AMCOCS - abgeschlossen

Additive Manufactured Component Certification Services

Technologiebereich: Additive Fertigung

Im Projekt AMCOCS ist prototypisch eine digitale Plattform entwickelt worden, die Prüf- und Zulassungsverfahren in der additiven Fertigung von Bauteilen, auch 3D-Druck genannt, verkürzt und so massiv Kosten einspart. Die Plattform ist zunächst in der Luftfahrtindustrie erprobt worden und wird mittelfristig auch in anderen Branchen eingesetzt werden können.

Herausforderung
Bei der additiven Fertigung werden Bauteile auf Basis von digitalen 3D-Konstruktionsdaten schichtweise aufgebaut, daher spricht man auch von 3D-Druck. Weil dieses Verfahren noch jung ist, fehlen ‒ anders als bei klassischen Herstellungsverfahren ‒ bislang Erfahrungswerte, um Güte und Qualität von additiv gefertigten Bauteilen vorhersagen zu können. Deshalb dauert die Zertifizierung vergleichsweise lang, besonders in der streng regulierten Luftfahrtindustrie: Bis ein solches Bauteil zugelassen wird, vergehen heute im Schnitt anderthalb Jahre und es müssen rund 600 Proben dafür eingereicht werden.

Umsetzung
AMCOCS hat prototypisch eine Plattform für digitale Prüf‐ und Zertifizierungsverfahren in der additiven Fertigung entwickelt und in der Luftfahrtindustrie getestet. Diese Plattform ermöglicht es, mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (KI) Vorhersagen über die Qualität eines Bauteils sowie die Güte des gesamten Fertigungsprozesses zu treffen. Dazu werden alle Daten des Herstellungsprozesses ‒ von Design über Konstruktion und Ausdruck bis hin zur Qualitätsprüfung ‒ auf einer digitalen Plattform zusammengeführt und mit historischen Daten aus der Materialforschung und neuen Daten aus aktuellen Zertifizierungsprozessen abgeglichen. Dank der KI-basierten Analyse-Algorithmen können Auffälligkeiten und Abweichungen von der Norm festgestellt werden. Dies geschieht bereits während der Fertigung des Bauteils ‒ so lassen sich Mängel frühzeitig vermeiden. Die Kombination aus FEM-Simulationen, mit denen sich das physikalische Verhalten z. B. von Bauteilen und Werkstoffen unter unterschiedlichen Bedingungen erkennen lässt, und KI-Algorithmen wurde ein Bewertungsverfahren geschaffen, welches beurteilt, ob beim Druckprozess entstandene Friktionen für die Zulässigkeit kritisch sind. Der selbstlernende Ansatz ermöglicht AMCOCS mit jeder Prüfung dazuzulernen, wodurch das Verfahren immer genauer wird.

Anwendung und Nutzen
Durch die AMCOCS-Plattform lassen sich die Zeit für die Prüfung und Zertifizierung eines additiv gefertigten Bauteils deutlich reduzieren und die damit verbundenen Kosten signifikant senken. Die Plattform leistet damit einen wichtigen Beitrag, um die additive Fertigung in der industriellen Produktion breiter zu verankern. Als herstellerunabhängige Plattform ist die Lösung nicht nur für die Luftfahrtindustrie, sondern zukünftig auch für andere Branchen geeignet, insbesondere für die Medizintechnik oder den Automobilbau.

Konsortium:
Elbe Flugzeugwerke GmbH (Konsortialführer), Software AG, IMA, Fraunhofer IVI, TU Dresden