Koordinator
Dr.-Ing. Miro Duhovic
Laufzeit
01.05.2024 - 30.04.2026
Projektvolumen
0,52 Mio. €
Projektpartner
Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH (IVW)
Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
Digitalisierung für eine nachhaltige Herstellung von Carbon Composites durch Polarisationsbildgebung für Qualitätssicherung und Echtzeit-Prozesskontrolle
Qualitätssicherung, Echtzeit-Prozesskontrolle und die Digitalisierung von Materialeigenschaften sind Schlüsselelemente für eine nachhaltige Herstellung von Verbundwerkstoffen. Insbesondere die digitale Dokumentation von Rohmaterialeigenschaften und der finalen Produktvariabilität tragen entscheidend dazu bei, die Ausschussrate von Teilen zu minimieren. Das maschinelle Sehen (d. h. die computergestützte Bildverarbeitung) spielt hier eine Schlüsselrolle und wird bereits in vielen Phasen der Qualitätskontrolle bei der Konstruktion von Verbundwerkstoffen eingesetzt. Ihre potenziellen Vorteile werden jedoch noch nicht in vollem Umfang für die Echtzeit-Prozesskontrolle und Digitalisierung von Verbundwerkstoffen genutzt, da die relevanten Merkmale (z. B. Faser-/Roving-Orientierung, -Länge und zugehörige Faserdefekte) mit herkömmlichen Kameratechnologien nur sehr schwer zu erfassen sind. Darüber hinaus sind viele der derzeit verfügbaren Technologien entweder zu langsam, zu ungenau oder zu kostspielig (insbesondere für KMUs), oder alles zusammen.
In diesem Projekt wird ein Bildverarbeitungssystem speziell für Carbon Composites (CC) entwickelt, auf der Grundlage der kompakten, einfach zu bedienenden Echtzeit-Polarisationsbildgebung mit kommerziell erhältlichen, kompakten USBPolarisationskameras, die zwischen 1000 und 3000 € kosten. Die Technologie basiert auf der Beobachtung, dass Kohlenstofffasern unpolarisiertes Licht (durch Reflexion) aus natürlichen oder künstlichen Lichtquellen linear polarisieren. Das Ziel dieses Projekts ist es, einen einfachen Einstieg in die Welt der Digitalisierung und der umweltfreundlichen, effizienten Produktion zu ermöglichen, insbesondere für KMU in der CC-Industrie. Unser Ziel ist es, eine kostengünstige Open-Source-Softwarelösung/Umgebung für die maschinelle Bildverarbeitung von CC bereitzustellen, die allgemein für eine Vielzahl von CC-Fertigungsprozessen vom Rohmaterial/Halbzeug bis zum fertigen CC-Bauteil einsetzbar ist.
Projektleitung:
Dr.-Ing. Miro Duhovic
Projektbegleitender Ausschuss
3D ICOM GmbH & Co. KG
A+ Composites GmbH
AFPT GmbH
ANSYS Germany GmbH
BCT Steuerungs- und DV-Systeme GmbH
Broetje-Automation GmbH
Carbon Truck & Trailer GmbH
Carbovation GmbH
Cevotec GmbH
EASICOMP GmbH
Engineering System International GmbH
Intellight – Intelligent Lightweight Solutions
INVENT GmbH
MATH2MARKET GmbH
Röchling Automotive SE & Co. KG
Roth Composite Machinery GmbH
Schmidt & Heinzmann GmbH & Co. KG
SWMS Systemtechnik Ingenieurgesellschaft
Teijin Carbon Europe GmbH
