Ziel des von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderten Industrieverbundprojektes „Datenbasierte Regelung von Druckgussprozessen“ unter der Leitung von Prof. Dr. Dierk Hartmann an der Hochschule Kempten war die Entwicklung einer Methode zur datenbasierten Prozesskontrolle für Druckgießereien.
Im Zuge der Umstellung auf Industrie 4.0 werden Produktionsstandorte immer komplexer – Produktion, Logistik, Steuerung und Kommunikation sind zunehmend einem Prozess der Digitalisierung und Vernetzung unterworfen.
Dies gilt insbesondere auch für Druckgießereien. Denn hier sind viele komplexe Fertigungsabläufe mit ineinandergreifenden Prozessen und wechselseitigen Prozessabhängigkeiten erforderlich, um qualitativ hochwertige Produkte zu erzeugen. Damit sind sie geradezu prädestiniert für den Einsatz maschineller Lernverfahren auf Prozessdatenbasis. Dieser rasante technische Umschwung stellt die oft kleinen oder mittleren Unternehmen der Gießereibranche vor eine große finanzielle und personelle Hürde.
Ziel von DABAS war es daher, eine solche wissensbasierte Methode für Druckgießereien zu entwickeln, deren betriebliche Anwendung eine dauerhaft hohe Bauteilqualität gewährleistet und damit einen entscheidenden Beitrag zu einer energie- und ressourceneffizienten Fertigung leistet.
Dazu wurden in Zusammenarbeit mit Messmittel- und Datenverarbeitungsexpertinnen und -experten Prozessdaten durch die Implementierung geeigneter Sensorik der Electronics GmbH Neuhausen in den zu betrachtenden Teilprozessen der Druckgießerei Feix GmbH Kaufbeuren erhoben. Diese Informationen wurden anschließend von der nexiles GmbH Weingarten in Datenbanken aufbereitet sowie mit Verfahren des maschinellen Lernens von der Hochschule Kempten vernetzt und analysiert. Gemeinsam mit der Magma GmbH Aachen hat die Hochschule Kempten eine Methode entwickelt, mit der man virtuell erzeugte Prozessmodelle aus der Prozesssimulation in datengetriebene Prozessmodelle überführen kann. Daraus entstandene Prozessmodelle und -regelungsstrategien wurden mittels vorhandenem Domänenwissen in Steuersignale und Handlungsanweisungen umgewandelt.
Aus diesen Ergebnissen entwickelte das DABAS-Team ein innovatives KI-basiertes Prozesssteuerungs- und Optimierungsverfahren, das – gerade für kleine und mittelständische Druckgießereien – eine Grundlage für die Sicherung und den nachhaltigen Ausbau der unternehmerischen Wettbewerbsfähigkeit im Wandel der Digitalisierung bildet. Die Projektergebnisse wurden in einem Leitfaden zusammengefasst, der sowohl über den Gießerei-Fachverband als auch das TTZ Produktion und Informatik – Sonthofen interessierten Unternehmen zur Verfügung gestellt wird.
DABAS wurde unterstützt von der Bayerischen Forschungsstiftung.
Weitere Informationen finden Sie auf der Projektseite.
