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Reliability 4.0 – Additive Manufacturing

Die vorausschauende Bewertung der Zuverlässigkeit von Bauteilen als auch die Ausrichtung des Designs von Bauteilen auf Anforderungen der Zuverlässigkeit sind zentrale Themen des heutigen genauso wie des zukünftigen Maschinenbaus. Diese bedeutende Branche sieht sich in den nächsten Jahren mit zwei wesentlichen Herausforderungen konfrontiert:

Die digitale Transformation entlang des Produktlebenszyklus wird einschneidende Veränderungen mit sich bringen. Die heutige Nutzung digitaler Daten und Prozesse in der Produktentstehungsphase stellt nur einen kleinen Teil des bevorstehenden Transformationsprozesses dar: Am Ende dieser Transformation steht die Digitalisierung des gesamten Produktlebenszyklus – von der Entstehungsphase über die Nutzungsphase bis zum Lebensdauerende und dem Recycling der Bauteile.

Die Additive Fertigung (3D-Druck) wird komplett neue Prozessabläufe und Produkte mit deutlich kürzeren Innovationszyklen und einem höheren Individualisierungsgrad ermöglichen. Jedoch kann die Zuverlässigkeit additiv gefertigter Produkte heute noch nicht im geforderten Maß beschrieben werden. Andererseits hat die Additive Fertigung das Potenzial, eine Schlüsseltechnologie für Funktionsintegration zu werden. Damit werden auch Informationen über den Bauteilzustand mit viel größerer Detailtiefe als bisher über den gesamten Lebenszyklus zur Verfügung stehen.

Das Forschungskonzept Reliability Analytics verbindet die Fortschritte im Bereich der Digitalisierung mit den Chancen durch die Additive Fertigung und schafft damit die Grundlagen für eine zukünftige Zuverlässigkeitsbewertung, die sich auf die Analyse großer Datenmengen entlang des gesamten Bauteillebenszyklus sowie die Abbildung physikalischer Systeme im virtuellen Raum (Cyber-Physischer Zwilling) stützt. Damit erschließt sich ein zukunftsweisender Ansatz für eine prädiktive Zuverlässigkeitsanalytik.