Einrichtassistenzsystem für Transferpressen auf KI-Basis

Die Herstellung und Aufrechterhaltung stabiler Prozessbedingungen bei der Fertigung auf Stufenpressen ist aufgrund komplexer interner Wechselwirkungen mit nicht vollständig identifizierten Wirkzusammenhängen nur mit großem Einrichtaufwand und unter Einbeziehung von implizitem Wissen erreichbar. Treten in einer Stufe Änderungen der Prozessparameter auf, welche etwa zu veränderten Prozesskräften führen, beeinflusst dies den Prozessablauf in anderen Stufen, was die Wiederherstellung der Gutteilproduktion je nach Komplexität des Werkzeugsatzes zu einem langwierigen Vorgang macht.

Im Rahmen des neuen Forschungsvorhabens wird daher unter Einsatz von KI-basierten Methoden ein tiefergehendes Verständnis der Zusammenhänge von Prozesseinflussgrößen auf Stufenpressen sowie die Identifikation signifikanter Einflussgrößen bezüglich der Bauteilqualität angestrebt. Hierfür wird zunächst ein Demonstratorbauteil sowie geeignete geometrische Qualitätsgrößen definiert und ein mehrstufiger Umformprozess entwickelt. Auf Basis eines Datenakquisesystems wird der entstehende Werkzeugsatz mit verschiedenen Sensoren zur Messung von Systemgrößen (wie Prozesskräfte, Temperaturen, Körperschall) ausgestattet. Weiterhin wird mittels Gegenüberstellung der gemessenen und optimalen Qualitätsgrößen der Prozess hinsichtlich seiner Güte quantifiziert.

Zur Modellierung der Systemzusammenhänge wird ein Ansatz aus zwei ineinandergreifenden KI-Modellen erarbeitet, welche zunächst die systeminhärenten Wechselwirkungen identifizieren und darüber hinaus die geometrischen Qualitätsmerkmale, in Abhängigkeit der Systemkonfiguration, prädizieren. Auf Basis nichtlinearer Optimierungsverfahren, welche das zweistufige KI-Modell durchlaufen, wird eine Handlungsempfehlung für eine optimale Maschineneinrichtung, zur Wiedererlangung der Gutteilproduktion, abgeleitet.