Eine hohe Produktqualität ist in zunehmendem Maße eine zentrale Kundenanforderung und für produzierende Unternehmen ein entscheidender Faktor zur Behauptung der Führungsrolle im globalen Wettbewerb. In vielen Fällen steigt die Komplexität der Hochpräzisionsprodukte jedoch erheblich und die Anforderungen erreichen technologische Fertigungsgrenzen. Auftretende Fertigungsab-weichungen gefährden dabei die Erfüllung hoher Qualitätsanforderungen und damit die Sicherstellung der Funktionalität hergestellter Produkte.
Eine Abhilfemaßnahme stellt der Ansatz zur Qualitätsregelung in der Produktion dar. Bisherige Ansätze der Qualitätsregelung basieren dabei auf der geometrischen Kompensation direkter Merkmalspaare. Besitzen Bauteile bzw. Teilbaugruppen eines Produktes mehrere funktionsrelevante Produktmerkmale, kommen bisherige Strategien der Qualitätsregelung jedoch an ihre Grenzen.
Um das aufgezeigte Defizit zu beheben wird in der vorliegenden Arbeit eine Methode zur Planung und Bewertung der funktionsorientierten Qualitätsregelung vorgestellt. Die entwickelte Methode erlaubt das Erstellen Digitaler Zwillinge einzelner Produktausprägungen unter minimaler Gesamtunsicherheit, durch Modellierung und Kalibrierung. Quantitative, interpretierbare Funktionsmodelle der Digitalen Zwillinge können anhand statistischer Methoden abgeleitet werden. Sie ermöglichen die Echtzeit-nahe Funkti-onsprognose, unter minimaler Gesamtunsicherheit. Durch Integration dieser Funktionsmodelle in die Produktionssteuerung werden funktionsorientierte Strategiealternativen entwickelt und in ereignisorientierten Materialflusssimulationen analysiert. Die abschließende Auswahl geeigneter Strategiealternativen erfolgt anhand einer technischen und wirtschaftlichen Bewertung der Simulationsergebnisse.
Die entwickelten Methoden des Planungsansatzes wird im industriellen Anwendungsfall der Serienproduktion zur Herstellung von Piezo-Injektoren exemplarisch demonstriert
