Der „Gentelligenz“-Ansatz

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www.sfb653.uni-hannover.de

Ein prägnantes Beispiel für zukünftige Einsatzfelder sind Rückrufaktionen der Autohersteller. Da sich nicht mehr feststellen lässt, in welchen Fahrzeugen die Komponenten eines bestimmten Zulieferers verbaut wurden, muss oft genug eine komplette Produktserie in die Werkstätten geholt werden, obwohl in Wirklichkeit nur wenige Autos betroffen sind. „Dieser Aufwand ließe sich entscheidend reduzieren, wenn jedem einzelnen Bauteil die Daten über Produktion, Montage, Vertrieb und Nutzung ‚auf den Leib geschrieben’ wären. Heute sind sie stattdessen verstreut in Datenbanken archiviert, wo sie zudem bald gelöscht werden“, erläutert Prof. Dr. Berend Denkena, Direktor des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) und Sprecher des DFG-geförderten Sonderforschungsbereichs.

Doch nicht nur hinsichtlich der bereits erwähnten Rückrufaktionen, auch für die Optimierung künftiger Autos, Flugzeuge oder Werkzeugmaschinen ist es vorteilhaft, wenn die Bauteile Informationen über sich und ihre Abnutzung selbst speichern und aktualisieren. Diese Daten kann der Benutzer oder die Werkstatt während des laufenden Betriebs permanent abrufen und auswerten. So können Teile ausgewechselt werden, bevor es zum Schadensfall kommt, und Konstrukteure neuer Bauserien erfahren, welche Komponenten künftig stabiler ausgelegt sein sollten. Ebenso im umgekehrten Fall, wenn Bauteile überdimensioniert sind: Heute werden Bauteile häufig größer oder schwerer gefertigt, als es eigentlich nötig wäre, um „auf Nummer Sicher zu gehen“. Die Auswertung gentelligenter Datenflüsse könnte hier die Möglichkeit eröffnen, die Bauteile folgender Generationen anforderungsgerecht zu dimensionieren und so Kosten und Energie zu sparen.

Die Vision geht dahin, dass gentelligente Bauteile mittels ihrer eigenen Informationen sogar ihren eigenen Fertigungsprozess werden organisieren können: Ein entstehendes Werkstück kennt seinen Produktionsweg und „weiß“, welche Bearbeitungsschritte notwendig sind. Mit Hilfe drahtlos übertragener Signale sucht es sich eine passende Maschine und teilt dieser mit, was mit welchem Werkzeug und nach welchen Vorgaben durchgeführt werden soll. Auch im Kampf gegen Plagiate versprechen sich die beteiligten Forscher einiges: Da die Informationsmuster mit Hilfe hochspezialisierter Technologien in die Bauteile eingebracht werden, lassen sie sich nachträglich nicht manipulieren und dienen so dem Plagiatsschutz. Darüber hinaus hat dieser Aspekt rechtliche Bedeutung: So lässt sich bei Schadensfällen durch defekte Bauteile künftig eindeutig feststellen, ob es sich um Original-Produkte oder Nachbauten handelt.