Motivation
Der Werkzeugbau bildet die Schnittstelle zwischen Produktentwicklung und Serienproduktion. Insbesondere in der kunststoffverarbeitenden Industrie erfordert die Herstellung nahezu jedes Produkts die vorherige Fertigung eines individuell konstruierten Werkzeugs für den Ur- oder Umformprozess. Dabei entfällt rund 25 Prozent der Durchlaufzeit der Werkzeugerstellung auf die Konstruktion. Während in der mechanischen Fertigung von Werkzeugen durch den Einsatz von Automatisierungslösungen zuletzt deutliche Produktivitäts- und Effizienzgewinne realisiert werden konnten, wird die Werkzeugkonstruktion noch immer weitestgehend händisch mithilfe von CAD-Systemen durch Mitarbeitende durchgeführt. Der Fachkräftemangel im deutschen Arbeitsmarkt hat in den letzten Jahren dazu geführt, dass die Verfügbarkeit qualifizierter Werkzeugkonstrukteurinnen und -konstrukteure stark abgenommen hat. Zudem scheiden in Unternehmen, bedingt durch den demografischen Wandel, seit einigen Jahren mehr Mitarbeitende aus, als junge Werkzeugkonstrukteurinnen und -konstrukteure neu ausgebildet werden. Dies führt zu Kapazitätsengpässen und aufgrund der sinkenden Mitarbeitendenverfügbarkeit zu steigenden Kosten in der Konstruktion von Werkzeugen.
Ziele und Vorgehen
Ziel von „AutoEnSys“ ist die Teilautomatisierung der Konstruktion von Spritzgießwerkzeugen durch die automatisierte Auslegung des Entformungssystems und seiner Komponenten. Entformen bezeichnet das Herauslösen des gehärteten Materials aus der Gussform; durch das Entformungssystem wird die Gestaltung der weiteren Werkzeugkomponenten, beispielsweise des Kühlsystems oder des Heißkanals, festgelegt. Die Teilautomatisierung des Entformungssystems stellt demgemäß einen wichtigen Schritt auf dem Weg zu einer vollständigen Automatisierung der Konstruktion von Spritzgießwerkzeugen dar.
Innovationen und Perspektiven
Im Projekt soll ein Algorithmus entwickelt werden, der die automatische Auslegung des Entformungssystems von Spritzgießwerkzeugen erlaubt. Dieser selbstlernende Algorithmus soll in der Lage sein, das hinsichtlich Kosten, Zeit und Wartungsfreundlichkeit optimale Konzept zur Entformung des Bauteils aus dem Werkzeug automatisiert auszulegen. Dabei sind die Konstruktionsmerkmale des Werkzeugs, die Geometrie des Endprodukts, die Prozess- sowie die Werkzeugspezifikationen zu berücksichtigen. Dadurch sollen insbesondere für die Branche Werkzeugbau die Implikationen des demografischen Wandels reduziert werden.