Produkt- und prozessseitige Auslegung von bauteilintegrierten Vorrichtungsfunktionen

Bauteilintegrierte Vorrichtungsfunktionen (biV) können kosten- und zeitintensive Vorrichtungen im automobilen Karosseriebau durch Bauteilintegration reduzieren. Der Erkenntnisgewinn ist ein prozessschrittübergreifendes Systemwissen zur Auslegung von biV für das Laserstrahlschneiden, Zusammensetzen und Remote-Laserstrahlschweißen. Zur methodischen Anwendung wurden ein Konstruktionskatalog (nach VDI 2222), ein Produktionskatalog sowie eine Methodik entwickelt und anhand von Fallbeispielen evaluiert.

Bauteilintegrierte Vorrichtungsfunktionen (biV) haben das Potenzial, kosten- und zeitintensive Vorrichtungen im automobilen Karosseriebau durch Bauteilintegration zu reduzieren. Anhand einer systematischen Literatur- und Patentrecherche wurde der Forschungsbedarf zu biV hergeleitet, um daraus den Erkenntnisgewinn dieser Arbeit, ein prozessschrittübergreifendes Systemwissen zur Auslegung von biV, zu erarbeiten. Mittels statistischer Versuchsplanung wurden Laserstrahlschneid-, Zusammensetz- und Remote-Laserstrahlschweißversuche einzeln und entlang ebendieser Prozesskette zur Erzeugung eines Systemwissens durchgeführt und in Gestaltungsregeln synthetisiert. Zur methodischen Anwendung des Systemwissens wurde ein Konstruktionskatalog anhand der VDI 2222 entwickelt und im Rahmen einer Methodiksynthese bestehender Methodiken zu biV integriert. Hierzu komplementär wurde ein Produktionskatalog mit dazugehöriger Methodik entwickelt, der eine Möglichkeit zur Auslegung einer Produktion mit biV darstellt. Abschließend wurde der Erkenntnisgewinn dieser Arbeit an zwei Fallbeispielen evaluiert und die Übertragbarkeit aufzeigt.