Lancement d'un projet phare pour la production de pièces de rechange et de série
Le ministère fédéral allemand de l'éducation et de la recherche finance POLYLINE à hauteur de 10,7 millions d'euros. Euro - Réunion de lancement du consortium pour l'automatisation de la fabrication additive dans l'industrie automobile.
____ Krailling, Allemagne, 5 mai 2020
Le projet POLYLINE réunit 15 partenaires industriels et de recherche allemands pour développer une ligne de production numérisée de nouvelle génération. Cette ligne sera utilisée pour produire des pièces en plastique pour l'industrie automobile. L'objectif est de compléter les techniques de production conventionnelles (par exemple l'usinage, le moulage, etc.) par la fabrication additive (FA) sous la forme de systèmes de lignes de production à haut rendement. Le projet est financé par le ministère fédéral allemand de l'éducation et de la recherche pour un montant total de 10,7 millions d'euros. d'euros. Le projet a une durée de trois ans. POLYLINE a été officiellement lancé avec la réunion de lancement de tous les partenaires du consortium le 4 mars 2020 à EOS à Krailling près de Munich.
Historique du projet POLYLINE
La fabrication additive permet de réaliser presque n'importe quelle géométrie et même des structures complexes sans effort supplémentaire significatif - un grand pas vers la production de masse de produits individualisés. Toutefois, à l'heure actuelle, l'intégration verticale et horizontale des processus de fabrication additive dans les lignes conventionnelles ne peut être mise en œuvre que dans une mesure limitée en raison de l'absence de normes dans les chaînes de processus. Cela est dû aux flux de travail spécifiques à FA(par exemple, le temps de production dans le "processus par lots") et au niveau généralement faible d'automatisation des processus de manipulation physique et de transport.
D'autre part, la chaîne de données numériques le long de la chaîne de processus horizontale n'est pas continue à de nombreuses interfaces, ce qui entraîne actuellement un manque de transparence, une vulnérabilité aux erreurs et un contrôle limité le long de la chaîne de processus et rend plus difficile l'intégration dans les systèmes de contrôle de la production concernés. Ces obstacles limitent le potentiel manifestement élevé des processus de fabrication additive dans les chaînes de production et d'assemblage en série existantes.
Des solutions flexibles pour le prototypage
aux chaînes de production additive évolutives
Afin d'atteindre l'objectif du projet, le projet vise à réaliser une percée numérique et physique du système. Pour ce faire, il est important d'enregistrer et de documenter toutes les valeurs caractéristiques centrales et tous les critères de qualité (y compris l'identification, l'historique et les valeurs mesurées), du modèle CAO à la pièce finale. Les différents sous-processus de production - de la préparation du processus au processus de frittage sélectif par laser, au refroidissement et au déballage, ainsi qu'au nettoyage et au post-traitement - seront automatisés et intégrés dans la ligne de production prévue, dans laquelle tous les éléments technologiques d'une chaîne de production SLS seront entièrement reliés pour la première fois.
POLYLINE utilise une nouvelle approche de la solution qui adopte une vision holistique et met en œuvre tous les processus requis. La ligne de production ciblée est prévue pour être mise en œuvre avec un haut degré de maturité en fonction des exigences du partenaire d'application. Les cas d'utilisation comprennent des composants personnalisés ainsi que des composants de série en grandes quantités.
Le ministère fédéral allemand de l'éducation et de la recherche finance le projet à hauteur de 10,7 millions d'euros afin de faire de la fabrication additive une véritable alternative pour la production en série. d'euros. Le projet fait partie de la mesure de financement "Intégration en ligne des processus de fabrication additive" dans le cadre du programme de financement "Photonics Research Germany - Light with a Future". POLYLINE est dirigé par EOS, le premier fournisseur mondial de technologies d'impression 3D industrielle de métaux et de plastiques.
Les 15 partenaires du projet, issus du monde de la science, de la recherche et de l'industrie, présentent leur contribution à ce projet pionnier.
EOS est le premier fournisseur mondial de technologies d'impression 3D industrielle de métaux et de plastiques. Fondée en 1989, cette entreprise indépendante est un pionnier et un innovateur en matière de solutions globales de fabrication additive. Dans le cadre du projet, le site EOS P 500 sera équipé d'un système de chargement entièrement automatique des cadres interchangeables et d'un système de surveillance en temps réel. Le système FA sera intégré dans un système de manutention de poudre entièrement automatique comprenant le tamisage, le mélange et la qualification du matériau. EOS est le chef de file du consortium et est responsable de la gestion globale du projet avec IML.
Avec ses marques BMW, MINI, Rolls-Royce et BMW Motorrad, le groupe BMW est le premier constructeur mondial de voitures et de motos haut de gamme et un fournisseur de services financiers et de mobilité haut de gamme. Le réseau de production du groupe BMW comprend 31 usines de production et d'assemblage dans 15 pays ; la société dispose d'un réseau de vente mondial avec des représentants dans plus de 140 pays. L'utilisation de pièces imprimées en 3D devient de plus en plus importante pour BMW Group. Rien qu'au cours des dix dernières années, l'entreprise a produit plus d'un million de composants destinés, par exemple, à la construction de véhicules d'essai et aux véhicules des clients finaux.
Dans le cadre de POLYLINE, le BMW Group établit un catalogue d'exigences afin de s'assurer que la ligne de production développée répond aux normes de l'industrie automobile et peut donc être intégrée dans les structures de production existantes. À l'avenir, la ligne de démonstration sera installée dans le nouveau campus de fabrication additive près de Munich. Les relations de cause à effet y seront étudiées conjointement dans le cadre du projet.
En tant que spécialiste de l'automatisation des processus industriels, Grenzebach apporte au projet son savoir-faire en matière de mise en réseau intelligente et sûre des processus de production. En collaboration avec les partenaires, Grenzebach assume la responsabilité du flux de matériaux et du transport entre les différents processus. Le développement conjoint d'interfaces matérielles et logicielles automatisées pour toutes les stations de traitement adaptées à une utilisation industrielle constitue également un élément central du projet. L'objectif global est de développer un concept d'automatisation holistique pour la ligne pilote.
La mission de 3YOURMIND est d'assurer la continuité des données pour les flux de production de bout en bout. Sa suite logicielle Agile garantit l'automatisation et la prévisibilité tout au long de la chaîne de production. En coopération avec les partenaires du projet POLYLINE, 3YOURMIND établira un modèle d'exploitation basé sur les données qui comprendra des inventaires de pièces numériques qualifiées, le traitement des commandes, la planification et l'exécution des travaux et du post-traitement, la gestion des matériaux et le contrôle de la qualité. La productivité, la répétabilité et la rentabilité sont des facteurs déterminants pour l'adoption de FA dans le secteur automobile, et les fils numériques sont conçus pour permettre cela.
Additive Marking GmbH développe des solutions logicielles pour le marquage et le traçage intégrés à la production de composants fabriqués de manière additive. En tant qu'entreprise dérivée du centre de recherche sur la fabrication directe de l'université de Paderborn, les fondateurs connaissent bien la nécessité et le défi de relier les produits fabriqués aux jumeaux numériques individuels. En évitant des étapes de processus supplémentaires, la start-up de Paderborn contribue ainsi à l'efficacité des ressources et à l'optimisation de la gestion de la qualité.
Le portefeuille de produits du spécialiste munichois du post-traitement comprend des solutions pour le nettoyage, le surfaçage et la coloration des plastiques imprimés en 3D. DyeMansion est leader dans le domaine d'activité "Nettoyage et finition". Sa contribution consiste à fournir un processus spécial pour les couleurs automobiles certifiées stables aux UV selon la norme ISO 105 B06, ainsi que des solutions prêtes pour l'industrie 4.0 pour le nettoyage et le traitement de surface mécanique à l'aide de son processus propriétaire PolyShot Surfacing (PSS). La connectivité MES de la plateforme Print-to-Product de DyeMansion fait également partie du projet.
Bernd Olschner GmbH propose, au niveau national et international, des produits performants et des solutions spécifiques aux clients dans le domaine du nettoyage industriel. Les concepts de produits sont adaptés aux besoins spécifiques des clients. L'objectif principal du projet POLYLINE est le développement et la mise en œuvre d'un concept pour le nettoyage ultrafin des composants, en particulier en ce qui concerne les processus de suivi à venir.
Optris GmbH, fondée en 2003 à Berlin, est l'une des principales entreprises allemandes dans le domaine de la technologie de mesure de la température sans contact. Avec 100 employés sur le site de Pankow et un chiffre d'affaires annuel de 21 millions d'euros, l'entreprise peut aujourd'hui se prévaloir de 500 000 systèmes de mesure de température installés dans le monde. L'entreprise peut aujourd'hui se prévaloir de 500 000 systèmes de mesure de la température installés dans le monde entier. Pour le domaine particulier du traitement des matériaux par laser, tel qu'il est requis dans le projet POLYLINE, Optris fabrique des pyromètres rapides spécialisés et des caméras thermiques adaptés au processus de frittage additif du plastique par laser.
Le portefeuille de produits du spécialiste munichois du post-traitement comprend des solutions pour le nettoyage, le surfaçage et la coloration des plastiques imprimés en 3D. DyeMansion est leader dans le domaine d'activité "Nettoyage et finition". Sa contribution consiste à fournir un processus spécial pour les couleurs automobiles certifiées stables aux UV selon la norme ISO 105 B06, ainsi que des solutions prêtes pour l'industrie 4.0 pour le nettoyage et le traitement de surface mécanique à l'aide de son processus propriétaire PolyShot Surfacing (PSS). La connectivité MES de la plateforme Print-to-Product de DyeMansion fait également partie du projet.
Dans le cadre de POLYLINE, l'université de Paderborn, en collaboration avec d'autres partenaires de recherche du projet, travaille sur la chaîne de processus horizontale pour l'intégration de la fabrication additive dans un processus en ligne. L'accent est mis sur le développement d'un concept holistique pour la fabrication additive, y compris la prise en compte de la gestion de la qualité. Avec le DMRC (Direct Manufacturing Research Center), l'université de Paderborn dispose d'un haut niveau d'expertise dans le domaine de FA et peut s'appuyer sur l'expérience de plusieurs projets de recherche nationaux et internationaux.
L'un des axes de notre travail est la chaîne de processus numérique dans le traitement additif des commandes. Un concept de planification et de contrôle optimaux de la production de la POLYLINE est en cours d'élaboration, intégrant les sources de données existantes. Ce concept sera testé dans le cadre d'une étude de simulation afin de déterminer s'il est extensible. Dans le domaine du nettoyage ou de la finition des composants, l'accent est mis sur la propreté technique. À cette fin, l'institut développe des chaînes de processus de nettoyage qui permettent de combler les lacunes liées aux processus. En outre, l'efficacité des ressources et la qualité des produits peuvent être améliorées en garantissant la propreté technique.
Le Fraunhofer IML se consacre à la concaténation physique des étapes du processus. L'ensemble du flux de matériaux est pris en compte et, sur cette base, des concepts de solutions sont développés, qui sont ensuite mis en œuvre en coopération avec les autres partenaires du consortium. L'accent est mis en particulier sur la liaison flexible des processus en amont et en aval, auparavant manuels et indépendants, dans la fabrication additive. Le concept de mise en œuvre et de flux de matériaux développé par le Fraunhofer IML permet l'intégration des futures lignes de production additive dans les processus de production conventionnels.
L'université TU de Dortmund contribuera notamment à l'application de méthodes d'apprentissage profond et de modélisation géométrique implicite pour la préparation/analyse des données et la surveillance/gestion de la qualité en ligne. En outre, des approches d'apprentissage géométrique profond très innovantes seront développées, ainsi que des méthodes multicritères pour l'optimisation des étapes du processus et de la POLYLINE complète en fonction de différents critères à prendre en compte simultanément. Ainsi, l'université TU de Dortmund développera des méthodes et des concepts supérieurs pour une automatisation et une efficacité durables de la ligne POLYLINE.
La chaire de fabrication numérique a été créée en 2015 et fait partie de la faculté d'informatique appliquée de l'université d'Augsbourg. En termes de contenu, la chaire traite de l'intégration horizontale et verticale des processus FA dans les systèmes de production existants. Le projet POLYLINE se concentre principalement sur le développement de chaînes de processus verticales robustes en enregistrant et en traitant de manière structurée les données générées par les différentes étapes du processus. Il jette ainsi les bases d'une image numérique du processus de production, qui garantit la transparence et la traçabilité tout au long du processus.
Dans ce projet, l'université de Duisburg-Essen s'intéresse à l'ensemble de la chaîne de traitement horizontale du frittage laser. Différents aspects du processus, du post-traitement et de la manipulation des poudres sont pris en compte. L'objectif principal est de développer l'assurance qualité pour le système de matériaux et le processus utilisé. Fournir des qualités de poudre constantes en éliminant les fluctuations de qualité existantes est donc la base d'une production en série pour des produits reproductibles et de haute qualité avec la meilleure efficacité possible des ressources.
