Prozesse Industrielle Produktion mit KI optimieren

Quelle: KIT

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Mit angespannten Märkten und dynamischen Geschäftsfeldern müssen Unternehmen dafür sorgen, dass ihre Produktionsprozesse laufend verändert und im besten Fall verbessert werden. Forscher wollen diesen Vorgang mit KI nun unterstützen.

Bearbeitung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen in der Karlsruher Forschungsfabrik.
Bearbeitung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen in der Karlsruher Forschungsfabrik.
(Bild: KIT)

Das KIT will gemeinsam mit der Fraunhofer Gesellschaft einen systematischen Einsatz von KI für die Prozessanpassung entwickeln. Laut einer Mitteilung ist es das Ziel der Forschungsgruppe, neue Produktionsprozesse in Feldern wie dem Leichtbau oder der Elektromobilität zukünftig schneller gesamtheitlich zu durchdringen, gezielt zu verändern oder anzupassen.

Die Forscher erklären ihr Vorhaben anhand der Herstellung faserverstärkter Kunststoffbauteile, wie sie etwa im Automobilbereich gebraucht werden. Zuerst soll dabei der Prozess der Umformung von Faserhalbzeugen betrachtet werden. Dabei handelt es sich um flächige Gewebe, die als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Bauteilen genutzt werden. Aktuell sind hier laut den Forschern manuelle Nacharbeiten notwendig, bis die richtigen Prozessparameter und -schritte gefunden und eingestellt sind. Mithilfe von KI sollen diese Parameter schneller gefunden werden, so dass früher Produkte mit guter Qualität entstehen.

Daten sammeln und auswerten

Dafür stattet das Team den Produktionsvorgang mit erweiterter Aktuatorik und Sensorik aus, heißt es weiter. Dazu zählen etwa Roboter mit zusätzlichen Messinstrumenten. So sollen möglichst viele Informationen wie Temperatur, Druck und Kraft gesammelt werden. Mit diesen Daten könne ein selbstlernendes Modell schließlich die Größen identifizieren, die zur Prozesskontrolle benötigt werden. „Wir wollen die unreifen Prozesse systematisch so ausstatten, dass eine KI relativ schnell lernen kann, wie Prozessparameter und -ergebnis mit der Produktqualität zusammenhängen“, so Jürgen Beyerer vom Institut für Anthropomatik und Robotik des KIT und Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB.

Damit dieser Vorgang nicht für jeden einzelnen Prozess wiederholt werden muss, wollen die Forscher die Erkenntnisse verallgemeinern und einen Baukasten entwickeln, der für alle ähnlichen Prozesse verwendet werden kann. Die Forschungsgruppe wird zum 1. Januar 2023 die Arbeit aufnehmen.

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