Entwicklung einer adaptiven Prozesskette zur Herstellung von Bauteilen aus ultrahochfestem Stahl (UHSS) zur Substitution von ressourcen- und energieintensiven Leichtbauwerkstoffen - UHSS4Lightweight; Teilvorhaben: AR unterstütze Qualitätssicherung im ressourceneffizienten Stahlleichtbau

Abstract

Im Rahmen des Vorhabens wurde ein digitalisiertes, AR-gestütztes Qualitätssicherungssystem für UHSS-Leichtbaustrukturen entwickelt, das auf die bestehenden Defizite konventioneller Prüfprozesse - begrenzte Prüffrequenz, fehlende digitale Durchgängigkeit und unzureichende Prozessintegration - abzielt. Hierzu wurden ein umfassendes digitales Prozessabbild, KI-basierte Verfahren zur Auswertung oberflächenbezogener Geometriemessdaten sowie echtzeitfähige Schnittstellen zur Produktions- und Werkzeugsensorik aufgebaut. Auf dieser Grundlage entstand ein softwaretechnisch integriertes Gesamtsystem, das präzise Inline-Messungen mit einer AR-basierten Visualisierung qualitätsrelevanter Abweichungen unmittelbar am Bauteil verbindet. Die Umsetzung erfolgte strukturiert über die Phasen Konzept, Grundlagenentwicklung und Gesamttechnologieintegration. Die Arbeiten umfassten sowohl die algorithmische und datenverarbeitungstechnische Grundlagenentwicklung als auch die prototypische Realisierung einer AR-basierten Prüfanwendung. Die Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems wurde im Rahmen experimenteller Untersuchungen in einer vernetzten Laborumgebung erfolgreich nachgewiesen. Die erzielten Ergebnisse belegen eine deutliche Verbesserung hinsichtlich Geschwindigkeit, Präzision und Prozessnähe der Bauteilbewertung und ermöglichen die frühzeitige Ableitung präventiver Maßnahmen im Fertigungsprozess. Damit leistet das entwickelte System einen substanziellen Beitrag zur Digitalisierung der Qualitätssicherung in der Blechumformung und weist ein hohes Potenzial für den industriellen Transfer auf.