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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter March 16, 2017

Virtuelle Prozessabsicherung in der Automobilindustrie

Berechnung des Aufheizverhaltens von Rohbaukarossen in Lackiertrocknern im Rahmen der Digitalen Fabrik

Virtual validation of processes in the automotive industry – computation of the heating up of a body in white within the scope of the digital factory
  • Uwe Bracht and Sebastian Roller

Kurzfassung

Um den Produktionsanlauf neuer Baureihen auf höchstem Qualitätsniveau zu gewährleisten, kommen in den Entwicklungsbereichen und der Produktionsplanung der Automobilindustrie modernste Planungsansätze zum Einsatz. Ein Ansatz ist das Konzept der Digitalen Fabrik. Dieses ermöglicht Produktionsprozesse mit Hilfe von physikalischen Simulationen vor Einführung zu modellieren, zu berechnen und zu visualisieren. Produktionsprozesse können so schon digital bewertet und optimiert werden, bevor Fahrzeugprototypen zur Verfügung stehen. Im folgenden Beitrag wird beschrieben, wie durch eine neue Berechnungsmethode aus dem Bereich der numerischen Strömungssimulation der komplette Aufheizprozess einer ganzen Rohbaukarosse in einem Lackiertrockner berechnet werden kann. Durch dieses Simulationsverfahren ist es möglich, das Aufheizverhalten an jedem Punkt der Karosse zu ermitteln. So kann sichergestellt werden, dass alle Lacke und Werkstoffe innerhalb ihres jeweiligen Prozessfensters getrocknet respektive ausgehärtet werden. Dies ermöglicht die digitale Systemoptimierung auf Basis zukünftiger Lack- und Werkstoffanforderungen.

Abstract

To ensure the highest level of quality at ramp up of new models, the automotive industry uses modern planning approaches within the departments of development and production planning. One approach is the concept of the digital factory. It allows modelling, simulating and visualizing of production processes with the aid of physical simulations long before vehicle prototypes are available. This article describes the simulation of the entire heating up of a complete body in white in a painting oven using a new computational procedure from the field of numerical fluid dynamics. With the procedure it is possible to determine the heating up on every single part of the car body, so it can be ensured that all materials are dried or cured within the corresponding process latitude. This allows the digital system optimization on the basis of future paint and material requirements.


Prof. Dr.-Ing. Uwe Bracht, geb. 1949, studierte Maschinenbau an der Universität Hannover. Nach der Promotion am dortigen Institut für Fabrikanlagen und Logistik wechselte er 1984 zur Daimler-Benz AG. Im Rahmen verschiedener leitender Funktionen in der Technischen Planung war er 11 Jahre zusammen mit seinen Mitarbeitern am Aufbau und der Optimierung des PKW-Montagewerks Bremen beteiligt. Professor Bracht nahm 1996 einen Ruf auf die Professur für Anlagenprojektierung und Materialflusslogistik der TU Clausthal an. Er ist Leiter des Instituts für Maschinelle Anlagentechnik und Betriebsfestigkeit (IMAB) und Gründungsmitglied des VDA-Arbeitskreises „Rechnergestützte Fabrikplanung“. Seit Anfang 2002 leitet er den VDI-Fachausschuss „Digitale Fabrik“ und hat zahlreiche Fachbeiträge zum Generalthema: Verbesserung der Fabrikplanung und -organisation veröffentlicht.

Dipl.-Ing. Sebastian Roller, geb. 1979, studierte Maschinenbau an der Universität Stuttgart und ist seit 2006 bei der Daimler AG am Standort Sindelfingen im Bereich Produktions- und Werkstofftechnik beschäftigt. Im Team Prozess-Simulation ist er mitverantwortlich für die Entwicklung von Simulationswerkzeugen zur Absicherung neuer Fertigungstechnologien.


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Online erschienen: 2017-03-16
Erschienen im Druck: 2009-02-24

© 2009, Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 28.3.2024 from https://www.degruyter.com/document/doi/10.3139/104.110014/pdf
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