Industrialisierende Machine-Vision-Integration im Faserverbundleichtbau

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Die hohen Produktionskosten von Strukturbauteilen aus Faserverbundkunststoffen, insbesondere kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK), hindern deren Einsatz in der Serienfertigung. Besonders die Luftfahrt- und Automobilindustrie erkennen CFK als zukunftsweisenden Leichtbauwerkstoff, der zur energieeffizienten Mobilität beiträgt. Diese Arbeit identifiziert die mangelnde Industrialisierung der Faserverbundproduktion als Hauptursache für die hohen Kosten. Industrialisierung wird als Streben nach robusten Produktionsprozessen definiert, um von manueller zu automatisierter Produktion überzugehen. Kritisch sind manuelle Prozessschritte und erste Automatisierungsansätze in frühen Produktionsphasen, die ohne objektive Qualitätssicherung durchgeführt werden und weder die erforderliche Prozessfähigkeit erreichen noch erfolgreich automatisiert werden können. Ein entwickeltes Machine-Vision-Messsystem soll die Qualitätsmerkmale wie Faserorientierung fertigungsintegriert messen und so fehlende Prozessinformationen bereitstellen. Umfangreiche Fallstudien zur Integration des Systems entlang der Wertschöpfungskette zeigen, wie Machine-Vision-Systeme zur Verbesserung der Prozessfähigkeit beitragen. Auf Grundlage der Industrialisierungstheorie werden drei Handlungsempfehlungen zur erfolgreichen Integration formuliert, die die Kompetenzentwicklung der Faserverbundhersteller von handwerklicher zu industrialisierter Fertigung unterstützen.