Tańsza i szybsza produkcja kompozytów
Procesy produkcji kompozytów wymagają niewspółmiernych starań, aby uzyskać optymalne parametry procesowe oraz spełnić określone normy jakościowe i progi tolerancji przy wytwarzaniu wydajnych, lekkich konstrukcji. Zwiększa się zapotrzebowanie różnych branży przemysłu na materiały, które zastąpiłyby gabarytowe części w celu obniżenia wagi i kosztów materiałów. Jednakże, procesy produkcji wysokowydajnych kompozytów albo cechuje zbyt niska efektywność, albo materiałom brakuje wytrzymałości. Finansowany z funduszy unijnych projekt ECOMISE (Enabling next generation composite manufacturing by in-situ structural evaluation and process adjustment) ogniskował się na wypracowaniu nowego systemu produkcyjnego, który pozwoliłby uzyskać technologię produkcji i dalszej obróbki kompozytów termoutwardzalnych następnej generacji. Badaczom udało się opracować procesy o wysokiej precyzji, które podnoszą wydajność i skracają czas produkcji. W ramach projektu ECOMISE wypracowano oparte na wiedzy podejście, prowadzące do oszczędności czasu i pieniędzy. Badacze po raz pierwszy przeprowadzili ocenę w miejscu własności kompozytów podczas produkcji i zaprzęgli uzyskane informacje do natychmiastowej korekty procesu. Dzięki modułowi probabilistycznej predykcji procesu Probabilistic Process Predic, w ramach projektu ECOMISE wypracowano rzetelniejsze metody predykcji ciągłego procesu produkcji od początku do końca, wraz z ostatecznym wyjmowaniem z form odlewniczych. Mając na względzie niezawodność procesów, naukowcy dobrali najskuteczniejsze metody pod kątem wymaganej dokładności każdego z nich. Badacze przygotowali również moduł monitorowania procesu online Online Process Monitoring, aby zidentyfikować własności procesu, takie jak jakość kompozytów, defekty, procesy wstrzykiwania i utwardzania. Projekt ECOMISE umożliwił wypracowanie sprzętu, wyposażonego w czujniki, takie jak oświetlenie według nowej koncepcji z obniżoną odblaskowością przy pomiarze kierunku orientacji włókien. Członkowie zespołu dostarczyli również modułu oceny w miejscu In-situ Evaluation, zawierającego nowe metody i narzędzia, konieczne do analizy strukturalnej w czasie rzeczywistym i oszacowania wpływu defektów na części składowe podczas procesu produkcji. Wreszcie, opracowany moduł korekty procesu w miejscu In-Situ Process Adjustment zastępuje obecne procedury poprzez zautomatyzowaną funkcjonalność podejmowania decyzji w miejscu. Proces jest dostosowywany za pośrednictwem zintegrowanych algorytmów optymalizacyjnych, działających w czasie rzeczywistym. Podjęte środki doprowadziły do znacznego obniżenia marnotrawstwa materiałów i energii, zapewniając wymaganą jakość części. Na podstawie uzyskanych wyników, można sobie obiecywać znaczny wpływ na małe i średnie przedsiębiorstwa oraz branżowych użytkowników końcowych, takich jak dostawcy konstrukcji kompozytowych.
Słowa kluczowe
Produkcja kompozytów, konstrukcje kompozytowe, proces monitorowania online, optymalizacja, ECOMISE
