22. Februar 2022 / Redaktion / 0 Comments
Schon heute laufen viele Fertigungsprozesse automatisch ab. Trotzdem kann die Industrie 4.0 nicht komplett auf die Mithilfe des Menschen verzichten. Und der bekommt nun tatkräftige Unterstützung in Form eines neuen Laserprüfverfahrens. Wie es funktioniert und welches Potenzial in ihm steckt, dazu jetzt mehr.
Ein Laser, der genau jegliche Lackierung eines Automobilteils prüft und Fehlerstellen markiert, das war bislang neu auf dem Markt. Eine praktische Entwicklung, die dabei hilft optimierte Qualitätssicherung an sensiblen Punkten zu betrieben. Das menschliche Auge ist nicht in der Lage, stundenlang kleinste Details zu überprüfen und neigt dazu etwas zu übersehen. Nicht so der vollautomatische Laser. Er erkennt nicht nur schnell und effizient, wo sich Fehlerstellen im empfindlichen Lack befinden, er zeigt diese auch an. Das passiert sogar doppelt. Einmal dreht die Maschine das entsprechende Teil so, dass der Arbeiter es genau vor Augen hat und nacharbeiten kann. Zusätzlich zeigt er den Fehler mittels Skizze an einem Monitor an. So kann kein Problem mehr durchrutschen und am Ende ist die Lackierung perfekt.
Ein Gerät mit vielen Einsatzbereichen
Darüber hinaus sind auch andere Einsatzgebiete dieser Technologie denkbar. Zum Beispiel bei der Kontrolle von Schweißnähten. Für das menschliche Auge wird es schwer und anstrengend, diese zu kontrollieren. Ein Laser kann das nicht nur ohne Anstrengung, er kann die Kontrolle auch dauerhaft in gleichbleibender Qualität durchführen. Ähnliches gilt für die anderen Bereiche entlang der Fertigungsstrecke, auch außerhalb der Automobilindustrie. Verwendung findet eine spezielle 3D-Planungssoftware. Der Laser wird so programmiert, dass er sämtliche Planungsquadrate akribisch abtasten kann. Sobald er einen Fehler findet, markiert er ihn. Selbst kleinste Staubkörner kann er so finden. Ist die Kontrolle abgeschlossen, heißt es für den Mitarbeiter, nacharbeiten und die Fehler beseitigen. Noch ist das ein Bereich, den eine Maschine nicht zufriedenstellend ausführen kann. Noch nicht.
5. Februar 2022 / Redaktion / 0 Comments
Künstliche Intelligenz unterstützt bereits zahlreiche Fertigungsprozesse. Dabei lernt die KI von den Menschen durch eingegebene Datenmengen. Allerdings könnte ein wechselseitiger Austausch deutliche Verbesserungen erzielen.
Wenn KI und Mensch voneinander lernen würden, könnten zahlreiche Produktionsprozesse viel effizienter gestaltet werden. Das Fraunhofer Institut arbeitet derzeit an einem Projekt, in dessen Mittelpunkt diese Thematik steht.
Forschungsprojekt für effizienteren Einsatz von KI
Das Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen arbeitet derzeit an einem interessanten Forschungsprojekt, an dem elf Partner beteiligt sind. Dabei geht es um die Entwicklung von KI-gestützten Assistenzsystemen, die in der Fertigung beim Fügen, Trennen und Umformen eingesetzt werden können. Darin werden neue Regelkreise geschaffen, die eine verbesserte Interaktion zwischen Mensch und KI bewirken. Im Mittelpunkt steht das wechselseitige Lernen von Mensch und Maschine.
Bislang wurde das Expertenwissen des Menschen ausschließlich als Datenquelle zum Anlernen der KI genutzt. Durch dieses Forschungsprojekt soll der Mensch wieder in den Mittelpunkt rücken. Im Rahmen des Projektes GeMeKI – Generalisierung von menschzentrierten KI-Applikationen für die Produktionsoptimierung sollen die Voraussetzungen dafür geschaffen werden, ein bedienerfreundliches Expertensystem zu entwickeln, das die Interaktion zwischen Mensch und Maschine wechselseitig möglich macht. Dafür wurden drei Fertigungsverfahren ausgewählt, zu denen die entsprechenden Komponenten entwickelt werden sollen. Mit der Priorität auf dem Menschen könnte auch die Akzeptanz derartiger Systeme zukünftig verbessert werden.
Den Forschern ist es gelungen, ein Gesamtsystem zu entwickeln, das sich bequem in den Produktionsprozess integrieren lässt und außerdem um diverse weitere Anwendungsfelder erweitert werden kann. Es besteht aus Produktionstechnik, Sensorik und KI. Mit mehreren integrierten Schnittstellen zur Interaktion soll dieses System die Abläufe optimieren. Wo früher durch den Menschen nur eine Bewertung der KI-basierten Lösungswege stattfand, soll nun ein bidirektionaler Prozess eingegliedert werden. Damit soll es den Nutzern ermöglicht werden, aktiver auf die gefundenen Lösungswege reagieren zu können.
Die Forscher des Fraunhofer Instituts haben sich für die drei Prozesse Fügen, Trennen und Umformen zur Anwendung entschieden. Da diese Prozesse einen erheblichen Anteil der Produktion ausmachen, könnten die Ergebnisse besonders viel bewirken. Während beim Klebeprozess mit Hilfe der neuen Methoden der Ausschuss deutlich gesenkt werden konnte, sorgen präzise Informationen im Zerspanprozess für eine verbesserte Performance und eine größere Verfügbarkeit.
Allein dieses Forschungsprojekt zeigt auf eindrucksvolle Weise, wie viel Potenzial der Einsatz von KI im Fertigungsbereich mitbringt.