Industrieprojekt PoKoGeLe

Leichtbaugerechte Konstruktionen tragen nicht nur zur Ressourcenschonung bei, sondern können günstigstenfalls auch Herstellkosten reduzieren. Um dieses ambitionierte Ziel zu erreichen, ist ein ganzheitlicher, integrierter Ansatz notwendig, der in allen Phasen des Produktentwicklungsprozesses die bestgeeignetsten Methoden und Werkzeuge für das leichtbaugerechte Konstruieren nutzt. Für eine signifikante Masseeinsparung ist es notwendig, ebenfalls das große Potenzial der frühen Entwicklungsphasen Planen und Konzipieren zu nutzen. Die hierzu vom Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design (IKTD) entwickelten Methoden werden in Kooperation mit Industriepartnern auf deren Produkte angewendet. Hoher Materialeinsatz führt bei Produkten häufig zu hohen Kosten, die durch Leichtbau gesenkt werden können. Ein weiteres Problem sind große bewegte Massen, welche die Dynamik der Maschinen negativ beeinflussen können. Das konkrete Ziel ist, Kosten signifikant zu reduzieren und durch zu hohe Massen verursachte Probleme durch einen ganzheitlichen Leichtbauansatz zu lösen.

Die Firma FELSS SHORTCUT TECHNOLOGIES ist spezialisiert auf Umformmaschinen. Die in diesem Projekt betrachtete Axialformmaschine soll hinsichtlich ihres Leichtbaupotenzials untersucht und mögliche Kostentreiber identifiziert und optimiert werden.

Der zweite Partner aus der Industrie, die Firma BAHMÜLLER, hat sich unter anderem auf das Verarbeiten von Wellpappe spezialisiert. Bei einer aktuellen Neuentwicklung unterstützen die Forschungseinrichtungen das Unternehmen bei der Massenreduzierung sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Baugruppen, um die Effizienz der Werkezugmaschine zu steigern und robuste Prozessabläufe sicherzustellen.
Genauere Informationen zu diesem erfolgreichen Projekt finden Sie auf der Seite der LeichtbauBW.

Die am IKTD entwickelten Leichtbaumethoden und Denkwerkzeuge ermöglichen es, die angesprochenen Probleme zu analysieren und die geforderten Ziele umzusetzen. Hierzu werden zusammen mit den Unternehmen die Kundenanforderungen gesammelt sowie die Funktionen der Maschinen herausgearbeitet und in einer Funktionsstruktur zusammengefasst. Anhand dieser Funktionsstruktur kann durch Variation das Produkt auf hohem Abstraktionsniveau analysiert und optimiert werden. Anschließend wird durch die Funktionsmassenanalyse eine Korrelation zwischen den Kundenforderungen und den Produktfunktionen hergeleitet, die erlaubt, eine Gewichtung der Funktionen abzuleiten. Dementsprechend kann in der Folge eine Aussage über das Leichtbaupotenzial der die jeweiligen Funktion umsetzenden Komponenten getroffen werden. Im Folgenden werden die identifizierten Komponenten mit den Leichtbauwerkzeugen, wie der Kraftkegelmethode oder dem Contact and Channel Model (C&CM), untersucht und bezüglich ihres Gewichts optimiert. Final entwickeln sich durch gezielte Variation der Bauweise (Integralbauweise, Differenzialbauweise, etc.) der einzelnen Komponenten die betrachteten Werkzeugmaschinen zu einer Leichtbaulösung weiter.