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Forschung

FOR 2271 TP2

 

TP 2: Fuzzy-arithmetische Modellierung von Prozessen mit unsicheren Parametern

Ziel des Teilprojektes ist die numerische Modellierung bzw. Simulation von Fertigungs- und Montageprozessen unter Berücksichtigung abweichungsbehafteter Eingangsparameter, die zu Abweichungen in Ausgangsparametern führen, wobei hier vor dem Hintergrund des angestrebten Toleranzmanagements insbesondere geometrische Abweichungen im Vordergrund stehen sollen. Die abweichungsbehafteten Größen sollen dabei als unscharfe bzw. Fuzzy-Zahlen modelliert werden und die Simulationen mit Hilfe der Fuzzy-Arithmetik durchgeführt werden. Dazu sollen im Rahmen des Teilprojekts zum einen Methoden der Fuzzy-Arithmetik entwickelt und zur Verfügung gestellt werden, die eine durchgängige, unscharfe Modellierung einer vollständigen Fertigungskette erlauben. Dabei soll die Einbindung nahezu beliebiger, auch kommerzieller Simulationsumgebungen ermöglicht werden, um den spezifischen Aspekten der verschiedenen Fertigungs- und Montage-Simulationstools gerecht zu werden, die im Rahmen der Forschergruppe eingesetzt werden.

Zum anderen sollen effiziente Verfahren für eine problem- und prozessspezifische Modellreduktion in Form sogenannter Meta-Modelle entwickelt werden, da die angestrebte Umsetzung der Fuzzy-Arithmetik eine hohe Zahl an Auswertungen der jeweiligen Simulationsmodelle erfordert und nur durch eine Modellreduktion akzeptable Rechenzeiten für praxisrelevante Probleme erreicht werden können. Die wissenschaftliche Herausforderung liegt hierbei in der prozessspezifischen Wahl einer geeigneten Meta-Modellierung in Abhängigkeit der zu untersuchenden unscharfen Eingangs- und Ausgangsparameter unter Berücksichtigung der erzielbaren Approximationsgüte. Ergebnis des Teilprojektes ist eine Methodik zur Modellierung von Fertigungsprozessen, die eine effiziente Ermittlung des Einflusses unscharfer Eingangsgrößen, wie zum Beispiel Material- und Prozessparameter, auf unscharfe Ausgangsgrößen, wie zum Beispiel geometrische Abmessungen des Produkts, erlaubt und somit Möglichkeiten zur Optimierung sowohl des Produkts als auch der Prozesse hinsichtlich der Toleranzvergabe eröffnet.