TIME hält impulsgebenden Vortrag auf dem DVS Congress 2023

Evolutionsstrategie optimiert Schweißnaht-Folgepläne für die Praxis

Der DVS CONGRESS – in diesem Jahr zurück in Essen – war branchenorientierter ausgerichtet. Neben Vorträgen aus der betrieblichen Praxis wurden auch anwendungsnahe Forschungsergebnisse vorgestellt. Mit dabei: TIME-Mitarbeiter Dr. Fabian Muhs mit dem Thema „Numerische Optimierung von Schweißnahtfolgeplänen unter Verwendung von Evolutionsstrategien“.

TIME beschäftigt sich bereits seit längerem mit der Optimierung der Schweißnahtreihenfolge, um in der Praxis schneller und gezielter den Wärmeeintrag so zu minimieren, dass Verformungen am Werkstück möglichst vermieden wird und sich das Schweißtechnische Unternehmen teure Nacharbeit sparen kann.

„Das Ziel der TIME-Forschung ist die Entwicklung optimaler Schweißnahtfolgepläne für das Schweißen von Bauteilen mit Metall-Schutzgas-Schweißprozessen“, so Dr. Fabian Muhs in seinem Vortrag vor ca. 60 Fachleuten. „Nun haben wir unter erstmaliger Verwendung von Evolutionsstrategien bei einem generischen Werkstück einen optimalen Schweißnahtfolgeplan ermittelt.“

Bei einem generischen Werkstück mit sechs Schweißnähten ergeben sich rechnerisch rund 46.000 Variation von Reihenfolge und Richtung der Schweißnähte. „Aufgrund dieser sehr großen Anzahl von Kombinationsmöglichkeiten haben wir leistungsstarke Rechnertechnik und Software eingesetzt mit dem Ziel, den globalen Verzug während des Schweißens für das generische Bauteil zu minimieren oder aber konstruktionsbedingte Randbedingungen an den lokalen Verzug einzuhalten.“

Dazu nutzte TIME erstmals unterschiedliche evolutionäre Algorithmen und Parameter aus der Bionik. Die Validierung der numerischen Ergebnisse und Optimierungsalgorithmen erfolgt anhand von realen Schweißversuchen an den generischen Bauteilen. Deren Reproduzierbarkeit hat TIME unter Verwendung einer Schweißroboters gewährleistet. „So können wir die Ergebnisse aus den Schweißversuchen mit den numerischen Werten aus der Berechnung gegenüberstellen und die Übertragbarkeit der numerischen Ergebnisse in die Realität beweisen.“

Mit dieser Methodik kann zukünftig der Ausschuss an Schweißbauteilen in der Produktion signifikant gesenkt und damit eine Reduzierung der Kosten sowie eine Steigerung der Produktivität erzielt werden, sind sich die TIME-Experten sicher. Das dazu benötigte Equipment steht bei TIME für interessierte Unternehmen zur Verfügung.