Metallische Werkstoffe wie Stahl, Aluminium oder Refraktärmetalle sind essenziell für zahlreiche Industrien – von der Automobilbranche über den Maschinenbau bis zur Elektrotechnik. Ein zentraler Prozess bei der Herstellung und Verarbeitung dieser Materialien ist die Wärmebehandlung, die deren mechanische Eigenschaften definiert und die finale Produktqualität mitbestimmt. Gleichzeitig stehen Unternehmen vor der wachsenden Herausforderung, dass es parallel zu höheren Anforderungen an die Qualität und zu einer steigenden Produktvielfalt immer strengere Vorgaben zur Reduktion von Energieverbrauch und Emissionen gibt. Dies erfordert innovative Ansätze, um bestehende Prozesse effizienter zu gestalten.

Das AIT hat mit seiner Expertise in der Automatisierungs- und Regelungstechnik neue Wege zur Optimierung der industriellen Wärmebehandlung entwickelt: Der Einsatz von modellbasierten
Steuerungsalgorithmen, von maschinellem Lernen und Echtzeitoptimierung ermöglicht eine präzise Kontrolle der Temperaturverläufe und Materialeigenschaften. Durch die Kombination physikalischer und datenbasierter Modelle können Prozesse in Echtzeit überwacht und gesteuert werden, wodurch Ausschuss reduziert, Energie eingespart und eine konstant hohe Produktqualität sichergestellt wird.

Ein Beispiel für den Erfolg dieser Methodik ist die Zusammenarbeit mit der voestalpine Stahl GmbH: Durch modellprädiktive Regelung konnten der mittlere Temperaturfehler um 51 Prozent und die Homogenität der Materialeigenschaften um 25 Prozent verbessert werden. In einem weiteren Projekt mit Plansee SE wurden für eine ausgewählte Anlage die Prozesszeit und der Wasserstoffverbrauch um jeweils zwölf Prozent und der Gesamtenergiebedarf um 18 Prozent gesenkt – und dies ohne Qualitätsverlust.

Solche technologischen Fortschritte des AIT setzen neue Maßstäbe für die Prozesskontrolle in der Wärmebehandlung. Unternehmen profitieren von deutlichen Effizienzsteigerungen, geringeren Betriebskosten und einer nachhaltigeren Produktion. Die Möglichkeit, schwer messbare Parameter wie Mikrostrukturveränderungen während des Wärmebehandlungsprozesses präzise zu schätzen
und zu steuern, eröffnet völlig neue Perspektiven für eine direkte Qualitätsregelung metallischer Werkstoffe. Darüber hinaus werden Methoden zur Zusammenführung aller verfügbaren Prozess- und Materialdaten entwickelt, um eine noch präzisere Zustandsüberwachung und Verschleißbewertung in der Produktion zu ermöglichen.