Interaktive Prozesssimulation fpr das industrielle Umfeld am Beispiel des Bohrens mit Laserstrahlung

Während auf der industriellen Entwicklungsebene (vor allem) kommerzielle Softwarepakete zu einem unverzichtbaren Werkzeug geworden sind, ist eine digitale Unterstützung auf der Fertigungsebene nicht in Sicht. Demgegenüber zeichnet sich in den letzten Jahren der Trend ab, dass Unternehmen zunehmend bestrebt sind Know-How zu digitalisieren, indem sie Prozesssimulationen in die eigene Wertschöpfungskette integrieren und zur schnellen und sicheren Maschineneinstellung und -optimierung nutzen. Aus diesem Grund werden wesentliche Schlüsselmerkmale zukünftiger Simulationswerkzeuge darin bestehen, auch dem Nicht-Simulationsexperten eine einfache Nutzung zu ermöglichen und gleichzeitig durch geringe Berechnungszeiten und Ressourcenanforderungen einen nutzbringenden Einsatz im industriellen Alltag zu gewährleisten.
Vor diesem Hintergrund wird das Bohren metallischer Werkstoffe mit langgepulster Laserstrahlung (μs – ms) untersucht. Auf der Grundlage experimenteller Beobachtungen wird ein reduziertes Modell zur Beschreibung der sich asymptotisch einstellenden Bohrungsform entwickelt. Das Modell wird in einem schnellen Simulationswerkzeug numerisch implementiert. Das Simulationswerkzeug mit der Bezeichnung AsymptoticDRILL benötigt so wenig Ressourcen, dass eine Ausführung als App auf gängigen PCs, Laptops oder sogar auf Smart Devices möglich ist. Um eine möglichst intuitive Nutzung zu ermöglichen, ist AsymptoticDRILL mit einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) ausgestattet. Die Werte einzelner Verfahrensparameter können mit Hilfe von Schiebern eingestellt werden, während das Simulationsergebnis in einem angrenzenden Fenster „online“ angezeigt wird.