Autor: Gert Goch

Die Gewinnung von Windenergie ist ein weltweit wachsender Markt. Die rasante Entwicklung geht jedoch oft zu Lasten der Anlagen­zuverlässig­keit. Versicherungsstatistiken identifizieren die Getriebe als eine häufige Ursache für den Ausfall von Windenergieanlagen (WEA). Eine Reparatur des Getriebes ist teuer und zeitaufwändig, unter anderem da die Lieferzeiten für Austauschzahnräder bis zu 18 Monaten betragen. Zur Reduzierung von Stillstandszeiten sind deshalb alter­native Lösungen gefordert. Die Fertigung auf 5-Achs-Fräs­maschinen erscheint geeignet, verschiedene Zylinderräder mit einheitlichen Werkzeugen flexibel als Einzelteil oder Kleinserie herzustellen.

Der Sonderforschungsbereich 747 „Mikrokaltumformen“ an der Universität Bremen [1] beschäftigt sich mit der kompletten Fertigungskette von Mikro-Umformbauteilen, wie beispielweise Federn in Mobilfunkgeräten. Mikrobauteile zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine Größe unterhalb eines Millimeters haben. Damit liegen diese Bauteile für die Qualitätsprüfung in einem Bereich unterhalb der taktilen Maß- und Form-Messtechnik und oberhalb der Oberflächenmesstechnik. Neben diesen sowohl fertigungstechnischen, als auch messtechnischen Schwierigkeiten ist eine umfassende Prüfung durch die hohe Stückzahl bisher nur eingeschränkt möglich. Daher besteht der Bedarf für eine schnelle Messtechnik, angepasste Auswertemethoden und eine Qualitätslenkung, um einen wirtschaftlichen Prozesses sicherzustellen.

Auf dem Weg vom Halbzeug zum Endprodukt durchläuft ein Produkt sequenziell eine Reihe von Teilprozessen innerhalb der Fertigung, in denen jeweils die Qualitätsmerkmale des Werkstücks beeinflusst werden, aber auch Störungen unterliegen. Für das Endprodukt müssen gegebene Qualitätsforderungen erfüllt werden, wobei dies mit minimalen Kosten (z.B. durch Vermeidung fehlerhafter Produkte, für die Lagerung, für benötigte Ressourcen) erreicht werden soll. Für diese Aufgabe wird ein Konzept zur Produktionsregelung entwickelt, das zunächst den Einzelprozess durch eine lokale Rückführung stabilisiert, um dann durch eine übergeordnete Prozessregelung eine Abstimmung innerhalb der Prozesskette zu erreichen.