Digitalisierte Wertschöpfungskette für Stahlkomponenten
Die Fertigung von Stahlbauteilen zeichnet sich durch eine Vielzahl energieintensiver Prozessschritte aus, welche entscheidenden Einfluss auf alle resultierenden Bauteileigenschaften haben. Aufgrund fehlender Daten und Datenverknüpfungen gibt es allerdings große Lücken in der ganzheitlichen Betrachtung der Prozesskette was die Optimierung bzgl. Energieverbrauch, klimaschädliche Emissionen, Lebensdauerbewertung und ReUse / Recyclierbarkeit einschränkt. Es fehlt bisher eine skalenübergreifende ontologische Beschreibung der Prozesse und Werkstoffe in Kombination mit einer prozessbegleitenden Datenerfassung und Modellierung.
Ziele und Vorgehen
Durch die Erfassung und intelligente Verknüpfung von Daten entlang des gesamten Lebenszyklus zweier Stahlkomponenten des elektrifizierten Antriebs wird eine holistische Optimierung der Prozesskette und des CO2-Fußabdrucks umgesetzt. Möglichkeiten zur vereinfachten Wiederverwendung oder -verwertung der Komponenten werden abgeleitet. Von der Produktion über die Nutzungsphase bis zur Wiederverwertung oder Wiederverwendung werden Material- und Komponentenzustände sowie zugehörige Prozessschritte strukturiert in einem ontologischen Wissensgraphen erfasst und mit künstlicher Intelligenz zur Lebensdauermodellierung verknüpft.
Innovationen und Perspektiven
Die strukturierte Beschreibung der Prozesse und des Werkstoffes entlang der gesamten Herstellungskette bietet das Potential:
- einer signifikanten Reduktion der Entwicklungszeit neuer Produkte und damit einen Beitrag zur Sicherung des Hochlohnstandortes Deutschland im internationalen Wettbewerb
- einer Kontrolle des CO2-Fußabdrucks der Komponenten.
Zusätzlich kann dadurch der sichere Betrieb von Komponenten in der Erst- oder auch Zweitanwendung durch Vorhersage der Ermüdungseigenschaften als Funktion der Prozesskette erreicht werden.