Lebensbegleitende digitale Abbildungen

Industrie 4.0 Maschine am wbk Institut für Produktionstechnik

Steigende Anforderungen in der spanenden Fertigung verlangen von modernen Fertigungsmaschinen ein immer höheres Maß an Flexibilität, Produktivität und Genauigkeit. Gleichzeitig fordern die Kunden immer individuellere Lösungen bei gleichzeitig sinkenden Losgrößen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden heute bereits vor dem wertschöpfenden Produktionsschritt Prozesssimulationen eingesetzt und darauf aufbauend Prozessparameter optimiert. Häufig wird dabei jedoch das Maschinenverhalten vernachlässigt, so dass im späteren Prozess Schwingungen und Instabilitäten auftreten können, die in der Simulation nicht vorhersehbar waren. 
Eine Lösung dieses Problems besteht darin, digitale Abbilder der Maschinen in der Simulation zu verwenden. Die hierfür notwendigen Modelle werden derzeit durch aufwändige Messungen und den Einsatz spezieller Messtechnik erstellt. Eine individuelle und lebensbegleitende Abbildung jeder Maschine ist aufgrund des hohen Messaufwandes nicht möglich. Gerade die Aspekte der individuellen und lebensbegleitenden Abbildung sind jedoch von zentraler Bedeutung. Zum einen hat jede Maschine ihre eigenen, individuellen Eigenschaften. Selbst bei einer Baureihe eines Maschinentyps, führen Fertigungs- und Montagetoleranzen zu Abweichungen im Endverhalten jeder einzelnen Maschine. Zum anderen wirken sich verschleißbedingte Veränderungen einzelner Maschinenkomponenten zum Teil ähnlich stark auf das Gesamtverhalten aus. Am wbk Institut für Produktionstechnik arbeiten wir deshalb daran, mit Messdaten aus dem Betrieb jeder einzelnen Maschine und mit Hilfe künstlicher Intelligenz die Maschine in die Lage zu versetzen, ihr individuelles Maschinenverhalten zu lernen und über die Lebensdauer zu aktualisieren. Damit steht dem Anwender in Zukunft ein stets aktuelles Modell der jeweiligen Maschine für die Simulation zur Verfügung, ohne dass er selbst eingreifen muss.