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Dank RFID-Technik: Aushärteprozess von Faserverbundbauteilen künftig transparenter

Composite-Bauteile bestehen aus einer Verbindung von Fasern und Harzen, die über Stunden unter Hitze und Druck aushärten müssen. Foto: Haindl Kunststoffverarbeitung

In einem neuen Forschungsprojekt beschäftigen sich das Faserinstitut Bremen (Fibre) und das Bremer Institut für Produktion und Logistik (BIBA) an der Universität Bremen mit der Produktion von Faserverbundbauteilen. Diese Composite-Bauteile bestehen aus einer Verbindung von Fasern und Harzen, die über Stunden unter Hitze und Druck aushärten müssen. Ein Transponder soll künftig unter anderem den Grad der Aushärtung überwachen.

"Curing-Transponder" heißt das Vorhaben (Curing – Aushärten). Es läuft drei Jahre, hat ein Volumen von knapp 900.000 Euro und wird vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert. Neben dem BIBA und dem Fibre als wissenschaftliche Partner sind die Unternehmen TagItron, Hersteller und Zulieferer von RFID-Spezialtranspondern aus Salzkotten, und Haindl Kunststoffverarbeitung aus Bremen an dem Projekt beteiligt.

Intelligente Optimierung von Fertigungsprozessen

Bei seinen Forschungen hat das Konsortium Glas- und Kohlenstofffaserbauteile im Fokus, setzt an mehreren Punkten entlang deren Fertigungs- und Produktzyklen an und nutzt die RFID-Technik. Es soll ein Transponder entwickelt werden, der in Composite-Bauteile integriert werden kann, um stets aktuell, online und aus dem Bauteil heraus Auskunft über den Aushärtegrad des Faser-Harz-Systems erhalten zu können. Die Informationen werden so gespeichert und bereitgestellt, dass sie für die Analyse und intelligente Optimierung von Fertigungsprozessen eingesetzt werden können.

Informationen dienen auch Qualitätssicherung und Plagiatsschutz

Der Transponder soll auch über den gesamten Lebenszyklus des Bauteils wichtige Informationen in einer digitalen Bauteillebensakte speichern und abrufbereit halten können. Mit dieser digitalen Akte können zum Beispiel Qualitätsnachweise, die Erkennung von Plagiatbauteilen, Logistikprozesse oder das Ersatzteilmanagement beim Endanwender deutlich vereinfacht werden.

Die Daten, die über den Herstellungsprozess gesammelt werden, gehen an ein wissensbasiertes Expertensystem. Es soll dazu in der Lage sein, weitere Informationen wie Position, Temperatur, Bauteilkennzeichnung und Fertigungsrestriktionen von verschiedenen Bauteilen in Zusammenhang zu setzen und darüber die Produktionsschritte effizient zu steuern.

Für Industrie 4.0: System liefert Daten zum ganzen Produktleben

"Durch die Möglichkeit, den Aushärtegrad zu überwachen, werden sich die Prozesszeiten verkürzen lassen", ist BIBA-Wissenschaftler Marius Veigt überzeugt. "Mit den Entwicklungen in diesem Projekt können zudem weitere Prozessschritte digitalisiert und das gesamte Produktleben im Sinne von Industrie 4.0 dargestellt werden. Dadurch ergibt sich nicht nur ein Mehrwert für die Bauteilhersteller, sondern unter anderem auch für die Bauteilkunden und für die Logistiker."

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