KI-Trainer Peter Hellwig erklärt den Demonstrator. © Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Ilmenau

Die Anwendungsmöglichkeiten von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Industrie reichen von autonomen Fahrzeugen über Fehlererkennung bis hin zur intelligenten Personaleinsatzplanung. Mit seinem Demonstrator zum Rührreibpunktschweißen zeigt das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Ilmenau, wie KI auch für die Qualitätskontrolle genutzt werden kann.

Beim Rührreibpunktschweißen werden Schweißverbindungen erzeugt, bei denen die Fügepartner für die Verbindung nicht aufgeschmolzen werden müssen. So können Stoffe, wie etwa Aluminium und Kupfer, die zunehmend in der Elektromobilität zu finden sind, verbunden werden. Genutzt wird dazu ein rotierendes Werkzeug, das Reibung auf der Materialoberfläche erzeugt. So entsteht die nötige Wärme, um die Materialien zu plastifizieren und die Verbindungen herzustellen. In Gesprächen mit Unternehmen zeigte sich, dass etwa durch Verunreinigungen mit Öl, das während der Fertigungsprozesse auf die Fügepartner gelangt, immer wieder Unregelmäßigkeiten auftreten. Im schlechtesten Falle sorgt das nach Abschluss aller Schweißvorgänge dann zum Ausschluss.

Um hier Abhilfe zu schaffen, hat das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum einen Demonstrator entwickelt, der zeigt, wie KI zur Qualitätskontrolle genutzt werden kann. Dafür wurde zunächst ein Algorithmus entwickelt, der potenzielle Verschmutzungen selbstständig erkennt. Dieser ist anschließend in den Fertigungsprozess eingebunden worden. Mit einer neu entwickelten Applikation können Prozessdaten aus der Produktion grafisch aufbereitet werden, die eine schnelle Aussage über den Verschmutzungsgrad ermöglichen. Am Ende einzelner Schweißvorgänge zeigt eine Ampel an, ob Bleche verschmutzt und Unregelmäßigkeiten wahrscheinlich sind, die bei einer rein visuellen Prüfung nicht erkannt werden. Somit werden mögliche Fehler schneller detektiert und die Qualität gesteigert.

Der Demonstrator des Kompetenzzentrums ist ein Anwendungsbeispiel von KI in der Fertigung und dient den KI-Trainern des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Ilmenaus als Blaupause für viele andere Einsatzgebiete.

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