Wissensbasierte Fertigungsplanung für komplexe Bohrprozesse
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Beschreibung
In der vorliegenden Arbeit werden ausgehend von einer Grundlagenerarbeitung Defizite bestehender NC-Automatisierungen identifiziert. Auf dieser Basis wird die Notwendigkeit einer Teilautomatisierung der NC-Programmierung innerhalb geschlossener CAD/CAM- Prozessketten begründet. Dabei wird herausgearbeitet, dass die NC-Programmierung von komplexen Bohrprozessen ein besonderes Potential bietet, da eine hohe Verwendungshäufigkeit und eine große Variantenvielfalt vorliegen. Zur genaueren Unterscheidung von Automatisierungsgraden im Umfeld von Unikat- und Kleinserienfertigern, wird eine Klassifizierung dieser Automatisierungsgrade erarbeitet und darauf aufbauend der Grad mit der höchsten relativen Wirtschaftlichkeit berechnet. Bei der Untersuchung kann als Zwischenergebnis bei einem Grad von 80 % die höchste Wirtschaftlichkeit ermittelt werden. Dieses Ergebnis wird durch eine Sensitivitätsanalyse verifiziert. Im Anschluss wird ein Ansatz zur wechselseitigen Verknüpfung von manuell-kognitiven und computerbasiert-automatisierten Teilprozessen entwickelt. Aufbauend auf methodischen Analysen der Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge konnten Ansätze zur strukturierten Wissensakquisition und eine Methodik zur Modellierung der Wissensbasis, sowie der Inferenzmaschine erarbeitet werden. Im Besonderen hatten dabei die erarbeiteten Anforderungen durch die gezielte 80/20-Teilautomatisierung Einfluss. Die Inferenzmaschine wird basierend auf der Feature-Technologie nach dem Prinzip der Rückwärtsverkettung unter Verwendung von Unit Machining Features entwickelt. Aus den beschriebenen Methoden und Konzepten wird ein Ablaufmodell entwickelt, das in Pre-, In- und Postprozesse unterteilt ist. Dabei sind der kognitiv basierte manuelle und der computerbasierte automatisierte Teilprozess eng miteinander verknüpft. Zusätzlich wird eine Werkzeug- und Schnittwertauswahl entwickelt, die zum einen eine praxisnahe Suche ermöglicht und zum anderen den Mangel an Datenqualität und -quantität innerhalb der Datenbanken gezielt durch manuelle Interaktion im In-Prozess und Pflegekonzepte angeht. Das beschriebene Ablaufmodell wurde in einem Realisierungsbeispiel bei der Firma Siemens validiert. Das Unikatprodukt Turboverdichter bietet bevorzugte Bedingungen, die durch eine Produkt- und Umfeldanalyse belegt werden. Nachweislich konnte eine optimierte Gesamtwirtschaftlichkeit, verglichen mit dem Standard-CAx-System, erreicht werden.
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