Herausforderungen der Prozesskettenplanung und Kostenvorhersage in der Mikroproduktion

In dem von der EU geförderten Projekt >Production4my<, das unter der Leitung des Fraunhofer IPT mit einer Laufzeit von 4 Jahren im Mai 2006 gestartet ist, wird die Technologie des Präzisions- Glasblankpressens weiterentwickelt, um sie der europäischen Wirtschaft für die Großserienfertigung zugänglich zu machen. Das Konsortium, bestehend aus 20 führenden europäischen Unternehmen sowie Forschungsinstituten, bündelt Kompetenzen aus Produktion, Entwicklung und Anwendung von optischen Mikrokomponenten. Ein integrativer Lösungsansatz verzahnt die Themenfelder Prozesstechnologie, Automatisierung und Handhabung sowie Produktionsplanung und Qualitätsmanagement ganzheitlich miteinander. Das Gesamtprojekt ist in 3 Cluster unterteilt. In Cluster A (Reliable Manufacturing Technologies) arbeitet man an der Entwicklung einer Prozesskette, um hochpräzise optische Gläser abzuformen. Dabei liegt der Fokus darauf, geeignete Rohmaterialien, prozesssichere Fertigungsverfahren zur Herstellung optischer Formwerkzeuge sowie verschleißfeste Beschichtungen für das Präzisionsblankpressen zu entwickeln. Cluster B (Automated Process Chain) schafft Automatisierungslösungen für die Handhabung, den Transport, die Reinigung, die Referenzierung sowie das Messen von Mikro- Produkten aus Glas und Kunststoff. Das Ziel von Cluster C (Production Planning, Launch and Quality Management) ist, die Produktionsplanung für Mikroprodukte zu beschleunigen und flexibel zu gestalten. Das Präzisionsglasblankpressen eignet sich zur Herstellung gebrauchsfertiger optischer Bauteile in einem einzigen Prozessschritt und muss unter Reinraumbedingungen ablaufen. Der große Vorteil des Glasblankpressens liegt in der Wiederholbarkeit und einfachen Automatisierbarkeit des Prozesses. Den Prozessschwierigkeiten wird mit einem Methodenbaukasten begegnet, der das zentrale Ziel verfolgt, die Produkt- und Prozesskettenplanung im Mikrobereich allgemein und im Speziellen des Glasblankpressens effizient und effektiv zu unterstützen und praxistaugliche Methoden zu bieten. Dazu sollen als zentrale Bausteine eine Methodik zur Prozesskettenherleitung, ein Kostenabschätzungstool und ein Design Guide für das Produktdesign bereitgestellt werden. Die generierten Ergebnisse innerhalb der 3 Cluster werden anhand verschiedener Demonstratoren, das sind asphärische Mikro-Glaslinsen für Mobiltelefonkameras, doppelseitige Zylinderlinsenarrays für medizinische Geräte und Laseranwendungen sowie asphero-diffraktive Optiken, z. B. für automobile Nachtsichtsysteme, validiert.