اختصاصی شبکه علمی ثریا- در کارهایی از قبیل حفاری، تراشکاری یا فرزکاری: در ماشینکاری و همچنین در شکلدهی اولیه و شکلدهی مجدد، ریختهگری با قالب و بسیاری از کاربردهای دیگر ابزارها برای تولید صنعتی اهمیت اساسی دارند. عملکرد آنها به طور قابل توجهی بر کیفیت و هزینه محصول تولید شده و در نتیجه پایداری اقتصادی و زیست محیطی فرآیند تولید تأثیر می گذارد. یکی از اهداف کار در موسسه Fraunhofer برای مهندسی سطح و لایههای نازک IST ، توسعه ابزارهای انعطافپذیر و هوشمند تحت الزامات پایداری است. بنابراین، محققان کل زنجیره فرآیند را در نظر میگیرند .از طراحی ابزار و مشخصههای مواد، از طریق پیش تصفیه، تمیز کردن و درمانهای سطحی و پوششهای سفارشیشده تا آزمایش و کاربرد آنها.
کلید ساخت ابزارهای انعطافپذیر با تکنولوژی بالا که ارزش افزوده و عملکرد اقتصادی خود را حتی تحت بالاترین تنش ها حفظ می کنند، ساخت ابزار بهینه است. این شامل انتخاب مواد و طراحی میشود، بنابراین هندسه و توپوگرافی و همچنین استفاده از عملیات حرارتی و پوشش های مناسب را در نظر می گیرد. بنابراین، در این مجموعه، بهینهسازیها در فرآیند تولید در کل زنجیره فرآیند بررسی میشوند. این فرآیند با تجزیه و تحلیل یا خصوصیات موادی که باید ماشین کاری شوند و طراحی بهینه ابزار، که شامل انتخاب یک پوشش مناسب هم هست، آغاز می شود. فرآیند تولید واقعی ابزارها با ساخت بدنه اصلی آغاز می شود. حکاکی و تمیز کردن، تمرکز بر روی طراحی بهینه سطح است. بسته به ابزار و کاربرد مورد نظر آن، برای مثال، میتواند با استفاده از عملیات انتشار پلاسما یا یک پوشش سفارشی سخت بیشتری داشته باشد.
علاوه بر دسترسی به طیف گسترده ای از فناوری ها و تجهیزات صنعتی، کارشناسان می توانند از سالها تجربه و دانش کاربر استفاده کنند و به عنوان مثال، ویژگی های اصطکاک و سایش را به طور خاص تنظیم کرده و عمر ابزار را بهینه کنند. . به منظور بهرهبرداری از تمام پتانسیلهای بازده از نظر مصرف انرژی و منابع، پوششهای عملکردی تریبولوژیکی را با فناوری حسگر لایه نازک در صورت لزوم ترکیب میکنند. لایههای بسیار نازک حسگر، مستقیماً در مناطق تنش اصلی ابزار، امکان ثبت دادههای مربوط به فرآیند مانند فشار، دما یا سایش را فراهم میکنند. بنابراین، این ابزارهای به اصطلاح هوشمند، پیش نیازهای دیجیتالی کردن فرآیندها و زنجیرههای فرآیندی را کامل میکنند و علاوه بر این، طیف متنوعی از رویکردها را برای بهینهسازی تولید از نظر کیفیت، ایمنی، بهرهوری و انعطافپذیری ارائه میدهند.
مرحله نهایی در زنجیره فرآیند، آزمایش و تضمین کیفیت ابزارها است. برای ارزیابی پایداری اقدامات مختلف، تحلیلهای چرخه عمر مرتبط با توسعه (LCA، LCC) در موسسه انجام میشود. استفاده از ابزارهای انعطافپذیر و هوشمند در ارتباط با زنجیره فرآیند دیجیتال، پتانسیل عمدهای را برای تولید ایمن، کارآمد، انعطافپذیر و پایدار ارائه میدهد و بنابراین میتواند سهمی در افزایش رقابتپذیری و تضمین موقعیت بهعنوان محل تولید داشته باشد.