifischen Informationsmoduln besteht.

Auf dieser Grundlage wurde zusammen mit Vertretern der Schmiedeindustrie und Kfz- Industrie eine Entwicklungsliste zusammengestellt, die in einem weiterführenden Entwicklungsprojekt bearbeitet wurde.

Ein wesentlicher Schwerpunkt der Entwicklungsarbeiten war die Erweiterung der Leistungsfähigkeit der Kernfunktionen des Datenbanksystems mit dem Ziel, die Optimierung bestehender als auch das Einbinden neuer Funktionen für erweiterte Auswertetechniken sowie das Anbinden von Datenbeständen zu ermöglichen.

Für die Aufgaben-Bereiche - Gestaltung, Toleranzfindung, Festlegung von Schwingfestigkeitswerten und Qualitätssicherung - wurden spezielle Module entwickelt.

Mit dem Modul "Gestaltungsregeln" werden die wesentlichen Gestaltungsmerkmale und Konstruktionsregeln berücksichtigt, die für die Konstruktion von Gesenkschmiedeteilen eine signifikante Bedeutung haben. Hierauf aufbauend können bereits in einer frühen Phase der Konstruktion Synergieeffekte auf der Schnittstelle Anwender und Hersteller von Schmiedestücken zum Tragen kommen. Basis für die Modulentwicklung war die Schmiedeteilnorm DIN 7523, ergänzt durch Betriebsuntersuchungen zum Stand der Technik und der Konstruktionspraxis.

Mit dem Toleranzmodul ist es möglich in Anlehnung an die Schmiedeteilnorm DIN 7526 alle wesentlichen Toleranzwerte zu ermitteln und in einer Übersichtstabelle darzustellen. Hierzu wird auf die Basisfunktionen und Berechnungsalgorithmen des Systems zurückgegriffen. Das Ergebnis konnte erreicht werden durch eine angepaßte programminterne Steuerung und Benutzer-Oberfläche.

Durch die Erweiterung der Kernfunktionen wurde ein Modul entwickelt, das den Zugriff auf werkstoffgebundene Wöhlerlinien in Verbindung mit dehnungsgesteuerten Einstufenversuchen sowie Dauer- und Betriebsfestigkeitsdaten ermöglicht. Hierzu waren zwei Funktionen zu realisieren: Die Selektion von Datensätzen unter Berücksichtigung von Mehrfachbedingungen und die Ermittlung sowie vergleichende Darstellung alternativer Lösungen. Darüber hinaus wurde eine Möglichkeit geschaffen, um auf Basis vorhandener Daten die Vorbemessung von Bauteilen durchführen zu können. Hierbei waren - ähnlich wie beim Modul "Zerspanungsdaten" - Verfahren der Regressionsanalyse anzuwenden.

Der steigenden Bedeutung der Qualitätssicherung bei Schmiedeteilen und -technik wurde durch ein spezielles Modul Rechnung getragen, das den Anwender des Informations- und Planungssystems über die diversen möglichen und heute realisierbaren QS-Maßnahmen sowohl allgemein als auch bauteilbezogen informiert. Hierbei wurden die klassischen QS-Maßnahmen (zerstörende und zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, Maßkontrollen etc.) sowie die neueren QS-Methoden (wie SPC, FMEA etc.) berücksichtigt. Der Benutzer hat die Möglichkeit, die ihn interessierenden QS-Maßnahmen am Bildschirm auszuwählen und das Sitzungsergebnis auf seine speziellen Erfordernisse zu verdichten.

Die Entwicklung des Gesenkschmiede-Informations- und Planungssystems war darauf ausgerichtet, ein EDV-Werkzeug zu schaffen, was die Kommunikation Kunde/Lieferant durch Informationsvermittlung und -verbreitung unterstützt, um damit die Stahlanwendung, bezogen auf das Fertigungsverfahren Gesenkschmieden, zu fördern.

Forschungsstelle 1:
Labor für Massivumformung der Fachhochschule Südwestfalen
http://www4.fh-swf.de/de/home/ueber_uns/standorte/is/fb_m/doz_m/profs_m/herbertz/labore_19/index.php
 
Forschungsleiter 1:
Prof. Dr.-Ing. R. Herbertz
(vorgelegt vom Industrieverband Deutscher Schmieden e.V., (SV), Hagen

Das Forschungsvorhaben wurde gefördert von der Stiftung Stahlanwendungsforschung im Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft e.V.

Bezugsquelle Schlussbericht:
bitte wenden Sie sich an die AVIF