Die Prozesskettensimulation ist ein stark wachsendes Forschungsfeld. Einerseits werden die erforderlichen Eigenschaftsschwankungsbreiten von Halbzeugen und Bauteilen immer enger, was den Genauigkeitsanspruch an Eigenschaftsprognosemodellen laufend hebt. Andererseits lassen es die zunehmende Rechnerleistung und die ständige Verbesserung der Simulationsmodell der einzelnen Herstellungsprozessschritte heute zu, die gesamte Produktionsketten - wenn nötig vom Urformen bis zum Oberflächenfinishing - in die Eigenschaftsprognose mit einzubeziehen.
Um eine durchgängige Prozesskettensimulation zur Eigenschaftsvorhersage durchzuführen, benötigt man eine detaillierte Kenntnis und geeigneter Simulationsmodelle der jeweiligen Einzelprozesse in der Herstellungskette und zusätzlich Schnittstellenprogramme zur Datenübergabe zwischen den jeweiligen Simulationen der einzelnen Prozessschritte. Beispiele für Prozessketten, die am MCL betrachtet werden, sind:
- Gießen und Wärmebehandlung von Aluminiumbauteilen,
- Walzen, Schnellkühlen und Richten von Stahlblechen,
- Umformen, induktives Härten und Anlassen von Stahlstangen und
- Schmieden und direkt anschließendes Wärmebehandeln von Nickelbasiswerkstoffen
Um die Erkenntnisse aus den meist auf finiten Elementen basierten Prozessmodellen für die modellbasierte Anlagenregelung nutzbar zu machen, muss die Rechenzeit von vielen Stunden in den Bereich von Sekunden oder Millisekunden reduziert werden. Hierzu hat das MCL in vergangenen und aktuellen Forschungsprojekten effektive Modellreduktionsmethoden entwickelt.