Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Spezifizierung und Modellierung von Schaftmaterialien und -verbundkombinationen für die Schuhherstellung

Das Konsumverhalten im Bereich des Schuhhandels ist stetem Wandel unterlegen. Um Schuhprodukte hoher Qualität entsprechend aktuellen Modetrends anbieten zu können, sind kurze Entwicklungs- und Produktionszeitintervalle notwendig. Während der Entwicklungsphase müssen Schuhdesigner und -konstrukteure daher schnell und fundiert Entscheidungen bezüglich auszuwählender Materialien, geeigneter Kombinationen sowie möglicher konstruktiver Aufbauten treffen. Allerdings sind die derzeit zugrundeliegenden Kriterien für die Bewertung anwendungsspezifischer Materialeignung meist empirisch.

Vor dem Hintergrund einer notwendigen Minimierung der Entwicklungs- und Produktionszeitintervalle, der Reduktion von Ausfallrisiken sowie der Herstellung modischer, komfortabler und qualitativ hochwertiger Schuhe soll im Rahmen des Forschungsvorhabens eine digitale Auswahl- und Gestaltungshilfe für Schuhdesigner und -konstrukteure zur systematischen Qualifizierung von spezifischen Materialverbunden während der Entwicklungsphase generiert werden.

Auf Basis zu entwickelnder Algorithmen sind relevante Materialeigenschaften der Einzelkomponenten Leder, Kunstleder und Textilien zu bestimmen, kritische Parameter zu erfassen sowie die Einflüsse von Kombination, Konstruktion und Verarbeitung auf die Qualität des Zielproduktes zu untersuchen. Auf Basis zu ermittelnder Korrelationen zwischen Einzel- und Verbundmaterialien soll eine fundierte Qualifizierung erfolgen. Die Ergebnisse sollen zudem als Eingangsgrößen für die in der Schuhindustrie zunehmend an Bedeutung erlangenden Simulationen von Produkteigenschaften Einsatz finden. Ebenso sollen die implementierten Qualifizierungsalgorithmen der Materialpaarungen und Designkonstruktionen die Möglichkeit bieten, in entsprechend modifizierter Form, den Endverbraucher in den Entwicklungsprozess seines individuellen Produktes mit einbeziehen zu können (Industrie 4.0).

Die Ergebnisse ermöglichen Wettbewerbsvorteile für die Schuhindustrie in Deutschland.

Ergebniszusammenfassung:

Ziel des Forschungsprojektes war es Materialkennwerte und Materialverbünde zu spezifizieren, zu klassifizieren und auszuwerten.

In einer Vielzahl von durchgeführten Versuche konnten Ergebnisse der Einzelmaterialen und deren Verbünde systematisch aufgenommen werden. Das Projekt legt den Grundstein für weitere Untersuchungen in denen weiteren Materialien kombiniert werden und deren Werte festgehalten werden können. Aus den gesammelten Daten der Einzelmaterialien und Kennwerten wird eine allgemeine Gestaltungshilfe in tabellarischer Form erstellt. Hier wurden alle relevanten Parameter aufgenommen und sind durch Filter in verschiedenster Form sortierbar. Auch können mehrere Filteranfragen miteinander verknüpft werden, um die Suche einzuschränken. Diese Datenbank legt den Grundstein für weitere Projekte, in denen noch eine Vielzahl von Kennwerten aufgenommen und die Tabelle beliebig erweitert werden kann. Materialdaten und Kennwerte können für Simulationen und Modellbildung genutzt werden. Die KMUs können auf eine Datenbank mit einigen physikalischen und schuhspezifischen Kennwerten zurückgreifen und diese durch eigene Prüf- und Materialkennwerte ergänzen. Die Tabellen mit den Kennwerten wird interessierten KMUs vom Prüf- und Forschungsinstitut zur Verfügung gestellt.