DE102019111715A1

DE102019111715A1 - Method of adjusting a manufacturing process for a component

Info

Publication number: DE102019111715A1
Application number: DE102019111715.1A
Authority: DE
Inventors: Martin Wifling; Daniela Schalk-Kitting
Original assignee: Kompetenzzentrum das Virtuelle Fahrzeug Forchungs GmbH
Current assignee: Kompetenzzentrum das Virtuelle Fahrzeug Forchungs GmbH
Priority date: 2019-05-06
Filing date: 2019-05-06
Publication date: 2020-11-12
Also published as: DE102019111715A8

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einstellen eines Fertigungsverfahrens für ein zu fertigendes Bauteil (101). Einstellwerte von Betriebsparametern einer ersten Fertigungsstation (110) des Fertigungsverfahrens werden bestimmt, wobei die erste Fertigungsstation (110) zum Behandeln des Bauteils (101) durch die bestimmten Betriebsparameter eingerichtet ist. Werte von inhärenten Parametern des Bauteils (101), die indikativ sind für inhärente Bauteileigenschaften des Bauteils (101) vor der Behandlung des Bauteils (101) in der ersten Fertigungsstation (110), werden durch eine Bauteileinheit (103) bestimmt. Eine Verhaltensfunktion bestimmt die funktionale Beziehung zwischen den inhärenten Parametern des Bauteils (101) und den Betriebsparametern der ersten Fertigungsstation (110). Durch die Verhaltensfunktion werden Einstellwerte für die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation (110) bestimmt, durch die vordefinierte resultierenden Werte von inhärenten Parametern erreichbar sind. Die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation (110) werden auf der Grundlage der bestimmten Einstellwerte für die Betriebsparameter eingestellt.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einstellen eines Fertigungsverfahrens für ein Bauteil und auf ein Fertigungssystem zum Herstellen eines Bauteils.
Hintergrund des Stands der Technik
Während der Produktionsvorbereitungsphase ist es bekannt, das Verfahren unter Berücksichtigung der relevantesten Prozessparameter zu simulieren. Statistische Analysen sind üblich, um die Robustheit eines einzelnen Produktionsprozesses zu prüfen, jedoch werden die Toleranzbereiche über mehrstufige Produktionsprozesse hinweg weitgehend ignoriert. Das liegt daran, dass die kombinatorische Analyse viel zu komplex ist und wahrscheinlich zeigen würde, dass eine Worst-Case-Kombination einfach nicht funktionieren würde. Die Lösung besteht darin, die Toleranzen der Parameter des zu fertigenden Bauteils und des Fertigungsverfahrens einzugrenzen, um die funktionalen Anforderungen unter allen Bedingungen zu erfüllen. Dies kann jedoch ein entscheidender Treiber für erhöhte Herstellungskosten sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Es mag eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung sein, ein Fertigungsverfahren genau zu entwerfen und zu steuern, ohne dass es erforderlich ist, in Betracht zu ziehen, Toleranzen für Bauteilparameter und Prozessparameter einzugrenzen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Einstellen eines Fertigungsverfahrens für ein zu fertigendes Bauteil und durch ein Fertigungssystem zum Herstellen eines Bauteils gemäß den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Einstellen eines Fertigungsverfahrens für ein zu fertigendes Bauteil geschaffen. Gemäß dem Verfahren werden Einstellwerte von Betriebsparametern von einer ersten Fertigungsstation des Fertigungsverfahrens bestimmt (zum Beispiel durch Messen oder durch Vordefinieren), wobei die erste Fertigungsstation eingerichtet ist zum Behandeln des Bauteils durch die bestimmten Betriebsparameter.
Ferner werden Werte von inhärenten Parametern des Bauteils bestimmt (zum Beispiel durch Messen oder durch Vordefinieren), die indikativ sind für inhärente Bauteileigenschaften des Bauteils vor der Behandlung des Bauteils in der ersten Fertigungsstation durch eine Bauteileinheit.
Ferner wird eine Verhaltensfunktion des Bauteils konfiguriert, indem eine Bauteileinheit mit der Bestimmungseinheit und der Steuereinheit gekoppelt wird. Die Verhaltensfunktion bestimmt die funktionale Beziehung zwischen den inhärenten Parametern des Bauteils und den Betriebsparametern der ersten Fertigungsstation. Durch die Verhaltensfunktion werden Einstellwerte für die Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation bestimmt, durch die vordefinierte resultierenden Werte von inhärenten Parametern erreichbar sind.
Auf der Grundlage der bestimmten Einstellwerte für die Betriebsparameter werden die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation eingestellt.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird ein Fertigungssystem zum Fertigen eines Bauteils vorgestellt. Das Fertigungssystem weist auf eine erste Fertigungsstation, die eingerichtet ist zum Behandeln des Bauteils durch Betriebsparameter, und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist zum Bestimmen von Einstellwerten für die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation des Fertigungsverfahrens.
Das Fertigungssystem weist ferner eine Bauteileinheit auf, die eingerichtet ist zum Bestimmen von Werten von inhärenten Parametern des Bauteils, die indikativ sind für inhärente Bauteileigenschaften des Bauteils vor der Behandlung des Bauteils in der ersten Fertigungsstation.
Das Fertigungssystem weist ferner eine Bestimmungseinheit auf, die eingerichtet ist zum Konfigurieren einer Verhaltensfunktion des Bauteils, wobei die Bestimmungseinheit mit der Bauteileinheit und der ersten Steuereinheit (beispielsweise über Kommunikationskanäle) gekoppelt ist. Die Bestimmungseinheit ist eingerichtet zum Bestimmen durch die Verhaltensfunktion von Einstellwerten für die Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation, durch die vordefinierte resultierende Werte von inhärenten Parametern erreichbar sind. Die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation sind durch die Steuereinheit einstellbar auf der Grundlage der bestimmten Einstellwerte für die Betriebsparameter.
Die Fertigungsstation beschreibt eine Station, in die das Bauteil eingeführt werden kann oder die es durchlaufen kann, wobei die inhärenten Parameter (wie beispielsweise Mikrostruktur oder Geometrie) während der Behandlung in der Fertigungsstation verändert werden. Bei der Fertigungsstation kann es sich beispielsweise handeln um: Ofenvorrichtungen zum Temperieren des Bauteils, Abschreckvorrichtungen, Prägevorrichtungen, Presshärtevorrichtungen, Formschneidevorrichtungen, Schweißvorrichtungen und Fördervorrichtungen zum Fördern des Bauteils, eine Temperiervorrichtung zum Steuern einer Temperatur des Bauteils, ein Formwerkzeug oder eine Fügevorrichtung, wie beispielsweise eine Schweißstation.
Die jeweilige Fertigungsstation ist eingerichtet zum Behandeln des Bauteils mit den bestimmten Betriebsparametern. Jede Fertigungsstation ist beispielsweise so eingerichtet, dass sie mit bestimmten Betriebsparametern betrieben werden kann. Die Betriebsparameter können von Simulationswerkzeugen, die ein Fertigungsverfahren simulieren, oder durch Messen erhalten werden. Die Betriebsparameter sind beispielsweise Behandlungstemperatur, Behandlungsatmosphäre, Behandlungszeit, Durchlaufgeschwindigkeit, Umformgeschwindigkeit, Temperiergeschwindigkeit des Bauteils, Umgebungsbedingungen der ersten Fertigungsstation, wie beispielsweise Luftfeuchtigkeit und Temperatur.
Das Bauteil weist inhärente Parameter auf, die indikativ sind für inhärente Bauteileigenschaften. Die inhärenten Parameter können beispielsweise Bauteilmaterial, Bauteilgröße, Bauteilmikrostruktur, Bauteilform, Bauteilgewicht, physikalische Eigenschaften des Bauteils, wie etwa Streckfestigkeit, Modul, Schmelztemperatur und/oder Oberflächenrauhigkeit sein. Die inhärenten Parameter beschreiben beispielsweise inhärente Eigenschaften des Bauteils. Die inhärenten Parameter des Bauteils können gemessen oder durch Simulationswerkzeuge vordefiniert werden, so dass die inhärenten Parameter teilweise einen digitalen Zwilling des Bauteils bilden. Die inhärenten Parameter können von Simulationswerkzeugen oder durch Messen usw. erhalten werden.
Die Verhaltensfunktion bestimmt die funktionale Beziehung zwischen den inhärenten Parametern des Bauteils und den Betriebsparametern der ersten Fertigungsstation (und/oder von weiteren Fertigungsstationen des Fertigungssystems). Durch die Verhaltensfunktion werden Einstellwerte für die Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation bestimmt, mit denen vordefinierte resultierende Werte von inhärenten Parametern erreichbar sind.
Die resultierenden Werte von den inhärenten Parametern sind definiert als die gewünschten vordefinierten Werte der inhärenten Parameter des Bauteils nach einer bestimmten Zeit während der Behandlung in einer Fertigungsstation oder nach dem Verlassen der Fertigungsstation.
Nach der Herangehensweise der vorliegenden Erfindung wird die funktionale Beziehung zwischen inhärenten Parametern des Bauteils und Betriebsparametern der Fertigungsstation entworfen. Die Verhaltensfunktion ist ein Prozess oder eine Beziehung, die die gegenseitige Abhängigkeit zwischen den inhärenten Parametern und den Betriebsparametern der Fertigungsstation zuordnet. Die Verhaltensfunktion liefert eine funktionelle Bewertung des Bauteils beispielsweise innerhalb und nach der Fertigungsstation. Die Verhaltensfunktion betrachtet das Verhalten und damit die funktionalen Abhängigkeiten der inhärenten Parameter, die unter Behandlung durch die Betriebsparametern in der Fertigungsstation stehen. Zusätzlich betrachtet die Verhaltensfunktion die funktionalen Abhängigkeiten zwischen inhärenten Parametern selbst und/oder die funktionalen Abhängigkeiten zwischen den Betriebsparametern einer Fertigungsstation und/oder Betriebsparametern zwischen den Fertigungsstationen.
Beispielsweise können unter Behandlung des Bauteils mit bestimmten Betriebsparametern spezifische inhärente Parameter des Bauteils durch die Verhaltensfunktion bestimmt oder berechnet werden. Darüber hinaus können durch Bereitstellen von spezifischen Werten von inhärenten Parametern des Bauteils spezifische Werte für die Betriebsparameter durch die Verhaltensfunktion bestimmt werden. Der Begriff „Verhalten“ beschreibt, wie sich das Bauteil unter der Behandlung mit spezifischen Werten der Betriebsparameter verhält und wie sich der inhärente Parameter während der Behandlung ändert. Aufgrund der funktionalen Beziehung, die in der Verhaltensfunktion betrachtet wird, ist es jedoch auch möglich, spezifische Werte für Betriebsparameter zu bestimmen, um den gewünschten resultierenden Wert für die inhärenten Parameter des Bauteils zu erreichen.
Auf der Grundlage der resultierenden Werte der inhärenten Parameter, die durch die Verhaltensfunktion bestimmt sind, der Betrachtung der Anfangswerte der inhärenten Parameter und der Werte der Betriebsparameter der Fertigungsstation können die Betriebsparameter auf der Grundlage von und im Vergleich zu den bestimmten Einstellwerten für den Betriebsparameter eingestellt werden. Wenn beispielsweise die resultierenden Werte für die inhärenten Parameter nicht mit dem gewünschten Ergebnis übereinstimmen, können die Betriebsparameter der Fertigungsstation so geändert werden, dass die neu bestimmten Einstellwerte für die Betriebsparameter zu einem resultierenden Wert für den inhärenten Parameter führen, der mit dem gewünschten Ergebnis übereinstimmt.
Wenn beispielsweise die erste Fertigungsstation ein Ofen ist und die Temperatur als Betriebsparameter einen Einstellwert von 750°C hat, kann der resultierende Wert für den inhärenten Parameter des Bauteils, wie etwa die Mikrostruktur des Bauteils, durch die Verhaltensfunktion bestimmt werden. Wenn der resultierende Wert für die Mikrostruktur des Bauteils nicht mit dem gewünschten Wert übereinstimmt, kann die Temperatur als Betriebsparameter geändert werden, so dass der Einstellwert der Temperatur beispielsweise auf 850°C erhöht werden kann. Auf der Grundlage dieses Einstellwerts kann der resultierende Wert des inhärenten Parameters des Bauteils neu berechnet werden, bis der gewünschte resultierende Wert für den inhärenten Parameter, beispielsweise eine bestimmte Art von Mikrostruktur, erreicht werden kann.
Als ein weiteres Beispiel, wenn zunächst festgestellt wird, dass die Dicke als ein inhärenter Parameter des Bauteils einen bestimmten Wert (Dicke) hat, berechnet die Verhaltensfunktion einen resultierenden Wert eines inhärenten Parameters (beispielsweise eine Kerntemperatur des Bauteils) unter Behandlung eines spezifischen Einstellwertes (beispielsweise Temperatur) des Betriebsparameters Temperatur. Durch die Verhaltensfunktion kann berechnet werden, ob die Behandlungszeit in der Fertigungsstation oder die Temperatur der Fertigungsstation unter Berücksichtigung der Dicke des Bauteils geändert werden muss, um die vordefinierten resultierenden Werte für den inhärenten Parameter (beispielsweise Kerntemperatur) des Bauteils zu erreichen.
Somit ist durch die Herangehensweise der vorliegenden Erfindung die Individualisierung von Fertigungsbauteilen mit ihrem spezifischen Eigenschaftskonzept vielfältig. Zusätzlich zu einer Trendanalyse von Bauteileigenschaften, einer vorausschauenden Anlagensteuerung während des Betriebs und einer vorausschauenden Instandhaltung können Maßnahmen ergriffen werden, um in Echtzeit die Wirksamkeit der überwachten Prozessparameter oder der Bauteilfunktion durch Betrachten der funktionalen Beziehung und mit Hilfe der Verhaltensfunktion zu verifizieren. Darüber hinaus ist es mit validen virtuellen Bauteil möglich, einen virtuellen Abnahmetest beim Anlagenhersteller ohne die dürftig verfügbaren Serienbauteile zu implementieren und es kann sogar die Baubarkeit von komplexen Baugruppen, wie beispielsweise komplette Fahrzeuge, sichergestellt werden lange bevor die Bauteile im Werk eintreffen.
Die Steuereinheit bildet beispielsweise das Steuerungssystem der Fertigungsstation, das Informationen über Einstellwerte von Betriebsparametern erhält. Die Bauteileinheit ist eingerichtet zum Erhalten von inhärenten Parametern des Bauteils oder zum Bestimmen, insbesondere Simulieren oder Berechnen, von Werten von inhärenten Parametern des Bauteils. Die Bestimmungseinheit betreibt die Verhaltensfunktion und ist eingerichtet zum Empfangen der jeweiligen Werte der inhärenten Parameter des Bauteils und der Betriebsparameter der jeweiligen Fertigungsstation. Darüber hinaus ist die Bestimmungseinheit eingerichtet zum Übertragen der berechneten Einstellwerte für die Betriebsparameter an die Steuereinheit. Die Steuereinheit, die Bauteileinheit und die Bestimmungseinheit können über Kommunikationskanäle gekoppelt sein, um die notwendigen Daten der jeweiligen Parameter auszutauschen. Bei den Kommunikationskanälen kann es sich um drahtgebundene Leitungen oder um drahtlose Übertragungskanäle handeln. Die Steuereinheit, die Bauteileinheit und die Bestimmungseinheit können von einem Mikroprozessor gesteuert werden. Dementsprechend kann in einer beispielhaften Ausführungsform das Verfahren zum Einstellen eines Fertigungsverfahrens ein computerimplementiertes Verfahren sein.
Dementsprechend umfasst das Fertigungssystem die Steuereinheit, die Bauteileinheit und die Bestimmungseinheit, wobei alle Einheiten einen einzigartigen Datenprozessor umfassen oder jeweils einen Datenprozessor aufweisen zum Durchführen des Verfahrens zum Einstellen eines Fertigungsverfahrens für ein Bauteil, so wie das oben beschrieben ist. Das Verfahren zum Einstellen des Fertigungsverfahrens für ein Bauteil kann auch als ein computerimplementiertes Verfahren angesehen werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind die Werte der Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation (beispielsweise anfänglich) vorgegeben. Die Einstellwerte der Betriebsparameter der jeweiligen Fertigungsstation können beispielsweise durch einen virtuellen Prozess, wie beispielsweise einen Produktionsplanungsprozess (PPP), der Fertigungsstation vorgegeben werden. Soll-Einstellwerte von Betriebsparametern können in einer Datenbank gespeichert sein oder durch Simulationswerkzeuge berechnet werden.
Die Betriebsparameter können vordefiniert sein (beispielsweise anfänglich einmalig), wobei die Betriebsparameter später geändert werden können beim Bestimmen durch die Verhaltensfunktion während einer Behandlung des Bauteils in der jeweiligen Fertigungsstation. Zum Beispiel könnte durch die vordefinierten Betriebsparameter, beispielsweise die Temperatur, die Streckfestigkeit aufgrund einer vorgegebenen Temperatur als Betriebsparameter zu hoch sein. Somit bestimmt die Verhaltensfunktion die Temperatur als Betriebsparameter, bei welcher Temperatur oder Behandlungszeit die gewünschte niedrigere Streckfestigkeit als inhärenter Parameter des Bauteils erreicht werden kann, bevor das Bauteil zu einer nachfolgenden Fertigungsstation überführt wird. Die Verhaltensfunktion wird konfiguriert auf der Grundlage des funktionalen Zusammenhangs zwischen der Streckfestigkeit und der Temperatur in der Fertigungsstation.
Darüber hinaus ändert sich während der Behandlung des Bauteils, insbesondere während des Erwärmens der Fertigungsstation, die Temperatur ständig und damit ändert sich auch die Streckfestigkeit des Bauteils ständig. Die Streckfestigkeit (d.h. der inhärente Parameter) kann in Echtzeit parallel zu den Änderungen der Temperatur (Betriebsparameter) simuliert werden. Durch die Verhaltensfunktion können auch weitere inhärente Parameter, wie etwa die Art des Materials des Bauteils, berücksichtigt werden, so dass ständig in Echtzeit exakte Werte für inhärente Parameter (wie die Streckfestigkeit) und darauf aufbauend exakte Werte für die Betriebsparameter ermittelt werden können, um gewünschte inhärente Parameter des Bauteils zu erreichen. Somit kann das ablaufende Fertigungsverfahren ständig in Echtzeit eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform werden die Werte der Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation vor, während und/oder nach der Behandlung des Bauteils durch Betriebssensoren gemessen. Zusätzlich oder alternativ zu den vordefinierten Betriebsparametern können entsprechende Betriebssensoren die Betriebsparameter messen, während das Bauteil die Fertigungsstation durchläuft. Somit kann eine Echtzeitmessung der Betriebsparameter bereitgestellt werden. Bei den Betriebssensoren handelt es sich beispielsweise um Temperatursensoren, Atmosphärensensoren oder Überwachungssensoren, wie etwa Kamerasysteme (beispielsweise Infrarot- oder CCD-Kameras).
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform werden die Werte der inhärenten Parameter vor der Behandlung des Bauteils in der ersten Fertigungsstation vorgegeben. Somit können die Werte der inhärenten Parameter durch Sollwerte vorgegeben sein, die beispielsweise in einer Datenbank gespeichert sind, und/oder die von einem virtuellen Bauteil (digitaler Zwilling) des zu fertigenden Bauteils bereitgestellt werden. Die Sollwerte können durch Simulationswerkzeuge, beispielsweise ein Modell eines Produktentwicklungsprozesses (PDP, Product Development Process), gegeben werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform werden die Werte von inhärenten Parametern vor der Behandlung des Bauteils in der ersten (oder vor einer zweiten) Fertigungsstation vor der Behandlung des Bauteils gemessen, insbesondere durch Bauteilsensoren. Somit können die Werte der inhärenten Parameter gemessen werden, so dass exakte Anfangswerte der inhärenten Parameter in der Realität vor dem Eintreten in die Fertigungsstation bestimmt werden. Durch die Verhaltensfunktion können also die Einstellwerte von Betriebsparametern auf der Grundlage einer Messung eines anfänglichen inhärenten Parameters des Bauteils eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform werden die Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation, mit denen vordefinierte resultierende Werte von inhärenten Parametern des Bauteils erreichbar sind, bestimmt (beispielsweise durch Sensoren), und zwar während einer Behandlung des Bauteils innerhalb der ersten Fertigungsstation. Wenn also ein Einstellwert eines Betriebsparameters nicht mit einem vordefinierten Einstellwert übereinstimmt, unter dem die vordefinierten resultierenden Werte von inhärenten Parametern erreichbar sind, kann der Einstellwert des Betriebsparameters inline (d.h. in Echtzeit) eingestellt werden, bevor das Bauteil die jeweilige Fertigungsstation verlässt. Ist beispielsweise die Temperatur in der Fertigungsstation zu niedrig, um den gewünschten inhärenten Parameter (beispielsweise eine gewünschte Mikrostruktur des Bauteils) zu erreichen, kann der Einstellwert des Betriebsparameters mit Hilfe der Verhaltensfunktion so eingestellt werden, dass die gewünschten resultierenden Werte von inhärenten Parametern des Bauteils am Ausgang der Fertigungsstation erreicht werden können.
Die Betriebsparameter können während der Behandlung des Bauteils in der jeweiligen Fertigungsstation in Echtzeit geändert werden, wenn die parallele funktionale Simulation durch die Verhaltensfunktion zu dem Ergebnis kommen würde, dass die gewünschten, vordefinierten resultierenden Werte von jeweiligen inhärenten Parametern des Bauteils nicht erreicht werden. Dementsprechend ist ein paralleler Ist-Theorie-Vergleich zwischen einem beispielsweise gemessenen und bestimmten Betriebsparameter möglich, so dass die Betriebsparameter ständig in Echtzeit korrigiert werden können. Der Sollwert für den Betriebsparameter kann durch eine Simulation bestimmt und der Istwert über die Sensoren gemessen werden.
Insbesondere können in Echtzeit während einer Behandlung des Bauteils in einer Fertigungsstation mehrere Bestimmungszyklen mit der Verhaltensfunktion durchgeführt werden, um die gewünschten, vordefinierten resultierenden Werte von den inhärenten Parametern des Bauteils zu erreichen.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform werden die resultierenden Werte von inhärenten Parametern des Bauteils durch die Verhaltensfunktion unter Berücksichtigung der Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation nach einer Behandlung des Bauteils in der ersten Fertigungsstation bestimmt.
Damit ist bekannt, welche resultierenden Werte der inhärenten Parameter vorliegen, so dass, wie nachfolgend beschrieben, die Betriebsparameter für die vorhergehende Fertigungsstation so eingestellt werden können, dass die vordefinierten resultierenden Werte von inhärenten Parametern nach der vorhergehenden Fertigungsstation erreicht werden. Des Weiteren, weil bekannt ist, welche resultierenden Werte von dem inhärenten Parameter existieren, können die Betriebsparameter für eine nachfolgende Fertigungsstation eingestellt werden, um vordefinierte resultierende Werte von dem inhärenten Parameter des Bauteils nach der nachfolgenden Fertigungsstation zu erreichen. Wenn also die resultierenden Werte von dem inhärenten Parameter des Bauteils nach der vorhergehenden Fertigungsstation mit den vordefinierten resultierenden Werten nach der vorhergehenden Fertigungsstation nicht übereinstimmen, können die Parameter der nachfolgenden Fertigungsstation so eingestellt werden, dass zumindest nach der zweiten Fertigungsstation die jeweiligen vordefinierten resultierenden Werte nach der zweiten Fertigungsstation erreicht werden können.
So wie das oben beschrieben worden ist, werden gemäß einer beispielhaften Ausführungsform die Betriebsparameter der ersten (vorhergehenden) Fertigungsstation eingestellt auf der Grundlage der bestimmten Einstellwerte für die Betriebsparameter für ein weiteres Bauteil, das in der ersten Fertigungsstation nach dem Bauteil behandelt wird.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Verfahrens wird das behandelte Bauteil in einem Prüfverfahren geprüft, und es wird analysiert, ob das behandelte Bauteil die spezifischen Prüfanforderungen erfüllt. Wenn das geprüfte Bauteil die spezifischen Prüfanforderungen nicht erfüllt, werden geänderte resultierende Werte für die inhärenten Parameter des Bauteils, mit denen das behandelte Bauteil das Prüfverfahren erfüllt, bestimmt. Als nächstes werden durch die Verhaltensfunktion geänderte Einstellwerte für die Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation (oder für andere oder alle Fertigungsstationen des Fertigungsverfahrens) bestimmt, durch welche Einstellwerte die geänderten resultierenden Werte von den inhärenten Parametern erreichbar sind.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Prüfverfahren ein Simulieren einer Prüfung des behandelten Bauteils in einem Simulationswerkzeug auf. Das Simulationswerkzeug kann beispielsweise eine Finite-Elemente-Analyse durchführen, um die Bauteilstruktur unter bestimmten Einwirkungen (beispielsweise Crashtests) zu simulieren.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Prüfverfahren ein physikalisches Prüfen des behandelten Bauteils auf. Beispielsweise können Zugversuche oder Crashtests an dem behandelten Bauteil durchgeführt werden, um zu überprüfen, ob die resultierenden Werte der inhärenten Parameter die geforderte Qualität erfüllen.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform werden die durch die Simulation der Prüfung des Prüfverfahrens bestimmten, geänderten resultierenden Werte mit den durch die physikalische Prüfung bestimmten, geänderten resultierenden Werten verglichen. Die durch die Simulation bestimmten geänderten resultierenden Werte werden korrigiert unter Berücksichtigung der durch die physikalische Prüfung bestimmten geänderten resultierenden Werte. Somit können gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform Ergebnisse des physikalischen Prüfverfahrens, wie beispielsweise ein Crashtest-Verfahren, mit den virtuellen Ergebnissen des im Simulationswerkzeug durchgeführten Prüfverfahrens verglichen werden. Wenn es eine Diskrepanz gibt zwischen dem realen Prüfverfahren und dem virtuellen Prüfverfahren sind Korrekturen der virtuellen Simulation und der Verhaltensfunktion, respektive, möglich. Dadurch kann ein selbstlernendes Fertigungssystem bereitgestellt werden, und der Betrieb der jeweiligen Fertigungsstation kann eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform werden die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation von einer ersten Steuereinheit (wie beispielsweise einem Computer oder einer Steuereinrichtung der ersten Fertigungsstation) eingestellt auf der Grundlage der resultierenden Werte von inhärenten Parametern während und nach der Behandlung des Bauteils in der ersten Fertigungsstation. Somit kann eine Echtzeitänderung der Betriebsparameter bereitgestellt werden. Wenn beispielsweise beim Eintreten des Bauteils festgestellt wird, dass ein Betriebsparameter geändert wurde, beispielsweise die Temperatur des Ofens als erste Betriebsstation beim Einführen des Bauteils abgesenkt wurde, bestimmt die Verhaltensfunktion eine Korrektur der Temperatur, mit der die gewünschten resultierenden Werte des Bauteils immer noch erreicht werden können. So könnte beispielsweise der Betriebsparameter „Behandlungszeit des Bauteils im Ofen“ oder der Betriebsparameter „Temperatur“ erhöht werden, um die Absenkung der Temperatur im Ofen beim Einführen des Bauteils zu kompensieren. Während einer Behandlung eines Bauteils innerhalb einer Fertigungsstation kann eine Mehrzahl von Bestimmungszyklen zum Ändern der Betriebsparameter auf der Grundlage von unterschiedlichen Betriebsparametern und inhärenten Parametern durch die Verhaltensfunktion in Echtzeit durchgeführt werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform werden weitere Einstellwerte für weitere Betriebsparameter von einer zweiten Fertigungsstation des Fertigungsverfahrens bestimmt, wobei die zweite Fertigungsstation eingerichtet ist zum Behandeln des Bauteils mit den bestimmten Betriebsparametern nachdem das Bauteil durch die erste Fertigungsstation behandelt worden ist. Zusätzlich werden weitere Werte von inhärenten Parametern des Bauteils nach der Behandlung des Bauteils in der ersten Fertigungsstation durch die Bauteileinheit bestimmt. Als nächstes werden Einstellwerte für die Betriebsparameter für die zweite Fertigungsstation durch die Verhaltensfunktion bestimmt, durch die vordefinierte weitere resultierende Werte von inhärenten Parametern in oder nach der zweiten Fertigungsstation erreichbar sind. Die Verhaltensfunktion bestimmt die funktionale Beziehung zusätzlich unter Berücksichtigung der weiteren Betriebsparameter der zweiten Fertigungsstation.
Durch die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform wird die Möglichkeit des Betrachtens einer Mehrzahl von weiteren Fertigungsstationen skizziert. Die Verhaltensfunktion bestimmt weitere Einstellwerte für die zweite Fertigungsstation oder weitere Fertigungsstationen, um den gewünschten resultierenden Wert von dem Bauteil inhärenten Parametern zu erreichen. Zusammenfassend kann durch das erfinderische Verfahren entweder eine Bestimmung von resultierenden Werten eines Bauteils nach einer jeweiligen Fertigungsstation unter Berücksichtigung der Betriebsparameter der einen Fertigungsstation bereitgestellt werden oder es kann eine Bestimmung von resultierenden Werten eines Bauteils nach einer Mehrzahl von jeweiligen Fertigungsstationen unter Berücksichtigung der Betriebsparameter von der Mehrzahl der Fertigungsstationen bereitgestellt werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform werden nach der Behandlung des Bauteils in der ersten Fertigungsstation durch die Bauteileinheit weitere Werte von inhärenten Parametern des Bauteils ermittelt (beispielsweise durch Messen oder unter Berücksichtigung der gemessenen Einstellwerte der Fertigungsstation während der Behandlung des Bauteils). Darüber hinaus werden die weiteren Werte von den inhärenten Parametern des Bauteils mit den vordefinierten resultierenden Werten von inhärenten Parametern verglichen, die vor der ersten Fertigungsstation durch die Verhaltensfunktion bestimmt wurden. Dann werden korrigierte Einstellwerte für die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation durch die Verhaltensfunktion bestimmt auf der Grundlage des Vergleichs der weiteren Werte von inhärenten Parametern des Bauteils, die nach der ersten Fertigungsstation bestimmt worden sind, mit den vordefinierten resultierenden Werten inhärenter Parameter, die vor der ersten Fertigungsstation bestimmt worden sind. Somit kann durch den Vergleich der nach der Behandlung bestimmten, inhärenten Parameter des Bauteils mit den vor der Behandlung durch die Verhaltensfunktion bestimmten, vordefinierten resultierenden Werten von inhärenten Parametern der berechnete Fehler verwendet werden, um die Verhaltensfunktion und die Einstellwerte der Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation zu korrigieren, so dass eine Behandlung eines nachfolgenden Bauteils in der ersten Fertigungsstation genauer und besser vorhersehbar erfolgen kann. Insbesondere dann, wenn das aktuelle Fertigungsverfahren in einer Fertigungsstation ausreichend langsam ist und einen Steuerungseingriff erlaubt (beispielsweise Temperaturänderung in einem Ofen), kann der Betriebsparameter für die Behandlung des aktuellen Bauteils geändert werden. Insbesondere bei sehr schnellen Fertigungsverfahren werden die Betriebsparameter für nachfolgende Bauteile geändert.
Darüber hinaus ist es zusätzlich oder alternativ zum Bestimmen von korrigierten Einstellwerten für die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation durch die Verhaltensfunktion auch möglich, Einstellwerte für die Betriebsparameter der nachfolgenden zweiten Fertigungsstation zu bestimmen auf der Grundlage des Vergleichs der nach der ersten Fertigungsstation bestimmten weiteren Werte von inhärenten Parametern des Bauteils mit den vor der ersten Fertigungsstation bestimmten, vorgegebenen resultierenden Werten von inhärenten Parametern.
Zusammenfassend kann durch die Herangehensweise der vorliegenden Erfindung eine Einhaltung der funktionellen Anforderungen (d.h. seiner inhärenten Parameter) für jedes hergestellte Bauteil bereits während des Fertigungsprozesses sichergestellt werden, so dass es nicht notwendig ist, die exakten direkten und indirekten vordefinierten Toleranzen und vordefinierten Prozessanforderungen zu erfüllen, so wie das bei bekannten Fertigungsverfahren erforderlich ist. Diese erfinderische Herangehensweise verwendet eine Analyse der Verhaltensfunktion (beispielsweise durch Simulation), mit ihren relevanten und individuellen Eigenschaften (beispielsweise die Betriebsparameter und die inhärenten Parameter), parallel zum aktuellen Fertigungsverfahren, und vorzugsweise innerhalb der realen Zykluszeit. Als ein Ergebnis ist jedes produzierte Bauteil aufgrund des funktionalen Zusammenhangs mit seinen Produktionsparametern verknüpft und hat somit seine individuellen Fingerabdruck-Eigenschaften. Eine solche Herangehensweise kann im Vergleich zur herkömmlichen Produktionsplanung besser sein, weil genaue Parametereinstellungen für die Ausrüstung bestimmt werden können, was besonders effizient für kleine Chargen oder Musterproduktionsszenarien der Losgröße 1 oder in der Anlaufphase einer Massenproduktion ist.
Es ist anzumerken, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Verweis auf verschiedene Gegenstände beschrieben worden sind. Insbesondere sind einige Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Ansprüche vom Vorrichtungstyp beschrieben worden, während andere Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Ansprüche vom Verfahrenstyp beschrieben worden sind. Ein Fachmann wird jedoch aus der obigen und der nachfolgenden Beschreibung entnehmen, dass, sofern nichts anderes mitgeteilt wird, zusätzlich zu jeder Kombination von Merkmalen, die zu einer Art von Gegenstand gehören, auch jede Kombination zwischen Merkmalen, die sich auf verschiedene Gegenstände beziehen, insbesondere zwischen Merkmalen von Vorrichtungsansprüchen und Merkmalen von Verfahrensansprüchen, als mit dieser Anmeldung offenbart angesehen wird.
Figurenliste
Die oben definierten Aspekte und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden offensichtlich aus den nachfolgend zu beschreibenden Ausführungsbeispielen und werden mit Verweis auf die Ausführungsbeispiele erläutert. Im Folgenden wird die Erfindung mit Verweis auf Ausführungsbeispiele näher beschrieben, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fertigungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine schematische Darstellung von beispielhaften Kernschritten des Verfahrens zum Einstellen eines Fertigungsverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Fertigungssystems mit drei beispielhaften Fertigungsstationen und einer funktionalen Prüfung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen
Die Darstellungen in den Zeichnungen sind schematisch. Es wird darauf hingewiesen, dass in verschiedenen Figuren ähnliche oder identische Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fertigungssystems 100 und 2 zeigt eine schematische Darstellung von beispielhaften Kernschritten des Verfahrens zum Einstellen eines Fertigungsverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Vorgestellt wird das Fertigungssystem 100 zum Fertigen eines Bauteils 102. Das Fertigungssystem 100 umfasst eine erste Fertigungsstation 110, die zum Behandeln des Bauteils 102 durch Betriebsparameter eingerichtet ist, und eine Steuereinheit 111, die zum Bestimmen von Einstellwerten für die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation 110 des Fertigungsverfahrens eingerichtet ist.
Das Fertigungssystem 100 weist ferner eine Bauteileinheit 103 auf, die zum Bestimmen von Werten von inhärenten Parametern des Bauteils 102 eingerichtet ist, die indiaktiv sind für inhärente Bauteileigenschaften des Bauteils 102 vor der Behandlung des Bauteils 102 in der ersten Fertigungsstation 110.
Das Fertigungssystem 100 umfasst ferner eine Bestimmungseinheit 104, die zum Konfigurieren einer Verhaltensfunktion des Bauteils eingerichtet ist, wobei die Bestimmungseinheit 104 mit der Bauteileinheit 103 und der ersten Steuereinheit 111 und optional durch die weiteren Steuereinheiten 121 einer beispielhaften zweiten Fertigungsstation 120 (beispielsweise durch Kommunikationskanäle) gekoppelt ist. Die Bestimmungseinheit 104 ist eingerichtet zum Bestimmen, durch die Verhaltensfunktion, von Einstellwerten für die Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation 110, durch die vordefinierte resultierende Werte von inhärenten Parametern erreichbar sind. Die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation 110 sind durch die Steuereinheit 111 einstellbar auf der Grundlage der bestimmten Einstellwerte für die Betriebsparameter.
In 2 sind beispielhafte Schritte des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. In Schritt 201 werden Einstellwerte von Betriebsparametern einer ersten Fertigungsstation 110 des Fertigungsverfahrens ermittelt (beispielsweise durch Messen oder durch Vordefinieren), wobei die erste Fertigungsstation 110 zum Behandeln des Bauteils 102 mit den bestimmten Betriebsparametern eingerichtet ist.
Darüber hinaus werden in Schritt 202 Werte von inhärenten Parametern des Bauteils 102 bestimmt (beispielsweise durch Messen oder durch Vordefinieren), die indikativ sind für inhärente Bauteileigenschaften des Bauteils 102 vor der Behandlung des Bauteils 102 in der ersten Fertigungsstation 110 durch die Bauteileinheit 103.
Darüber hinaus wird in Schritt 203 eine Verhaltensfunktion des Bauteils 102 eingerichtet, durch eine Bestimmungseinheit 104, die mit der Bauteileinheit 103 und der Steuereinheit 111 gekoppelt ist. Die Verhaltensfunktion bestimmt die funktionale Beziehung zwischen den inhärenten Parametern des Bauteils 102 und den Betriebsparametern der ersten Fertigungsstation 110. Durch die Verhaltensfunktion werden Einstellwerte für die Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation 110 bestimmt, durch die vordefinierten resultierenden Werte von inhärenten Parametern erreichbar sind.
Auf der Grundlage der bestimmten Einstellwerte für die Betriebsparameter werden die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation 110 eingestellt.
Darüber hinaus werden in der beispielhaften Ausführungsform von 1 weitere Einstellwerte für weitere Betriebsparameter von einer zweiten Fertigungsstation 120 des Fertigungsverfahrens durch eine Steuereinheit 121 der zweiten Fertigungsstation 120 bestimmt, wobei die zweite Fertigungsstation 120 eingerichtet ist zum Behandeln des Bauteils 102 durch die bestimmten Betriebsparameter, nachdem das Bauteil 102 durch die erste Fertigungsstation 110 behandelt worden ist. Zusätzlich werden weitere Werte von inhärenten Parametern des Bauteils 102 nach der Behandlung des Bauteils 102 in der ersten Fertigungsstation 110 durch die Bauteileinheit 103 bestimmt. Als nächstes werden Einstellwerte für die Betriebsparameter für die zweite Fertigungsstation 120 durch die Verhaltensfunktion bestimmt, durch die vordefinierte weitere resultierende Werte von inhärenten Parametern in oder nach der zweiten Fertigungsstation 120 erreichbar sind. Die Verhaltensfunktion bestimmt die funktionale Beziehung zusätzlich unter Berücksichtigung der weiteren Betriebsparameter der zweiten Fertigungsstation 120.
Somit kann das Fertigungssystem 100 eine Mehrzahl von weiteren Fertigungsstationen aufweisen. Die Verhaltensfunktion bestimmt weitere Einstellwerte für die zweite Fertigungsstation 120 oder weitere Fertigungsstationen 130 (siehe 3), um den gewünschten resultierenden Wert von dem inhärenten Parameter des Bauteils 102 zu erreichen. Zusammenfassend kann gemäß dem erfinderischen Verfahren entweder eine Bestimmung von resultierenden Werten eines Bauteils 102 nach einer jeweiligen Fertigungsstation 110, 120, 130 bereitgestellt werden unter Berücksichtigung der Betriebsparameter der einen Fertigungsstation 110, 120, 130, oder es kann eine Bestimmung von resultierenden Werten eines Bauteils 102 nach einer Mehrzahl von jeweiligen Fertigungsstationen 110, 120, 130 bereitgestellt werden unter Berücksichtigung der Betriebsparameter der mehreren Fertigungsstationen 110, 120, 130.
Die Verhaltensfunktion bestimmt die funktionale Beziehung zwischen den inhärenten Parametern des Bauteils und den Betriebsparametern der ersten Fertigungsstation. Durch die Verhaltensfunktion werden Einstellwerte für die Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation bestimmt, mit denen vordefinierte resultierende Werte von inhärenten Parametern erreichbar sind.
Die resultierenden Werte der inhärenten Parameter werden definiert als die gewünschten vordefinierten Werte der inhärenten Parameter des Bauteils nach einer bestimmten Zeit während der Behandlung in einer Fertigungsstation 110 oder nach einem Verlassen der Fertigungsstation 110.
Unter einer Behandlung des Bauteils 102 mit bestimmten Betriebsparametern können spezifische inhärente Parameter des Bauteils bestimmt oder durch die Verhaltensfunktion berechnet werden. Darüber hinaus können durch das Bereitstellen von spezifischen Werten von inhärenten Parametern des Bauteils spezifische Werte für die Betriebsparameter durch die Verhaltensfunktion bestimmt werden. Aufgrund der funktionalen Beziehung, die in der Verhaltensfunktion betrachtet wird, ist es auch möglich, spezifische Werte für Betriebsparameter zu bestimmen, um den gewünschten resultierenden Wert für die inhärenten Parameter des Bauteils zu erreichen.
Auf der Grundlage der resultierenden Werten der inhärenten Parameter, die durch die Verhaltensfunktion bestimmt werden, der Betrachtung der Anfangswerte der inhärenten Parameter und der Werte der Betriebsparameter der Fertigungsstation 110, können die Betriebsparameter auf der Grundlage von und im Vergleich zu den bestimmten Einstellwerten für die Betriebsparameter eingestellt werden. Wenn beispielsweise die resultierenden Werte für die inhärenten Parameter nicht mit dem gewünschten Ergebnis übereinstimmen, können die Betriebsparameter der Fertigungsstation so geändert werden, dass die neu bestimmten Einstellwerte für die Betriebsparameter zu einem resultierenden Wert für den inhärenten Parameter führen, der mit dem gewünschten Ergebnis übereinstimmt.
Die Steuereinheit 111 der ersten Fertigungsstation 110 oder die Steuereinheit 121 der zweiten Fertigungsstation 120 bilden beispielsweise das Steuersystem der Fertigungsstationen 110, 120, das Informationen über Einstellwerte der Betriebsparameter erhält. Die Bauteileinheit 103 ist eingerichtet zum Empfangen von Werten von inhärenten Parametern des Bauteils 102 oder zum Bestimmen von Werten von inhärenten Parametern des Bauteils 102, insbesondere durch Simulation oder Berechnung. Die Bestimmungseinheit 104 betreibt die Verhaltensfunktion und ist eingerichtet zum Empfangen der jeweiligen Werte von inhärenten Parametern des Bauteils 102 und der Betriebsparameter der jeweiligen Fertigungsstation 110, 120. Darüber hinaus ist die Bestimmungseinheit 104 eingerichtet zum Übertragen der berechneten Einstellwerte für die Betriebsparameter an die Steuereinheit 111, 121. Die Steuereinheit 111, 121, die Bauteileinheit 103 und die Bestimmungseinheit 104 sind über Kommunikationskanäle gekoppelt, um die benötigten Daten der jeweiligen Parameter auszutauschen.
Die Werte der Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation 110 werden vor, während und/oder nach der Behandlung des Bauteils 102 durch Betriebssensoren 112 gemessen. Dementsprechend können die Betriebsparameter der zweiten Fertigungsstation 120 während und/oder nach der Behandlung des Bauteils 102 durch zweite Betriebssensoren 122 gemessen werden. Zusätzlich oder alternativ zu den vordefinierten Betriebsparametern können entsprechende Betriebssensoren die Betriebsparameter messen, während das Bauteil 102 die jeweilige Fertigungsstation 110, 120 durchläuft. Somit kann eine Echtzeitmessung der Betriebsparameter bereitgestellt werden.
Die Werte der inhärenten Parameter vor der Behandlung des Bauteils 102 in der ersten (oder vor einer zweiten) Fertigungsstation 110, 120 werden insbesondere durch Bauteilsensoren 113, 123 vor der Behandlung des Bauteils 102 in den jeweiligen Fertigungsstationen 110, 120 gemessen. Somit können die Werte der inhärenten Parameter gemessen werden, so dass exakte Anfangswerte der inhärenten Parameter in der Realität vor dem Eintreten in die Fertigungsstation 110, 120 bestimmt werden. Somit können durch die Verhaltensfunktion die Einstellwerte der Betriebsparameter auf der Grundlage einer Messung eines anfänglichen inhärenten Parameters des Bauteils 102 eingestellt werden.
Zum Beispiel werden die Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation 110, durch die vordefinierte resultierende Werte von inhärenten Parametern des Bauteils 102 erreichbar sind, während einer Behandlung des Bauteils 102 innerhalb der ersten Fertigungsstation 110 bestimmt (beispielsweise durch Sensoren 112). Wenn also ein Einstellwert eines Betriebsparameters nicht mit einem vordefinierten Einstellwert übereinstimmt, durch den die vordefinierten resultierenden Werte der inhärenten Parameter erreichbar sind, kann der Einstellwert des Betriebsparameters inline (d.h. in Echtzeit) eingestellt werden, bevor das Bauteil 102 die jeweilige Fertigungsstation 110, 120 verlässt. Wenn beispielsweise die Temperatur in der Fertigungsstation zu niedrig ist, um den gewünschten inhärenten Parameter (beispielsweise eine gewünschte Mikrostruktur des Bauteils 102) zu erreichen, kann der Einstellwert des Betriebsparameters mit Hilfe der Verhaltensfunktion so eingestellt werden, dass der gewünschte resultierende Wert des inhärenten Parameters des Bauteils 102 am Ausgang der Fertigungsstation 110, 120 erreicht werden kann.
Darüber hinaus werden nach der Behandlung des Bauteils 102 in der ersten Fertigungsstation 110 durch die Bauteileinheit 103 weitere Werte von inhärenten Parametern des Bauteils 102 bestimmt (beispielsweise durch Messen oder unter Berücksichtigung der gemessenen Einstellwerte der Fertigungsstation während der Behandlung des Bauteils). Des Weiteren werden die weiteren Werte der inhärenten Parameter des Bauteils 102 mit den vor der ersten Fertigungsstation 110 durch die Verhaltensfunktion bestimmten, vordefinierten resultierenden Werten von inhärenten Parametern verglichen. Korrigierte Einstellwerte für die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation bei einer Rückkehr werden dann wiederum durch die Verhaltensfunktion bestimmt auf der Grundlage des Vergleichs der weiteren Werte von inhärenten Parametern des Bauteils 102, die nach der ersten Fertigungsstation 110 ermittelt wurden, mit den vordefinierten resultierenden Werten inhärenter Parameter, die vor der ersten Fertigungsstation 110 ermittelt wurden. Somit kann aufgrund des Vergleichs zwischen den bestimmten inhärenten Parametern des Bauteils nach der Behandlung und den vor der Behandlung durch die Verhaltensfunktion bestimmten, vordefinierten resultierenden Werten von inhärenten Parametern der berechnete Fehler verwendet werden, um die Verhaltensfunktion und die Einstellwerte der Betriebsparameter in der ersten Fertigungsstation 110, respektive, zu korrigieren, so dass eine Behandlung eines nachfolgenden Bauteils in der ersten Fertigungsstation 110 genauer und besser vorhersehbar erfolgen kann, da die Betriebsparameter des aktuellen Verfahrens eingestellt werden können, so dass das aktuelle Verfahren gesteuert werden kann.
Darüber hinaus ist es zusätzlich oder alternativ zum Bestimmen von korrigierten Einstellwerten für die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation 110 durch die Verhaltensfunktion auch möglich, Einstellwerte für die Betriebsparameter der nachfolgenden zweiten Fertigungsstation 120 zu bestimmen auf der Grundlage des Vergleichs der weiteren Werte von inhärenten Parametern des Bauteils 102, die nach der ersten Fertigungsstation 110 bestimmt worden sind, mit den vordefinierten, resultierenden Werten von inhärenten Parametern, die vor der ersten Fertigungsstation 110 oder vor der zweiten Fertigungsstation 120 bestimmt worden sind.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Fertigungssystems 100 mit drei beispielhaften Fertigungsstationen 110, 120, 130 und einer funktionalen Prüfung 303, 304 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 3 ist das Konzept der vorliegenden Erfindung an einem beispielhaften Warmumform-Produktionsverfahren als ein industrielles Referenzverfahren des Fertigungssystems 100 gezeigt und veranschaulicht das Konzept eines mehrstufigen Produktionsprozesses in mehreren Fertigungsstationen 110, 120, 130. Der reale Produktionsprozess wird von einem virtuellen Prozess begleitet. Der virtuelle Prozess ist zeitlich mit dem realen Prozess synchronisiert, so dass Sensordaten der Maschinen (d.h. der Fertigungsstationen 110, 120, 130), des Prozesses oder der Umgebung direkt von dem Prozessmodell in Echtzeit als Parameter verwendet werden können. Diese Synchronisation ermöglicht eine kontinuierliche Validierung der virtuellen Prozessmodelle. Für das Gesamtsystem spielt es keine Rolle, ob die Prozessmodelle inhärent numerisch (beispielsweise FEM) oder analytisch (beispielsweise Ersatzmodelle) sind. Aktive Steuerung von realen Prozessen kann in identischer Weise durch Co-Simulation in Echtzeit in das virtuelle Prozessmodell integriert werden. Die Fertigungsstationen 110, 120, 130 sind zur Datenübertragung zwischen den realen und virtuellen Stufen über Kommunikationskanäle 309 mit dem Produktplanungsgerät bzw. -system 301 und/oder dem Prüfsimulationswerkzeug 302 gekoppelt.
Das gezeigte Warmumformverfahren dient als ein Referenz-Anwendungsfall einer funktionsorientierten Prozesssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Fertigungsstationen 110, 120, 130 beschreiben jeweils Stationen, in die das Bauteil 102 eingeführt werden kann oder die es durchlaufen kann, wobei die inhärenten Parameter (wie etwa Mikrostruktur, Streckfestigkeit oder Geometrie) während der Behandlung in der Fertigungsstation 110, 120, 130 verändert werden. Die Fertigungsstation 110, 120, 130 sind beispielsweise eine Ofenvorrichtung (erste Fertigungsstation 110) zum Temperieren des Bauteils, ein Überführungssystem (zweite Fertigungsstation 120) und eine Stanzpresse 130.
Die jeweiligen Fertigungsstationen 110, 120, 130 sind eingerichtet zum Behandeln des Bauteils mit den bestimmten Betriebsparametern. Jede Fertigungsstation 110, 120, 130 ist zum Beispiel dazu eingerichtet, mit bestimmten Betriebsparametern betrieben zu werden. Die Betriebsparameter können von Simulationswerkzeugen, die einen Fertigungsprozess in der virtuellen Prozessebene simulieren, oder durch Messen mit den jeweiligen Maschinensensoren 112, 122, 132 empfangen werden. Die Betriebsparameter sind beispielsweise Platinenerwärmung in der ersten Fertigungsstation 110, Platinenkühlung in der zweiten Fertigungsstation 120 und Umformgeschwindigkeit in der dritten Fertigungsstation 130.
Das Bauteil weist inhärente Parameter auf, die indikativ sind für inhärente Bauteileigenschaften, wie beispielsweise die Streckfestigkeit. Die inhärenten Parameter werden während der Behandlung in den Fertigungsstationen 110, 120, 130 geändert. Die inhärenten Parameter des Bauteils 102 können durch die Bauteilsensoren 113, 123 (siehe 1) gemessen werden oder durch Simulationswerkzeuge eines virtuellen Teils vordefiniert werden, so dass die inhärenten Parameter teilweise einen digitalen Zwilling des Bauteils 102 bilden.
Beispielsweise ist die erste Fertigungsstation 110 ein Ofen und die Temperatur als Betriebsparameter hat einen Einstellwert von 750°C. Der resultierende Wert des inhärenten Parameters des Bauteils, wie beispielsweise die Streckfestigkeit des Bauteils 102, kann durch die Verhaltensfunktion bestimmt werden. Wenn der resultierende Wert für die Streckfestigkeit des Bauteils 102 nicht mit dem gewünschten Wert übereinstimmt, kann die Temperatur in der ersten Fertigungsstation 110 als der Betriebsparameter geändert werden, so dass der Einstellwert der Temperatur in der ersten Fertigungsstation 110 auf beispielsweise 850°C erhöht werden kann. Auf der Grundlage von diesem Einstellwert kann der resultierende Wert des inhärenten Parameters des Bauteils 102 so lange neu berechnet werden, bis der gewünschte resultierende Wert für den inhärenten Parameter, beispielsweise eine bestimmte Art von Streckfestigkeit, erreicht werden kann.
Die Betriebsparameter der Fertigungsstationen 110, 120, 130 werden von den jeweiligen Steuereinheiten 111, 121, 131 (wie beispielsweise einem Computer oder einer Steuereinrichtung der jeweiligen Fertigungsstation 110, 120, 130) eingestellt auf der Grundlage der resultierenden Werte von inhärenten Parametern während und nach der Behandlung des Bauteils 102 in der jeweiligen Fertigungsstation 110, 120, 130. Beispielsweise können eingegebene, inhärente Parameter 305, die anfänglich vor dem Eintreten in die erste Fertigungsstation 110 bestimmt werden, eingegebene/ausgegebene inhärente Parameter 306 zwischen der zweiten Fertigungsstation 120 und der dritten Fertigungsstation 130, und eingegebene/ausgegebene inhärente Parameter 307 zwischen der dritten Fertigungsstation 130 und der physikalischen Prüfung 304 bestimmt und als Ausgabe von inhärenten Parametern nach der Prüfung 308 für die Verhaltensfunktion zur Verfügung gestellt werden, um Betriebsparameter für die jeweiligen Fertigungsstationen 110, 120, 130 zu bestimmen.
Somit kann eine Echtzeitänderung der Betriebsparameter bereitgestellt werden. Wird beispielsweise beim Eintreten des Bauteils 102 festgestellt, dass ein Betriebsparameter geändert wurde, beispielsweise dass die Temperatur des Ofens als erste Fertigungsstation 110 beim Eintreten des Bauteils 102 abgesenkt wurde, dann ermittelt die Verhaltensfunktion eine Korrekturtemperatur, durch die die gewünschten resultierenden Werte von inhärenten Parametern des Bauteils 102 noch erreicht werden können. Beispielsweise könnten der Betriebsparameter „Behandlungszeit des Bauteils im Ofen 110“ oder der Betriebsparameter „Temperatur“ erhöht werden, um die Temperaturabsenkung im Ofen 110 beim Eintreten des Bauteils 102 zu kompensieren. Während einer Behandlung eines Bauteils 102 innerhalb einer jeweiligen Fertigungsstation 110, 120, 130 kann durch die Verhaltensfunktion in Echtzeit eine Mehrzahl von Bestimmungszyklen zum Ändern der Betriebsparameter durchgeführt werden auf der Grundlage von abweichenden realen oder virtuellen Betriebsparametern und abweichenden realen oder virtuellen inhärenten Parameter.
Als ein weiteres Beispiel, wenn anfänglich festgestellt wird, dass die Dicke als ein inhärenter Parameter des Bauteils 102 einen bestimmten Wert (Dicke) hat, dann berechnet die Verhaltensfunktion einen resultierenden Wert eines inhärenten Parameters (beispielsweise eine Kerntemperatur des Bauteils) unter Behandlung mit einem bestimmten Einstellwert (beispielsweise die Temperatur) des Betriebsparameters Temperatur. Durch die Verhaltensfunktion kann berechnet werden, ob die Behandlungszeit in der ersten Fertigungsstation 110 oder die Temperatur der Fertigungsstation 110 unter Berücksichtigung der Dicke des Bauteils 102 geändert werden muss, um die vordefinierten resultierenden Werte für den inhärenten Parameter (beispielsweise die Kerntemperatur oder die Streckfestigkeit) des Bauteils 102 zu erreichen.
Die Werte der Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation 110 oder der zweiten Fertigungsstation 120 können beispielsweise durch einen virtuellen Verfahrensbetrieb, wie beispielsweise einem Produktionsplanungsprozess (PPP, Production Planning Process), der jeweiligen Fertigungsstationen 110, 120, 130 vorgegeben werden. Soll-Einstellwerte für Betriebsparameter können in einer Datenbank gespeichert sein oder durch Simulationswerkzeuge, wie beispielsweise ein Produktplanungsgerät 301, berechnet werden.
Die Werte der inhärenten Parameter vor der Behandlung des Bauteils in der ersten Fertigungsstation 110 oder in den nachfolgenden Fertigungsstationen 120, 130 sind vordefiniert. Die Werte der inhärenten Parameter können also durch Sollwerte vorgegeben werden, die beispielsweise in einer Datenbank gespeichert sind und/oder die von einem virtuellen Bauteil (digitaler Zwilling) des zu fertigenden Bauteils bereitgestellt werden. Die Sollwerte können von Simulationswerkzeugen gegeben werden, beispielsweise ein Modell eines Produktentwicklungsprozesses (PDP, Product Development Process), das in einem Bauteilentwicklungsgerät 302 betrieben wird.
Darüber hinaus wird, so wie das aus der 3 entnommen werden kann, das behandelte Bauteil 102 in einem Prüfverfahren geprüft und es wird analysiert, ob das behandelte Bauteil 102 die spezifischen Prüfanforderungen erfüllt. Wenn das geprüfte Bauteil 102 die spezifischen Prüfanforderungen nicht erfüllt, werden die resultierenden Werte für die inhärenten Parameter des Bauteils 102, mit denen das behandelte Bauteil 102 das Prüfverfahren erfüllt, bestimmt. Als nächstes werden durch die Verhaltensfunktion geänderte Einstellwerte für die Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation 110 (oder für andere oder alle Fertigungsstationen 120, 130 des Fertigungsverfahrens) bestimmt, durch welche Einstellwerte die geänderten resultierenden Werte der inhärenten Parameter erreichbar sind.
Wenn beispielsweise das Bauteil- (Modell-) Validierungs- und Einpassverfahren (beispielsweise eine End-of-Line (EoL)- oder Conformity-of-Production (CoP)-Prüfung) zu dem Ergebnis kommt, dass die Streckfestigkeit nicht mit einer vordefinierten Streckfestigkeit übereinstimmt, können die Betriebsparameter der vorangegangen Fertigungsstationen 110, 120, 130 durch die Verhaltensfunktion neu berechnet werden.
Das Prüfverfahren weist zum Beispiel das Simulieren einer Prüfung des behandelten Bauteils 102 in einem Simulationswerkzeug 303 auf. Das Simulationswerkzeug 303 kann beispielsweise eine Finite-Elemente-Analyse durchführen, um die Bauteilstruktur unter bestimmten Einwirkungen (beispielsweise Crashtests) zu simulieren und zu prüfen, ob beispielsweise die Streckfestigkeit ausreichend ist.
Zusätzlich oder alternativ weist das Prüfverfahren ein physikalisches Prüfen des behandelten Bauteils 102 durch eine physikalische Prüfeinheit 304 auf. So können beispielsweise Zugversuche oder Crashtests des behandelten Bauteils 102 durchgeführt werden, um zu überprüfen, ob die resultierenden Werte der inhärenten Parameter (beispielsweise der Streckfestigkeit) die geforderte Qualität erfüllen.
Die geänderten resultierenden Werte der inhärenten Parameter des Bauteils 102, die durch die Simulation der Prüfung in dem Prüfsimulationswerkzeug 303 ermittelt wurden, werden mit den geänderten resultierenden Werten verglichen, die durch die physikalische Prüfung in der physikalischen Prüfeinheit 304 ermittelt wurden. Die durch die Simulation bestimmten geänderten resultierenden Werte werden korrigiert unter Berücksichtigung der durch die physikalische Prüfung bestimmten geänderten resultierenden Werte. Somit können Ergebnisse des physikalischen Prüfverfahrens, wie beispielsweise ein Crashtest-Verfahren, mit den virtuellen Ergebnissen des im Simulationstool 303 durchgeführten Prüfverfahrens verglichen werden. Weil solche physikalischen Prüfungen für die Gesamtfunktion des Bauteils manchmal nicht als bauteilzerstörende End of Line (EoL)-Prüfungen durchführbar sind, wird ein analoges Modell mittels Simulationswerkzeugen nachgebildet, wobei die Prüfungen (beispielsweise der Crashtest) virtuell in dem Simulationswerkzeug simuliert werden können. Das analoge Modell wird zur Validierung und Parametrisierung des Bauteils verwendet, und die Crashsimulation wird zum Einstellen von inhärenten Parametern des Bauteils und realen Parametern für die reale physikalische Prüfung verwendet. Falls es eine Diskrepanz zwischen dem realen Prüfverfahren und dem virtuellen Prüfverfahren gibt, sind Korrekturen der virtuellen Simulation und der Verhaltensfunktion möglich. Dadurch kann ein selbstlernendes Fertigungssystem bereitgestellt werden und der Betrieb der jeweiligen Fertigungsstation kann eingestellt werden.
Die funktionale Bewertung durch die Verhaltensfunktion des gefertigten Bauteils 102 erfolgt virtuell auf der Grundlage des vorhandenen digitalen Bauteil-Zwillings („Digital Twin“) mit einem funktionalen Modell. Der digitale Zwilling weist alle funktionsrelevanten Eigenschaften auf, auch solche, die am realen Bauteil nicht zeitnah, zerstörungsfrei oder kostengünstig gemessen werden können. Dank der Auswertung werden Ergebnisse aus der virtuellen Bauteilbewertung vs. der End-of-Line (EoL) bzw. Conformity-of-Production (CoP)-Prüfung mit den funktionsorientierten Prozessmodell-Steuerungsparametern übersetzt und über die funktionsorientierte Prozesssteuerung an die Maschinensteuerungen übertragen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass jedes produzierte Teil die funktionalen Anforderungen erfüllt, obwohl die Austauschprüfung an der EoL-/CoP-Station dies nicht vollständig bestätigen kann, insbesondere wenn eine zerstörende Prüfung erforderlich wäre.
Es sollte beachtet werden, dass der Begriff „aufweisend“ nicht andere Elemente oder Schritte ausschließt, und dass „ein“ oder „eine“ nicht eine Mehrzahl ausschließt. Auch können Elemente, die im Zusammenhang mit verschiedenen Ausführungsformen beschrieben worden sind, kombiniert werden. Es sollte auch beachtet werden, dass Bezugszeichen in den Patentansprüchen nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der Patentansprüche ausgelegt werden sollen.
Bezugszeichenliste

100: Fertigungssystem
101: Fertigungsrichtung
102: zu fertigendes Bauteil
103: Bauteileinheit
104: Bestimmungseinheit
110: erste Fertigungsstation
111: erste Steuereinheit
112: erster Betriebssensor
113: erster Bauteilsensor
120: zweite Fertigungsstation
121: zweite Steuereinheit
122: zweiter Betriebssensor
123: zweiter Bauteilsensor
130: dritte Fertigungsstation
131: dritte Steuereinheit
132: dritter Betriebssensor
201: Bestimmen von Einstellwerten für Betriebsparameter
202: Bestimmen von Einstellwerten für Betriebsparameter
203: Konfigurieren einer Verhaltensfunktion
204: Einstellen von Betriebsparametern der Fertigungsstation
301: Produktplanungsgerät
302: Bauteilentwicklungsvorrichtung
303: Prüfsimulationswerkzeug
304: physikalische Prüfeinheit
305: eingegebener inhärenter Parameter
306: eingegebener/ausgegebener inhärenter Parameter
307: eingegebener/ausgegebener inhärente Parameter
308: ausgegebener inhärenter Parameter nach der Prüfung
309: Kommunikationskanal

Claims

Verfahren zum Einstellen eines Fertigungsverfahrens für ein zu fertigendes Bauteil (101), wobei das Verfahren aufweist: Bestimmen (201) von Einstellwerten von Betriebsparametern von einer ersten Fertigungsstation (110) des Fertigungsverfahrens, wobei die erste Fertigungsstation (110) zum Behandeln des Bauteils (101) durch die bestimmten Betriebsparameter eingerichtet ist, Bestimmen von Werten von inhärenten Parametern des Bauteils (101), die indikativ sind für inhärente Bauteileigenschaften des Bauteils (101) vor der Behandlung des Bauteils (101) in der ersten Fertigungsstation (110) durch eine Bauteileinheit (103), Konfigurieren (202) von einer Verhaltensfunktion des Bauteils (101) durch eine Bestimmungseinheit (104), die mit der Bauteileinheit (103) und der Steuereinheit (111) der ersten Fertigungsstation (110) gekoppelt ist, wobei die Verhaltensfunktion die funktionale Beziehung zwischen den inhärenten Parametern des Bauteils (101) und den Betriebsparametern der ersten Fertigungsstation (110) bestimmt, und Bestimmen (203) durch die Verhaltensfunktion von Einstellwerten für die Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation (110), durch die vordefinierte resultierende Werte von inhärenten Parametern erreichbar sind, Einstellen (204) der Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation (110) auf der Grundlage der bestimmten Einstellwerte für die Betriebsparameter.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Werte der Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation (110) vordefiniert sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Werte der Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation (110) durch Betriebssensoren (112) vor, während und/oder nach der Behandlung des Bauteils (101) gemessen werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Werte der inhärenten Parameter vor der Behandlung des Bauteils (101) in der ersten Fertigungsstation (110) vordefiniert sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Werte der inhärenten Parameter vor der Behandlung des Bauteils (101) in der ersten Fertigungsstation (110) vor der Behandlung des Bauteils (101) gemessen werden, insbesondere durch Bauteilsensoren (113).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation (110), durch die vordefinierte resultierende Werte von inhärenten Parametern des Bauteils (101) erreichbar sind, während einer Behandlung des Bauteils (101) innerhalb der ersten Fertigungsstation (110) bestimmt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die resultierenden Werte von den inhärenten Parametern des Bauteils (101) durch die Verhaltensfunktion bestimmt werden unter Berücksichtigung der Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation (110) nach einer Behandlung des Bauteils (101) in der ersten Fertigungsstation (110).
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation (110) eingestellt werden auf der Grundlage der bestimmten Einstellwerte für die Betriebsparameter für ein weiteres Bauteil (101), das in der ersten Fertigungsstation (110) nach dem Bauteil (101) behandelt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend: Prüfen des behandelten Bauteils (101) in einem Prüfverfahren und Analysieren, ob das behandelte Bauteil (101) die spezifischen Prüfanforderungen erfüllt, und wenn das geprüfte Bauteil (101) die spezifischen Prüfanforderungen nicht erfüllt, Bestimmen von geänderten resultierenden Werten für die inhärenten Parameter des Bauteils (101), mit denen das behandelte Bauteil (101) das Prüfverfahren erfüllt, Bestimmen durch die Verhaltensfunktion von geänderten Einstellwerten für die Betriebsparameter für die erste Fertigungsstation (110), durch die die geänderten resultierenden Werte der inhärenten Parameter erreichbar sind.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei das Prüfverfahren das Simulieren einer Prüfung des behandelten Bauteils (101) in einem Simulationswerkzeug aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei das Prüfverfahren ein physikalisches Prüfen des behandelten Bauteils (101) aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 10 und 11, wobei die durch die Simulation der Prüfung im Simulationswerkzeug bestimmten, geänderten resultierenden Werte verglichen werden mit den durch die physikalische Prüfung bestimmten, geänderten resultierenden Werten, wobei die durch die Simulation bestimmten, geänderten resultierenden Werte korrigiert werden unter Berücksichtigung der durch die physikalische Prüfung bestimmten, geänderten resultierenden Werte.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation (110) durch eine erste Steuereinheit (111) eingestellt werden auf der Grundlage der resultierenden Werte der inhärenten Parameter während und nach der Behandlung des Bauteils (101) in der ersten Fertigungsstation (110).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die inhärenten Parameter aus einem von der Gruppe ausgewählt werden, die aus folgenden besteht: Bauteilmaterial, Bauteilgröße, Bauteilmikrostruktur, Bauteilform, Bauteilgewicht, physikalische Eigenschaften des Bauteils, wie beispielsweise Streckfestigkeit, Modul, Schmelztemperatur, Oberflächenrauhig keit.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die erste Fertigungsstation (110) aus einem von der Gruppe ausgewählt wird, die aus folgenden besteht: Ofenvorrichtungen zum Temperieren des Bauteils (101), Abschreckvorrichtungen, Stanzvorrichtungen, Presshärtevorrichtungen, Formschneidevorrichtungen, Schweißvorrichtungen, Fördervorrichtungen zum Fördern des Bauteils (101).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Betriebsparameter aus einem von der Gruppe ausgewählt werden, die aus folgenden besteht: Behandlungstemperatur, Behandlungsatmosphäre, Behandlungszeit, Durchlaufgeschwindigkeit, Umformgeschwindigkeit, Bauteiltemperiergeschwindigkeit, Umgebungsbedingungen der ersten Fertigungsstation (110), wie etwa Luftfeuchtigkeit und Temperatur.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, ferner aufweisend Bestimmen von weiteren Einstellwerten von weiteren Betriebsparametern einer zweiten Fertigungsstation (120) des Fertigungsverfahrens, wobei die zweite Fertigungsstation (120) eingerichtet ist zum Behandeln des Bauteils (101) durch die bestimmten Betriebsparameter, nachdem das Bauteil (101) von der ersten Fertigungsstation (110) behandelt wurde, Bestimmen von weiteren Werten von inhärenten Parametern des Bauteils (101) nach der Behandlung des Bauteils (101) in der ersten Fertigungsstation (110) durch die Bauteileinheit (103), Bestimmen von Einstellwerten für die Betriebsparameter für die zweite Fertigungsstation (120) durch die Verhaltensfunktion, durch die vordefinierte weitere resultierende Werte von inhärenten Parametern in oder nach der zweiten Fertigungsstation (120) erreichbar sind, wobei die Verhaltensfunktion die funktionale Beziehung zusätzlich unter Berücksichtigung der weiteren Betriebsparameter der zweiten Fertigungsstation bestimmt (120).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, ferner aufweisend Bestimmen von weiteren Werten von inhärenten Parametern des Bauteils (101) nach der Behandlung des Bauteils (101) in der ersten Fertigungsstation (110) durch die Bauteileinheit (103), Vergleichen der weiteren Werte der inhärenten Parameter des Bauteils (101) mit den vordefinierten resultierenden Werten der inhärenten Parameter, die vor der ersten Fertigungsstation (110) durch die Verhaltensfunktion bestimmt wurden, Bestimmen von korrigierten Einstellwerten für die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation (110) durch die Verhaltensfunktion auf der Grundlage des Vergleichs der nach der ersten Fertigungsstation (110) bestimmten, weiteren Werte der inhärenten Parameter des Bauteils (101) mit den vor der ersten Fertigungsstation (110) bestimmten, vordefinierten resultierenden Werten von inhärenten Parametern.
Fertigungssystem (100) zum Fertigen eines Bauteils (101), wobei das Fertigungssystem (100) aufweist eine erste Fertigungsstation (110), die eingerichtet ist zum Behandeln des Bauteils (101) durch Betriebsparameter, eine erste Steuereinheit (111), die eingerichtet ist zum Bestimmen von Einstellwerten der Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation (110) des Fertigu ngsverfah rens, eine Bauteileinheit (103), die eingerichtet ist zum Bestimmen von Werten von inhärenten Parametern des Bauteils (101), die indikativ sind für inhärente Bauteileigenschaften des Bauteils (101) vor der Behandlung des Bauteils (101) in der ersten Fertigungsstation (110), eine Bestimmungseinheit (104), die eingerichtet ist zum Konfigurieren einer Verhaltensfunktion des Bauteils (101), wobei die Bestimmungseinheit (104) mit der Bauteileinheit (103) und der Steuereinheit (111) gekoppelt ist, wobei die Bestimmungseinheit (104) eingerichtet ist zum Bestimmen durch die Verhaltensfunktion von Einstellwerten für die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation (110), durch die vordefinierte resultierende Werte von inhärenten Parametern erreichbar sind, wobei die Betriebsparameter der ersten Fertigungsstation (110) durch die erste Steuereinheit (111) einstellbar sind auf der Grundlage der bestimmten Einstellwerte für die Betriebsparameter.