Industrie 4.0 – Wärmebehandlungsansätze für Liefer- und Prozessketteneinflüsse

Mittels der Wärmebehandlung metallischer Bauteile werden maßgeblich deren Gebrauchseigenschaften festgelegt, wie z. B. Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit oder Festigkeit und Schwingfestigkeit. Wie bei vielen Prozessschritten entlang der Fertigungskette eines Bauteils hängt der Erfolg einer Wärmebehandlung auch stark von den vorangegangenen Prozessen und der Materialherstellung ab. Erste Industrie 4.0 Ansätze zeigen ein hohes Potenzial, um Einflüsse der Liefer- und der Prozessketten auf die Wärmebehandlung zu verstehen und damit Handlungsempfehlungen abzuleiten. Es werden im Folgenden drei Anwendungsfelder exemplarisch vorgestellt. Das erste Beispiel stellt Möglichkeiten vor, wie mit geeigneter Sensorik bei Nitrier- und Nitrocarburierprozessen Prozessabweichungen frühzeitig erkannt werden, um rechtzeitig qualitätssichernde Maßnahmen einleiten zu können. Das zweite Beispiel zeigt den Einfluss von Lagerbedingungen auf das Nitrierverhalten des Warmarbeitsstahls X40CrMoV5-1. Statistisch eindeutig nachgewiesen, können kühle und trockene Lagerbedingungen empfohlen werden, um eine negative Beeinflussung zu minimieren. Das dritte Beispiel präsentiert einen ersten erfolgreichen Einsatz von künstlichen Intelligenzmodellen, um resultierende Oberflächenhärten an Halbzeugen basierend auf Lieferzeugnisse unterschiedlicher Halbzeuglieferanten vorhersagen zu können.