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05.08.2019 | Werkzeugmaschine | Infografik | Onlineartikel

KI unterstützt fünfachsigen Bearbeitungsprozess

Autor:
Dieter Beste

Eine neue Methode zur Planung fünfachsiger Prozesse für die Bearbeitung von Freiformflächen nutzt Verfahren der Künstlichen Intelligenz (KI), um Erfahrungen aus vorherigen Prozessen einfließen zu lassen.

Die Herstellung von Einzelstücken, wie beispielsweise patientenindividuelle Implantate oder Formwerkzeuge, ist eine Herausforderung, da auch deren Fertigung individuell geplant werden muss. Am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Universität Hannover hat der wissenschaftliche Mitarbeiter Florian Uhlich jetzt eine Methode zur Planung fünfachsiger Prozesse für die Bearbeitung von Freiformflächen entwickelt, die Erfahrungen aus vorherigen Prozessen nutzt, um zu gewährleisten, dass das geplante Bauteil beim ersten Versuch den Anforderungen entspricht. Das Projekt fand im Rahmen des Nachwuchsförderprogramms "Wege in die Forschung" der Universität statt. Uhlich hatte, wie er sagt, so "die Chance, intensiv an der Methode zur Planung 5-achsiger Prozesse mit Künstlicher Intelligenz zu arbeiten und damit wesentliche Grundlagen für meine Dissertation zu schaffen." 

Uhlich nutzt eine prozessparallele Simulation des Fertigungsprozesses, die als virtueller Sensor eine bauteilunabhängige Beschreibung der Eingriffsverhältnisse generiert. Dann verbindet er die so erzeugten Informationen mit Messwerten aus der Bauteilprüfung und kann mit Maschinellem Lernen bauteilunabhängige Beziehungen zwischen Qualitätsmerkmalen und Prozessgrößen ableiten. Diese Beziehungen wiederum sind dann die Grundlage für die Planung neuer Prozesse. Im Projekt wurde so die Vorhersage des zu erwartenden Formfehlers aufgrund der Werkzeugbelastung für noch nicht gefertigte Bauteile realisiert. Dabei konnte eine sehr hohe Prognosegüte erreicht werden, auch wenn das Bauteil ganz anders gestaltet ist. Die Prognose wurde dann auch als Grundlage für eine proaktive Kompensation des Formfehlers genutzt. Dadurch werden Fehler vermieden. Die Kompensation ermöglicht nach Institutsangaben eine Reduktion des Formfehlers mehr als 70 Prozent.

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