Neben den reinen Materialkosten sind in der Karosserieherstellung auch noch die Fertigungskosten von hoher Bedeutung. Fertigungskosten, welche zum Beispiel mit der Anzahl der gesetzten Schweißpunkte korrelieren, entzogen sich bisher der numerischen Optimierung. Ein Verfahren wird vorgestellt wie eine Schweißpunktreduktion mittels numerischer Verfahren im Entwicklungsprozess berücksichtigt werden kann. Die demonstrierte mögliche Reduktion der Schweißpunkte um 1412 (19 %) unterstreicht die Notwendigkeit von Optimierungen von Schweißpunkten. Eine Definition der Designvariablen als Schweißpunktabstand zeigt in der Umsetzung große Vorteile. Insbesondere werden alle aufgeführten Anforderungen einer numerischen Optimierung im Rahmen industrieller Fragestellungen erfüllt. Die Definition ist modular und läßt sich problemlos in bestehende Optimierungsverfahren integrieren. Des weiteren hat sich gezeigt, daß das neuronale Netz hervorragend und ohne große Aufwände in der Lage ist, die Responsesurface bezüglich der statischen Steifigkeiten zu interpolieren. Die erzeugte Response Surface ist wie bei statischen Problemen zu erwarten streng monoton. Die Antwortzeit ist im interaktiven Bereich und eignet sich daher insbesondere auch für Pareto Studien und interaktive Auswertungen. Die abschließende Korrelation des Endergebnisses der Optimierung bestätigte das gewählte Vorgehen. Die Beschränkung auf statische Steifigkeiten und wenige Designvariablen ist für eine methodische Evaluierung sinnvoll. Für einen praktischen Einsatz in der Fahrzeugentwicklung muß allerdings eine Erweiterung auf mehr Designvariablen erfolgen. Des weiteren müssen dynamische Steifigkeiten, insbesondere aber Lebensdauer und Festigkeit von Schweißpunkten berücksichtigt werden, da sich die Schnittkräfte bei einer Reduktion der Schweißpunktanzahl deutlich erhöhen und die Lebensdauer damit absinkt. Auch müssen Möglichkeiten gesucht werden, die Rechenzeit zur Bildung der Response Surface über das DOE Verfahren zu reduzieren. Eine Berücksichtigung der passiven Sicherheit wäre wünschenswert.
Optimierung von Schweißpunkten unter Fertigungsgesichtspunkten mittels Verwendung von Neuronalen Netzen
Optimization of weldspots from the viewpoint of production using neural networks
2002
12 Seiten, 12 Bilder, 3 Tabellen, 3 Quellen
Conference paper
German
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