In grundlagenorientierten Arbeiten soll die Herstellung dieser Bauteile mit Hilfe eines kombinierten methodisch technologischen Ansatzes detailliert untersucht werden. Dazu sollen zunächst potentielle Ansätze zur partiellen Wärmeeinbringung und deren Einsetzbarkeit zur Herstellung gradierter Strukturen untersucht werden.

Grundsätzlich ist ein schrittweises Vorgehen mit zunehmendem Komplexitätsgrad der Bauteile und des Umformverfahrens geplant. D.h. beginnend mit einer einachsigen Vorschubbewegung werden zunächst rohrförmige Werkstücke betrachtet, später auch blechförmige, die eine mehrachsige Vorschubbewegung des Werkzeugs bzw. der Werkzeuge erfordern. Im Vergleich zu klassischen Drückprozessen ist hier eine noch größere Zahl von Prozess- und Geometrieparametern zu erwarten, deren Wirkung auf Ablauf und Ergebnis nicht feststeht.

Eine Analyse der Zusammenhänge soll in diesem Projekt sowohl experimentell als auch mit Hilfe von statistischen Verfahren erfolgen. Dies macht den Einsatz neuer statistischer Methoden der Versuchsplanung und Auswertung zur Identifizierung signifikanter Parameter zwingend notwendig. Zum einen sollen Screening Methoden zur Identifikation der wichtigsten Einflussgrößen verwendet werden. Ein aktuelles Forschungsgebiet dabei ist die Verwendung von super-saturierten Versuchsplänen und von Group Screening Designs. Weiter sind auch Ansätze zur Anwendung zu bringen, bei denen zwischen leicht kontrollierbaren Faktoren (sog. Kontrollfaktoren) und schwer zu kontrollierenden Faktoren (sog. Noise-Faktoren) unterschieden wird. Solche Ansätze sind als Taguchi-Verfahren bzw. Robust Parameter Design bekannt. Ziel dieser Ansätze ist die Identifikation von Einstellungen der Kontrollfaktoren, bei denen die Noise- Faktoren möglichst geringen Einfluss haben. Für die Planung und Auswertung solcher Experimente werden in der Literatur unterschiedliche Ansätze diskutiert. Das Projekt soll helfen, die statistischen Eigenschaften dieser Ansätze zu untersuchen und die Methoden weiter zu entwickeln. Dabei sind insbesondere die verwendeten Modelle zu untersuchen: Welche Modellannahmen sind für die Praxis angemessen?

Statistische Methoden sollen weiterhin eine sich anschließende, gezielte Wahl optimaler Parameter ermöglichen, damit Werkstücke in guter Qualität und in wünschenswert kurzen Zeiten herstellbar werden. Hierfür sollen traditionelle Response Surface Methoden aber auch nichtlineare statistische Modelle verwendet und an die gegebene Situation angepasst werden. Neben diesen prozessorientierten Arbeiten werden zur Realisierung der technologischen Ziele umfangreiche grundlegende Arbeiten zur Entwicklung angepasster Werkzeuge und Maschinenfunktionen erforderlich.