Fraunhofer IEM und Düspohl

Komplexe Werkstoffe automatisiert bearbeiten

6. Mai 2022, 21:17 Uhr | Andreas Knoll
Die Bearbeitung komplexer Werkstoffe lässt sich jetzt mit Hilfe von KI automatisieren.
Die Bearbeitung komplexer Werkstoffe lässt sich jetzt mit Hilfe von KI automatisieren.
© David Gense, Fraunhofer IEM

Mit einem intelligenten Schleifsystem automatisiert das Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM erstmals die Bearbeitung komplexer Werkstoffe. Durch den Einsatz künstlicher Intelligenz arbeitet das System 40 Prozent schneller als mit konventionellen Methoden.

Anwendung findet das System im „RoboGrinder“ des Maschinenherstellers Düspohl. Die Projektpartner stellen ihre Lösung zum Thema „vertrauenswürdige KI“ vom 30. Mai bis zum 2. Juni 2022 auf der Hannover Messe vor (Stand der Fraunhofer-Gesellschaft, Halle 5, Stand A06).

Um Unternehmen die Scheu vor dem Einsatz künstlicher Intelligenz zu nehmen, setzt das Fraunhofer IEM auf hybride Modellbildung. Eine robuste Regelung fungiert als Leitplanke: Sie hält den Schleifprozess zuverlässig im gewünschten Betriebsbereich und verhindert Fehler. Eine robuste KI analysiert den Prozess parallel und verbessert ihn kontinuierlich im laufenden Betrieb.

»Viele Betriebe meiden bisher den Einsatz von KI in ihrer Produktion, besonders wenn es um individuelle Aufträge mit großem Rüstaufwand geht«, erläutert Steven Koppert, Gruppenleiter Trusted Machine Intelligence am Fraunhofer IEM. »Sie haben Sorge um die Zuverlässigkeit der Technologie und beharren lieber auf händischen Prozessen. Wir koppeln die KI an sichere, bewährte Methoden der Regelungstechnik und schaffen so eine vertrauenswürdige Anwendung für die automatisierte Bearbeitung unterschiedlicher komplexer Werkstoffe.«

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RoboGrinder: schnelle Ersatzteilproduktion im eigenen Werk

Im RoboGrinder von Düspohl findet das intelligente Schleifsystem des Fraunhofer IEM Anwendung.
Im RoboGrinder von Düspohl findet das intelligente Schleifsystem des Fraunhofer IEM Anwendung.
© David Gense, Fraunhofer IEM

Das Fraunhofer IEM automatisiert mit dem intelligenten Schleifsystem erstmals prototypisch einen bisher rein händischen Produktionsschritt des Maschinenbau-Unternehmens Düspohl: Die Herstellung komplex konturierter Profilummantelungsrollen für die Möbelindustrie. Die wichtigen Werkzeuge für die Ummantelung etwa von Fensterrahmen sind so in wenigen Minuten an Ort und Stelle nachproduziert. Für profilummantelnde Unternehmen bedeutet dies eine erheblich schnellere Ersatzteilproduktion im eigenen Werk. »Unsere Kunden aus der Bauelemente- und Möbelindustrie produzieren mit unseren Maschinen eine riesige Anzahl an Varianten, wie auch Kleinstserien«, sagt Uwe Wagner, Geschäftsführer von Düspohl. »Dabei müssen sie schnell und einfach auf Gegebenheiten neuer Aufträge reagieren können. Das intelligente Schleifsystem ist somit ein wichtiger Baustein für die Automatisierung. Wir entwickeln den mit dem Fraunhofer IEM konzipierten Prototypen künftig zu konkreten Produkten weiter.«

Merkmale des KI-gestützten Schleifsystems

• Sichere Basisregelung der Kontur, die das Sollmaß garantiert
• Individuelle Formerkennung des Werkstücks per Laserscanner
• Eigenständige Konfiguration des Bearbeitungsprozesses
• KI-Korrektur, die bis zu 40 Prozent der Schleifiterationen spart
• Kurze Rüstzeit: Benötigt von der Planung zur Fertigstellung nur wenige Augenblicke.


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