Smarte Lackierzelle für Stückzahl eins

Viele Unternehmen setzen Industrie 4.0 dafür ein, um Produkte in kleiner Stückzahl – bis Losgröße eins – zu fertigen. Für die Lackiertechnik ist es aktuell jedoch noch sehr aufwendig, vollautomatische Lackierprozesse zu programmieren. Im Projekt SelfPaint entwickeln die Fraunhofer-Institute IPA, IPM und FCC dazu eine selbstprogrammierende Lackierzelle.

Eine selbstprogrammierende Lackierzelle soll es ermöglichen, kleine Stückzahlen automatisiert zu lackieren / Bildquelle: Fraunhofer IPA

Aus Sicht der Lackiertechnik ist die oftmals angestrebte Losgröße eins, wie beispielsweise im Rahmen der additiven Fertigung, aktuell noch nicht möglich. Bei niedrigen Stückzahlen ist der Aufwand zur Einrichtung einer automatisierten Lackierung zu hoch, so Projektleiter Dr. Oliver Tiedje vom Fraunhofer IPA. Deshalb werde in vielen Branchen mit kleinen Stückzahlen, etwa im Maschinenbau, der Luftfahrt- oder der Möbelindustrie, noch per Hand lackiert. Ziel des Fraunhofer-Forschungsprojekts ist es, in den nächsten drei Jahren eine Lackierzelle zu entwickeln, welche die Objekte selbstständig erfasst, vermisst und lackiert.

Die Programmierung des Lackiervorgangs läuft selbstständig auf Basis eines 3D-Scans des Objekts mit der abschließenden Inline-Qualitätsüberwachung ab. Das Fraunhofer-Chalmers Centre for Industrial Mathematics (FCC) in Göteborg entwickelt dafür eine schnelle Simulationsmethode, die berechnet, wie die Lacktröpfchen durch die Luft fliegen, wo sie auf dem Objekt landen und welche Schichtdicke dadurch erzeugt wird. Mit einem 3D-Scan-Verfahren des Fraunhofer-Instituts für physikalische Messtechnik IPM soll abschließend die Schichtdicke des Lacks geprüft werden. Die IPA-Wissenschaftler unterstützen das Projekt in den Bereichen Lackiersimulation und Lackiertechnik. Durch optimale Lackierprogramme wollen die Forscher den Lack- und Energieverbrauch entscheidend minimieren, so unterstreicht Tiedje die Umweltrelevanz des Projekts.

Die vollautomatisierte Lackierzelle soll es ermöglichen, beliebige Objekte der Größe 1x1x2 m³ zu bearbeiten. Daher eignet sich die Innovation für zahlreiche Branchen und Einsatzfelder. Insbesonders KMUs, denen niedrige Stückzahlen oft Schwierigkeiten bereiten, können davon profitieren.

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