iAero - Entwicklung einer selbstlernenden, automatischen Parametrierung der aerodynamischen Orientierung

Verursacht durch die sich schnell wandelnden Märkte werden hinsichtlich der Flexibilität und Variantenvielfalt immer höhere Anforderungen an die Produktions- und Montageprozesse gestellt. In den letzten Jahren sind starke Anstrengungen unternommen worden, die wertschöpfenden Prozesse selbst zu flexibilisieren. Versorgende Technologien, wie die Zuführtechnik, sind jedoch bisher wenig in diese Aktivitäten einbezogen worden. Die aktiven aerodynamischen Orientierungsverfahren sind von ihrem grundsätzlichen Funktionsprinzip bereits sehr flexibel und variantenneutral und ermöglichen hohe Zuführraten. Die Parametrierung dieser Verfahren für neue, unbekannte Werkstücke setzt jedoch umfangreiches Expertenwissen voraus und ist aufgrund des notwendigen iterativen Vorgehens sehr zeitaufwendig. Bislang werden die Parameter anhand vergleichbarer Bauteile zunächst auf Erfahrungswerte eingestellt und dann solange angepasst, bis die Werkstücke die gewünschte Bewegung vollziehen. Darüber hinaus können störende Umgebungseinflüsse (z.B. Änderungen am Umgebungsdruck) dazu führen, dass zuvor identifizierte Parameterwerte nicht mehr das gewünschte Ergebnis liefern. Dies kann eine erneute Parametrierung notwendig machen.

In diesem Forschungsprojekt soll deshalb ein Verfahren entwickelt werden, welches eine eigenständige und fortlaufende Ermittlung optimaler Parametereinstellungen für die aerodynamische Orientierung ermöglicht. Das existierende System soll in die Lage versetzt werden, seine Parameter selbstständig an neue Bauteile sowie an veränderte Umgebungsbedingungen anzupassen. Dadurch sollen der Aufwand und das notwendige Expertenwissen zur Parametrierung reduziert werden. Die Regelung des Systems muss dafür die Konfiguration der Parameter automatisch vornehmen können, so dass eine gewünschte Orientierungsqualität erzielt wird. Um diese auch im fortlaufenden Prozess aufrechterhalten zu können, muss das System zusätzlich dynamisch auf veränderte Umgebungsbedingungen und Störungen reagieren können.

Sowohl zur Identifikation optimaler Parametereinstellungen als auch zu deren dynamischer Anpassung soll ein Optimierungsalgorithmus entwickelt werden. Der Algorithmus soll zunächst in einer Simulationsumgebung der aerodynamischen Orientierung getestet und ggf. modifiziert werden. Anschließend soll der Algorithmus in die Regelung am realen System implementiert werden.

Förderkennzeichen: NY 4/51-1