Ressourceneffiziente Blechbiegeautomaten durch Topologieoptimierung

In der Industrie gibt es immer noch ein hohes Potenzial für die Herstellung ressourceneffizienter Maschinen. Am Beispiel von Blechbiegeautomaten konnte dargestellt werden, welchen Beitrag eine Optimierung der Lage der Bauteile in der Maschine und der geometrischen Form der Bauteile liefern kann. In einem Forschungsprojekt der Fachhochschule Oberösterreich wurde eine Optimierungsstrategie entwickelt, mit der insbesondere eine Topologieoptimierung durchgeführt wurde.

Für die Optimierung von Blechbiegeautomaten waren die kommerziell erhältlichen Software-Programme zur Optimierung nicht geeignet, da in ihnen nicht die komplexen Anforderungen an Funktion und Design der Bauteile für die gesamte Maschine berücksichtigt werden konnten. Mit der von der Hochschule selbst entwickelten Software gelang es, bei gleichbleibender Qualität und Funktionsweise der Maschine eine Gesamtgewichtsreduktion von zehn Prozent zu erreichen. Außerdem konnte der Energieverbrauch zur Herstellung der wesentlichen Bauteile um 30 Prozent verringert werden. Auch die indirekten Kosten für das Anbringen von Schweißnähten aufgrund geringerer Materialdicken waren erheblich. Zudem erreichten die Blechbiegeautomaten nach der Optimierung ein so geringes Gewicht, dass sie jetzt in Standardcontainern transportiert werden können. Insbesondere bei Überseetransport wird dadurch eine Kostenersparnis von 50 Prozent erzielt. Insgesamt betrachtet wurde durch die Topologieoptimierung eine Energieeinsparung im Betrieb von 33 Prozent gegenüber den ursprünglichen Maschinen erreicht.