2019 Kooperationsprojekt

WAPNARA – Wissensbasierte Auslegung und Prozessführung nasschemischer Reinigungsanlagen

Die Anforderungen an die technische Sauberkeit sind im Bereich der industriellen Teilefertigung in den letzten Jahren stark gestiegen. Aufgrund der hohen Komplexität der Wirkbeziehungen zwischen Betriebs-, Prozess- und Zielgrößen im Umfeld der Bauteilreinigung werden bei der Erzielung dieser Sauberkeit durch industrielle Reinigungsprozesse im Tagesgeschäft leider oft Effizienzpotenziale nicht optimal ausgeschöpft. Gemeinsam mit mehreren Industrieunternehmen und dem Fraunhofer IVV Dresden wurde im Rahmen des Projekts Wissensbasierte Auslegung und Prozessführung nasschemischer Reinigungsanlagen – Wapnara erforscht, wie diese Potenziale gehoben werden können.

links: Auswertung Testbauteil (Quelle: Fraunhofer IVV) rechts: Schema Wissensbasis (Quelle: Fraunhofer IGCV)

Im Rahmen des von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderten Projekts „Wapnara“ wurde erforscht, wie Prozesse im Feld der Bauteilreinigung durch den Einsatz wissensbasierter Systeme an Transparenz und Effizienz gewinnen können. 

Im Fokus der Untersuchungen des Forschungsvorhabens stand vorrangig das weit verbreitete Verfahren der wässrigen Ultraschall-Reinigung. Der Betrachtungshorizont des Projekts fokussierte dabei insbesondere filmische Verschmutzungen, da diese größte Anforderungen an die Reinigungssysteme stellen, jedoch innerhalb der bisherigen Forschungslandschaft wenig adressiert wurden. 

Inhaltliche Schwerpunkte zur Zielerreichung bildeten die Analyse der Waschmechanik sowie die Erarbeitung der verfahrenstechnischen Grundlagen hinsichtlich einer wissensbasierten Auslegung und Prozessführung. Unter dem Begriff "Wissensbasis" ist hierbei eine Plattform zur Datenerfassung und -auswertung sowie Vernetzung von Informationen zu verstehen. Die Kontaminations-, Reinigungs-, Sauberkeits- sowie Energie- und Ressourcenparameter wurden innerhalb des definierten Use-Cases auf Basis physikalisch messbarer Größen quantifiziert. Mittels der extrahierten Zusammenhänge ist es möglich, Wechselwirkungen zwischen den bestehenden Einflussgrößen zu beschreiben und für eine spätere Auslegung von Anlagentechnik, aber auch der Parametervariation im Rahmen der Prozessführung zu prognostizieren, um somit Optimierungsansätze zur Verbesserung der Reinigungseffizienz abzuleiten. Diese Arbeiten bilden die Grundlage für eine bevorstehende Integration von Reinigungstechnik in vernetzte Wertschöpfungsketten zur Hebung von weiteren Synergiepotenzialen durch Verfügbarkeit von prozessrelevanten Informationen.

Projektfinder
.
Forschungsverbünde

In strategisch wichtigen Bereichen werden von der Forschungs­stiftung auch Forschungs­verbünde initiiert und gefördert.

.
Projektleitung
Fraunhofer-Einrichtung für Gießerei-, Composite und Verarbeitungstechnik IGCV
Projektpartner
DHD Technology GmbH & Co. KG
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Fraunhofer IVV Dresden
in-situ GmbH
ITQ GmbH
SensAction AG
Sturm Maschinen- & Anlagenbau GmbH
Weber Ultrasonics GmbH