•••8••• Innovationen Maschinenstillstände verringern Hilfe durch Künstliche Intelligenz Intelligente Algorithmen erkennen Fehler und Verschleißerscheinungen und die Smart Watch verrät dem Maschinenbediener, wie er die Störungen beheben kann: Ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPA hat zusammen mit Partnern aus der Industrie eine Methode entwickelt, wie Künstliche Intelligenz in die Instandhaltung integriert werden kann. So läuft das in der Industrie bis heute oft: Unbemerkt tritt eine Störung an einer Maschine auf. Sie produziert nun solange Ausschuss, bis die Qualitätsmängel einem aufmerksamen Mitarbeiter auffallen und er die Maschine stoppt. Dann beginnt das große Rätselraten. Weshalb kommt es zu dem Fehler? Wie lässt er sich beheben? Völlig unsystematisch werden Einstellungen an der Maschine geändert und testweise weitere Produkte gefertigt – bis irgendwann die Qualität wieder stimmt. Glücklich, wer eine erfahrene Kollegin hat, die das Problem kennt und auf Anhieb weiß, wie man es behebt. Doch solche Fachkräfte sind leider rar. An ihre Stelle könnte bald Künstliche Intelligenz (KI) treten. Ein Forschungsteam um Jonas Krauß von der Projektgruppe Prozessinnovation am FraunhoferInstitut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA hat zusammen mit den Firmen Maincor Rohrsysteme und Maxsyma eine Methode entwickelt, wie KI in die Instandhaltung integriert werden kann. Algorithmus erkennt fehlerhafte Schweißnähte Die Firma Maincor Rohrsysteme produziert im unterfränkischen Knetzgau unter anderem kunststoffummantelte Aluminiumrohre für Fußbodenheizungen. Dabei können fehlerhafte Schweißnähte ebenso auftreten wie Abweichungen bei der Dicke der Kunststoffummantelung. Beides bedeutete bisher Ausschuss und führte solange zu einem Maschinenstillstand, bis der Fehler gefunden und behoben war. Das Forschungsteam um Krauß hat einen Demonstrator entwickelt, bei dem das Ultraschallschweißen mit Kamera und KI überwacht wird. Ein intelligenter Algorithmus wertet die Kamerabilder aus und erkennt fehlerhafte Schweißnähte sofort, wenn sie entstehen. Um die KI zu trainieren, haben ihr die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Fraunhofer IPA Fotos von guten und fehlerhaften Schweißnähten vorgelegt, bis sie darin ein Muster erkannte. Weil es aber insbesondere von fehlerhaften Schweißnähten nicht genug Bilder gab, musste das Eine KI erkennt Störungen und Fehler. Durch die Verknüpfung mit einem Workflow-Modell erhält der Mitarbeiter Handlungsempfehlungen direkt auf seine Smart Watch Foto: Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez 2ndSCIN® Ein Maßanzug für Roboter “Die Schlüsseltechnologien von morgen kommen nur mit Reinheitstechnik voran. Sie ist entscheidend: von der Batterieproduktion bis zur Biotechnologie“, sagt Udo Gommel, Leiter der Abteilung Reinst- und Mikroproduktion am Fraunhofer IPA. Um diesen Anforderungen zu genügen, haben Gommel und sein Team die Schutzumhüllung 2ndSCIN® entwickelt. Sie macht dynamische Automatisierungskomponenten wie zum Beispiel einen Roboter einsatzbereit für die ultrareine Produktion. 2ndSCIN® besteht aus einem luftdurchlässigen, beweglichen Textil. Je nach Anwendung können zwei oder mehr Schichten übereinanderliegen. Die Schichten werden jeweils mit Abstandshaltern separiert. In jedem Zwischenraum kann zum Beispiel Luft eingesaugt oder abgeführt werden. So können Partikel entfernt werden, die aus der Umgebung oder von der Automatisierungskomponente stammen. Die Zuführung von Spezialgasen in die Zwischenräume des Systems ermöglicht beispielsweise für Life-Science-Anwendungen die Sterilisation – sowohl von der eingehüllten Automatisierungskomponente als auch des Maßanzugs selbst. Die Textilschichten sind außerdem mit Sensoren ausgestattet, die kontinuierlich Parameter wie Partikelkonzentration, chemische Kontamination, Druck oder Feuchtigkeit messen. KI-basierte Algorithmen werten diese Sensordaten aus und ermöglichen eine vorausschauende Wartung und die Bewertung des aktuellen Sauberkeitszustands. Die Schutzumhüllung lässt sich in etwa einer Stunde wechseln und kann nach einer Dekontaminierung wiederverwendet werden. Halle 7 – Stand 7108 Die Schutzumhüllung 2ndSCIN® macht Roboter und andere dynamische Automatisierungskomponenten einsatzbereit für die ultrareine Produktion Foto: Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez Start-ups zu Key Playern Gebündelte Innovationskraft auf der SPS 2024 Die SPS – Smart Production Solutions als traditionelles Automatisierungshighlight zum Jahresende findet in diesem Jahr vom 12. – 14.11.2024 in Nürnberg statt. Die internationale Erfolgsplattform wird von Interessenten und Ausstellern aus aller Welt seit mehr als drei Jahrzehnten frequentiert. Als Taktgeber der Automatisierungsbranche informiert die SPS drei Tage lang über neueste Produkte, Lösungen und Innovationen und lässt das Publikum tief in die sich rasant entwickelnde Welt der Automatisierung eintauchen. Rund 1.200 Unternehmen der Branche sind in insgesamt 16 Messehallen auf einer Fläche von 125.000 m² vertreten. Mit dabei sind wieder die internationalen Key Player der Automatisierungwie die Bosch Rexroth AG, Siemens AG, Festo SE & Co. KG, Sick AG, BECKHOFF Automation GmbH & Co. KG, Baumüller Nürnberg GmbH oder Pilz GmbH, um nur einige wenige zu nennen. Die Messe zieht aber auch zahlreiche Newcomer an, die sich erstmals auf der SPS präsentieren. Auf insgesamt vier Messeforen in den Hallen 1, 3, 6 und 8 können sich Besucher aus aller Welt über die neuesten Trends und Produkte informieren, Fachbeiträge und Podiumsdiskussionen verfolgen sowie Live-Demonstrationen erleben. Das Programm der Technology Stage, das Forum in Halle 3, bespielt von den beiden Verbänden VDMA und ZVEI, wird zusätzlich live über die digitale Ergänzung „SPS on air“ ausgestrahlt und ist in den Sprachen Deutsch und Englisch verfügbar. Für das Messejournal zur SPS können jetzt noch Werbeanzeigen in DIE MESSE geschaltet werden. Kontakt per Email an: verkaufsleitung@die-messe.de Die Welt der Automation trifft sich im November in Nürnberg Foto: Mesago Messe Frankfurt GmbH / Arturo Rivas Fortsetzung auf Seite 9
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