Video: Künstliche Intelligenz in der Fertigung

Ein 3D-Drucker des DiK demonstriert die Anwendung von KI in der Fertigung

Künstliche Intelligenz (KI) soll im Mittelstand zukünftig von großem Nutzen sein. Doch wie sieht dieser Nutzen genau aus? Heißt das, dass bald nur noch Roboter die Werkshallen bevölkern, der Mensch am Ende nicht mehr schritthalten kann? Der neu entwickelte Demonstrator des Instituts für Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK) der TU Darmstadt beweist das Gegenteil. Seine Aufgabe ist es, anschaulich zu zeigen, wie KI in der Fertigung auch von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) eingesetzt werden kann.

Der Demonstrator zeigt, was KI wirklich gut kann: Die Auswertung von großen Datenmengen und die Entscheidungsunterstützung für die Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen.

Benjamin Röhm, Maschinenbauingenieur und Wissenschaftler am DiK erläutert die Motivation hinter dem Projekt: „In der Produktion müssen Mitarbeiter verschiedene Prozesse gleichzeitig beaufsichtigen. Das bedeutet, dass die Mitarbeiter teilweise nur an einem kurzen Zeitpunkt tatsächlich an der Maschine sind.“ Man kann unmöglich alles simultan beobachten. Wäre es da nicht hilfreich, schon zum Prozessbeginn zu wissen, ob der Fertigungsprozess erfolgreich sein wird oder nicht? Genau das leistet in diesem Fall die KI.

Der Demonstrator basiert auf einem 3D-Drucker und einer Bilddatenauswertung mittels KI-Software. Diese hat nach einem intensiven Training durch die Ingenieure gelernt, gute Druckschichten des 3D-Druckers von schlechten zu unterscheiden. Sie ist dabei präziser und zuverlässiger als das menschliche Auge. Dabei wird eine Besonderheit des 3D-Drucks genutzt: Beim sogenannten „Fused Deposition Modeling“ herrschen besonders hohe Anforderungen an die erste Druckschicht.  Deren Qualität entscheidet oft über Erfolg oder Misserfolg des gesamten Drucks. Im Fall des Demonstrators kann die KI die Qualität der ersten Druckschicht anhand der erfassten Bilddaten beurteilen und gibt dem Bediener ein direktes Feedback. Der Maschinenbediener kann dann diese Mitteilung beim weiteren Vorgehen berücksichtigen. Die KI entscheidet somit niemals selbst, sondern dient als Assistenzsystem.

Mit nur geringen Eingriffen am ursprünglichen Drucker kann so der Ausschuss erheblich gesenkt, Kosten reduziert und Material gespart werden. Wie genau die Technik funktioniert, erklären Mitarbeiter des DiK in unserem neuen Video. Zu sehen ist der Demonstrator zukünftig auch in Workshops des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrums Darmstadt und den Lernfabriken. Der 3D-Drucker erweitert damit das bestehende Angebot des Kompetenzzentrums rund um KI.