In Kombination mit verbesserter Sensordatenerfassung ermöglicht die Simulation des Beschichtungsprozesses die Erschließung zunehmend effizienter und präziser Beschichtungsverfahren. Damit können die progressiv steigenden Kosten- und Qualitätsanforderungen in der Dünnschichttechnik bedient und zusätzlich Informationen zur Produktivität und Nachhaltigkeit von Prozessketten gewonnen werden.
Am Fraunhofer IST entwickeln wir Simulationssoftware und -codes, um Einblicke in die Prozessdynamik und Parameter-Eigenschaftsbeziehungen von Beschichtungen zu erhalten. Versuchsreihen bei der Prozess- und Anlagenentwicklung lassen sich damit teilweise substituieren, wodurch unsere Kunden Zeit und Kosten sparen. Bei der Durchführung von Simulationsstudien profitieren wir von unserer Kompetenz in der Dünnschicht-Beschichtungstechnik. Unsere umfangreiche Anlagenausstattung ermöglicht des Weiteren die Validierung unserer Modelle. Daneben bieten wir Wissenstransfer durch Hands-on-Workshops und Lizenzierung unserer Simulationssoftware.
Unsere physikbasierte Simulationssoftware ermöglicht eine Multiskalenbetrachtung vom Prozess bis hin zu den Schicht- und Produkteigenschaften. Mit der Überführung dieser Codes in semiempirische Modelle und datengetriebene KI-Ansätze arbeiten wir zurzeit an der Entwicklung echtzeitfähiger digitaler Zwillinge von Beschichtungsprozessen. Damit können in Zukunft mit minimalem Zeitaufwand Beschichtungsprozesse optimiert und modellgestützt überwacht werden. Prozessdrifts werden vom Modell online nachverfolgt und die Vorhersage erforderlicher Wartungen vermeidet unnötigen Ausschuss und erhöht die allgemeine Produktivität von Prozessketten.
Dr. Dennis Barton / Teamleiter
Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST