Q-Process – Digitalisierung im Mittelstand- Datengetriebene Qualitätsermittlung und Prozesssteuerung in der Bauteilfertigung

Projektbeschreibung

Ausgangslage
Hohe Präzision bei engen Toleranzgrenzen, sichere Reproduzierbarkeit und Rückverfolgbarkeit von Bauteilen sowie strenge Qualitätskontrollen sind zentrale Anforderungen an Lohnfertiger. Mittelständische Maschinenbaubetriebe in Bayern stehen dabei vor wachsenden Herausforderungen durch Kostendruck, Fachkräftemangel und globalem Wettbewerb. Investitionen in Automatisierung steigern zwar die Effizienz, erfordern aber zugleich die Sicherung der Prozessqualität.

Zielsetzung

Das Projekt Q-Process entwickelt eine datenbasierte Prozesskontrolle und Ergebnisprognose für die spanende Bearbeitung zylindrischer Bauteile. Ziel ist eine optimierte Prozessüberwachung, die sowohl Qualität als auch Effizienz verbessert. Im Fokus stehen die Einhaltung enger Toleranzgrenzen bei Maßhaltigkeit und Oberflächengüte.

Durchführung/Projektbeschreibung
Im Rahmen des Projekts wird eine Demonstrator-Fertigungslinie entwickelt, die durchgängige Prozess- und Qualitätsdaten erhebt. Kernaufgaben sind die Entwicklung optischer Messsysteme und die Ermittlung von Wirkzusammenhängen zwischen Prozessdaten und den Produktionsergebnissen. Eine besondere Herausforderung ist die Implementierung in bestehende Anlagen (Brownfield), die oft nicht vernetzt sind. Hierfür müssen Prozesse zugänglich gemacht, Schnittstellen geschaffen und Mitarbeiter geschult werden.

Projektergebnis
Ein zentrales Ergebnis ist die Entwicklung eines hochpräzisen optischen Inspektionssystems durch das 3D VISIONLAB, welches die Maßhaltigkeit und Oberflächengüte der betrachteten Bauteile mit einer Genauigkeit von 0,01 mm beurteilt.

Kritische Qualitätseigenschaften an den Axialkolben (© Hochschule Kempten)
Laborprotyp für die automatische Inspektionseinheit zur Überprüfung von Maßhaltigkeit und Oberflächengüte an den Axialkolben (© Hochschule Kempten)

Teilprojektleitung



Projektdauer

01.06.2022 - 31.08.2024

Projektpartner

ZSO Zerspanungs- und Systemtechnik GmbH
CMO-SYS GmbH
Konzepthaus Web Solutions GmbH

Projektförderung

Bayerische Forschungsstiftung

Förderprogramm

Hochtechnologien für das 21. Jahrhundert

Adressierte SDGs (Sustainable Development Goals)