MoDiPro - Modulare Digitalisierung für das Profilbiegen

Die Herstellung von gekrümmten Profilbauteilen durch das Drei-Rollen-Profilbiegen zählt zu den am weitesten verbreiteten und flexibelsten Fertigungsverfahren im Bereich des Profilbiegens. Die Wirtschaftlichkeit des Prozesses wird jedoch durch seine Personalintensivität und hohen Anforderungen an das Prozess-Knowhow und Erfahrungswissen des Personals beeinflusst. Unternehmen stehen angesichts eines zunehmenden FacharbeiterInnenmangels in diesem Kontext vor einer großen Herausforderung die Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit zu wahren. Das Projektkonsortium hat sich daher zum Ziel gesetzt, das aus der hohen Prozessflexibilität resultierende wirtschaftliche Potential durch die Einführung digitaler Technologien in Kombination mit einer KI-gestützten Prozessbewertung besser nutzbar zu machen sowie das Personal bei der Prozessführung zu unterstützen. Erreicht werden soll die Digitalisierung des Drei-Rollen-Profilbiegens durch die Entwicklung eines modularen und adaptiven Baukastensystems, durch welches der Implementierungsaufwand aus technischer und wirtschaftlicher Sicht reduziert wird. Das Baukastensystem dient sowohl der Ermöglichung eines schrittweisen modularen Aufbaus neuer Biegemaschinen als auch der digitalen Nachrüstung von Bestandsmaschinen. Hierdurch soll für das Drei-Rollen-Profilbiegen breitenwirksam eine strukturierte Erfassung von Prozess- und korrespondierenden Produktdaten ermöglicht werden. Aufbauend auf dieser und der für den Prozess zu entwickelnden IT-Infrastruktur werden ein Assistenzsystem und Machine Learning Modelle entwickelt, die das Personal bei der Führung dieses stark von Erfahrungswissen geprägten Prozesses unterstützen. Hierdurch sollen die Gesamtproduktivität des Prozesses erhöht, Ressourcen nachhaltig geschont sowie die Mitarbeiterqualifikation beschleunigt werden um so die Wettbewerbsfähigkeit von KMU zu stärken. Darüber hinaus kann dem Fachpersonal durch den adaptiven Baukasten ein niederschwelliger Einstieg in die digitale Produktion ermöglicht werden. Vor allem KMU, deren Prozesse stark von domänenspezifischen Wissen abhängig sind, können Expertise im Bereich des digitalen Datenhandlings sowie der KI-gestützten Prozessanalyse und -führung aufbauen und somit langfristig von einem digitalen Wandel profitieren.

Im Rahmen des Projekts ist der Anwendungsbereich auf das Drei-Rollen-Profilbiegen fokusiert. Die Entwicklungen sollen zum einen dazu dienen Altmaschinen digital aufzurüsten und zum anderen einen schrittweisen und modularen Aufbau von neuen Biegemaschinen ermöglichen. Zudem ist ein Transfer der Projektergebnisse auf andere Profilbiegeverfahren möglich.

Das Konsortium des Projekts setzt sich aus der Herkules Wetzlar GmbH, der Angersbach + Kaiser Computer GmbH und das Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU) der TU Darmstadt zusammen. Die Herkules Wetzlar GmbH ist ein Familienunternehmen, das jahrzehntelange Erfahrung im Bereich des Biege- und Sondermaschinenbaus sowie der Lohnfertigung von Profilbiegeteilen hat. Durch die Kompetenzen in diesen Bereichen verfolgt die HW einen ganzheitlichen Ansatz mit einem praxisnahen Bezug zu aktuellen Problemstellungen. Die AKC verfügt über jahrelange Erfahrung und weitreichende Kompetenzen in den Bereichen Softwareentwicklung, Datenmanagement, Industrieelektroniken sowie der Fertigung und Bestückung von Platinen. Das PtU gehört zu den weltweit führenden Forschungsinstituten auf dem Gebiet der Umformtechnik. Ein Schwerpunkt der Forschung ist der Automatisierung und Vernetzung in der Produktionstechnik im Kontext von Industrie 4.0 gewidmet. Besonders die Sensorintegration in umformtechnische Prozesse sowie die intelligente Datenanalyse stehen hierbei im Fokus.