Resurseffektiv värmebehandling av stålgjutgods med digitala verktyg

Problemet bottnar i att det inte går att stoppa in temperaturgivare i godsens tjockaste delar med mindre än att dessa förstörs. Lägg till låg repeterbarhet med manuell packning och korta serier så blir experimentella metoder en kostsam lösning. Fysikaliskt sker nästan all värmeöverföring via strålning och till viss del via konvektion. Dessa processer är matematiskt krävande att simulera, i synnerhet i operativ miljö. Lösningen ligger i att använda de framsteg som gjorts inom numeriska och digitala metoder, inte minst AI, för att ta fram robusta men ”förenklade” metoder. 

I projektets första del skapas en helhetsbild av hela värmebehandlingsprocessen tekniskt, ekonomiskt och organisatoriskt. Genomlysningen tydliggör effektiviserings- och förbättringspotentialer samt förutsättningarna för att de vinster som smart digitalisering och AI-stöd möjliggör ska kunna realiseras. Därefter formuleras recept för värmebehandling genom optimering av finita elementmodeller (FEM) av ugnarna och de gjutna komponenterna. Dessa kommer att resultera i en digital tvilling med hjälp av fysikbaserad simuleringsmjukvara. Recepten kommer sedan att iterativt verifieras experimentellt i verkliga värmehandlingsugnar. Ett digitalt planeringsverktyg skapas för packningsgrad, tider, temperaturer med flera parametrar för en snabb och resurseffektiv värmebehandlingsprocess. Dessutom påbörjas utveckling av metoder för styrning av processen, antingen med fixa recept framtagna genom optimering eller i realtid.