HILLS

– Definition der Digitalisierungsmethodik und Festlegung der Methodik zur ökologischen Bewertung. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf der Integration der Aspekte: Energie, Material, Zeit und CO2 in die Gesamtprozessbeurteilung. – Entwicklung von Methoden für die material-, zeit- und energieeffiziente und somit CO2-reduzierte Bauteilprüfung, inkl. der Verwendung von Miniaturproben für die Werkstoffprüfung und der Verwendung von Prozessdaten auch zu Qualitätssicherungszwecken. – Durchführung aller analytischen Schritte zur Erzeugung umfangreicher Materialdaten, die in Kombination mit Prozessdaten und unter Verwendung der festgelegten Digitalisierungsmethodik, als direkter Input für die Simulation und die KI-gestützte Prozessoptimierung dienen. – Darüber hinaus sollen spezifische Strategien zur Defektkompensation entwickelt werden. – Vollständige Digitalisierung der gesamten Prozesskette aus additiver Fertigung, Schmieden und Wärmebehandlungsschritten sowie möglichen Nachbearbeitungsschritten. – Für die Eigenschaftssimulation und -Optimierung werden Sensordaten, in Kombination mit den Ergebnissen aus der Analytik, insbesondere den instrumentierten Härtemessungen und daraus resultierenden Eindringkurven, verwendet. Diese dienen auch der Kalibrierung konstitutiver Modelle, die wiederum zur Modellierung der weiteren mechanischen Eigenschaften auf der Makro-Skala verwendet werden sollen. – Die digital vorliegenden, reduzierten Prozessdaten und die Ergebnisse aus Mikrostruktur- und Eigenschaftsanalysen werden außerdem zur Optimierung einer KI-gesteuerten Software eingesetzt. Diese soll die Prozessparameter und insbesondere die Schnittstellen der hybriden Prozesskette, basierend auf den Ergebnisdaten, ermitteln und optimieren. Die Klimakennwerte: Energieverbrauch, Materialbedarf, Zeit und CO2-Bilanz werden in die Kette integriert und die KI-basierten Vorhersagen klimaorientiert optimiert. – Die Softwareentwicklung umfasst maschinelles Lernen, durch Trainieren und Validieren eines neuronalen Netzes. – Die Eigenschaftsanalyse wird konsequent an einem Demonstrator fortgesetzt, der unter Verwendung der entwickelten KI, auch hinsichtlich der festgelegten Klimaaspekte: Energie, Material, Zeit und CO2 optimiert wurde. – Die entwickelte „HILLS-Prozesskette“ soll unter Verwendung der entwickelten digitalen Werkzeuge, ökologisch betrachtet und hinsichtlich Material-, Energie- und CO2-Effizienz bewertet werden. – Abschließend soll ein Konzept zur Industrialisierung und Qualifizierung der ressourcenschonenden, vollständig digitalisierten „HILLS-Prozesskette“ entwickelt werden.