Teilprojekt T1: Effiziente und exakte Zustandsschätzung und Regelung unter Unsicherheiten

Professor Dr.-Ing. Jürgen Fleischer
Professor Dr.-Ing. Frank Henning

In diesem Teilprojekt werden Forschungsarbeiten mit dem Ziel durchgeführt, einen modularen Baukasten mit Bausteinen für die schnelle Umsetzung von strukturellen Änderungen in einem Produktionsprozess zu entwickeln. Ausgehend von einer initialen Prozessinstanz müssen die Elemente des Baukastens eine Überinstrumentierung mit Sensorik und Aktorik sowie strukturelle Änderungen im Prozessablauf ermöglichen.

Zu den wissenschaftlichen Herausforderungen gehören dabei formale Konzept für den Baukasten, die Definition einer geeigneten Granularität, die praktische Umsetzbarkeit des Baukastens und die Entwicklung eines Informationsmodells zur Beschreibung der Bausteine. Diese Informationsmodelle müssen maschineninterpretierbare Selbstbeschreibungen und Kompositionsmechanismen umfassen, so dass - parallel zum Aufbau eines Prozesses mit realen Bausteinen - ein digitaler Zwilling des Prozesses konstruiert werden kann, der auf den Informationsmodellen der Bausteine in selbstorganisierender Weise basiert.

Eine herausfordernde Frage ist auch, wie die strukturellen Änderungsvorschläge von Prozessexperten auf den Kompositionsraum, der durch die verfügbare Menge von Modulen/Bausteinen aufgespannt wird, abgebildet werden können. Darüber hinaus sollen datenbasierte Prozessmodelle, universelle Kinematiken sowie parametrisierbare Stempelumformverfahren eingesetzt werden, um eine hohe Flexibilität im Fertigungsprozess zu realisieren. Die zusätzliche Flexibilität wird zur Erprobung unterschiedlicher Stufen der Überinstrumentierung an einer Versuchsanlage verwendet