Die Produktqualität und Kosten sind ein eindeutiger Indikator für die Wettbewerbsfähigkeit innovativer Produkte. Toleranzen steuern hier nicht nur die Prozesskosten in der Fertigung und Montage, sondern auch die endgültige Produktqualität. Mit der statistischen Toleranzanalyse werden diese Indikatoren vorhersagbar. Eine fertigungsprozessorientierte Toleranzvergabe ist heute unabdingbar, um Produkte schon frühzeitig in der Produktentwicklung mit den Mitteln der CAD-Umgebung robust nach den Grundsätzen von Design for Six Sigma auszulegen (DfSS=kein Ausschuss bei hoher Funktionalität). Viele innovative Produkte und Funktionsprinzipien würden ohne diese Vorgehensweise am Markt nicht bestehen können. Einige Beispiele aus der Praxis werden das im Rahmen dieses Vortrages aufzeigen.

Das Hauptanliegen des Bundesexellenzclusters MERGE: Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen ist die Verwendung von prozesstauglichen Technologien zur resourceneffizienten Herstellung von Leichtbaustrukturen in Mischbauweise. In der Interactive Domain (IRD): Modelling, Integrative Simulation and Optimization des Cluster of Excellence „MERGE“ werden ganzheitliche und durchgängige Simulationsketten entwickelt, um das Werkstoffverhalten von unterschiedlichen Materialgruppen unter Berücksichtigung prozessbedingter und belastungsspezifischer Restriktionen aufeinander abzustimmen. Die Bauteileigenschaften und Randbedingungen bei der Herstellung der Hybridbauteile hängen dabei, neben den verwendeten Materialkombinationen (Kunststoffe, Faserverbunde, Metalle), in starkem Maße von den zugrundeliegenden Fertigungsprozessen ab. Insbesondere die multikriterielle Optimierung -- von der Herstellung bis zum belasteten Bauteil -- benötigt eine Vielzahl an aufwändigen Simulationen die ein effizientes Datenmanagement sowie verteilten Berechnungsumgebungen erfordern. / The main objective of the Cluster of Excellence “MERGE”: Merge Technologies for Multifunctional Lightweight Structures is the use of process technologies suitable for resource-efficient production of lightweight structures in composite design. In the Interactive Research Domain (IRD): Modelling, Simulation and Optimization of Cluster of Excellence "MERGE" holistic and integrated simulation chains are designed to match the material behavior of different groups of materials under consideration of process-related and load specific restrictions. The component properties and constraints in the production of hybrid components depend in addition to the used material combinations (fiber reinforced plastics and metals) largely on the underlying production process. In particular, the multicriteria optimization - from manufacturing process until the loaded lightweight structure -- requires a large number of complex simulations which require an efficient data management and distributed computing environments.

Die Produktqualität und Kosten sind ein eindeutiger Indikator für die Wettbewerbsfähigkeit innovativer Produkte. Toleranzen steuern hier nicht nur die Prozesskosten in der Fertigung und Montage, sondern auch die endgültige Produktqualität. Mit der statistischen Toleranzanalyse werden diese Indikatoren vorhersagbar. Eine fertigungsprozessorientierte Toleranzvergabe ist heute unabdingbar, um Produkte schon frühzeitig in der Produktentwicklung mit den Mitteln der CAD-Umgebung robust nach den Grundsätzen von Design for Six Sigma auszulegen (DfSS=kein Ausschuss bei hoher Funktionalität). Viele innovative Produkte und Funktionsprinzipien würden ohne diese Vorgehensweise am Markt nicht bestehen können. Einige Beispiele aus der Praxis werden das im Rahmen dieses Vortrages aufzeigen.

Das Hauptanliegen des Bundesexellenzclusters MERGE: Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen ist die Verwendung von prozesstauglichen Technologien zur resourceneffizienten Herstellung von Leichtbaustrukturen in Mischbauweise. In der Interactive Domain (IRD): Modelling, Integrative Simulation and Optimization des Cluster of Excellence „MERGE“ werden ganzheitliche und durchgängige Simulationsketten entwickelt, um das Werkstoffverhalten von unterschiedlichen Materialgruppen unter Berücksichtigung prozessbedingter und belastungsspezifischer Restriktionen aufeinander abzustimmen. Die Bauteileigenschaften und Randbedingungen bei der Herstellung der Hybridbauteile hängen dabei, neben den verwendeten Materialkombinationen (Kunststoffe, Faserverbunde, Metalle), in starkem Maße von den zugrundeliegenden Fertigungsprozessen ab. Insbesondere die multikriterielle Optimierung -- von der Herstellung bis zum belasteten Bauteil -- benötigt eine Vielzahl an aufwändigen Simulationen die ein effizientes Datenmanagement sowie verteilten Berechnungsumgebungen erfordern. / The main objective of the Cluster of Excellence “MERGE”: Merge Technologies for Multifunctional Lightweight Structures is the use of process technologies suitable for resource-efficient production of lightweight structures in composite design. In the Interactive Research Domain (IRD): Modelling, Simulation and Optimization of Cluster of Excellence "MERGE" holistic and integrated simulation chains are designed to match the material behavior of different groups of materials under consideration of process-related and load specific restrictions. The component properties and constraints in the production of hybrid components depend in addition to the used material combinations (fiber reinforced plastics and metals) largely on the underlying production process. In particular, the multicriteria optimization - from manufacturing process until the loaded lightweight structure -- requires a large number of complex simulations which require an efficient data management and distributed computing environments.