Motivation:
Die Druckgussindustrie in Deutschland besteht zum großen Teil aus mittelständischen Unternehmen, die sich in einer zunehmend schwierigen Wettbewerbssituation befinden. Die aktuellen Herausforderungen als energieintensive Branche (Kosten), der Wandel der Automobilindustrie mit Veränderungen im Teilespektrum zu immer komplexer und größer werdenden Bauteilen mit immer höheren Qualitätsanforderungen, der intensive Wettbewerb aus Asien bei gleichzeitigem dramatisch zunehmenden Fachkräftemangel können nur mit einer massiv verbesserten Automatisierung des gesamten Prozesses begegnet werden.
Bei einem Prozess wie dem Druckguss mit sehr vielen, zum Teil in vielfältigen Abhängigkeiten stehenden Parametern kann dies nur durch neue Methoden, mit Hilfe von KI Assistenten und ML Systemen erreicht werden. Hierzu müssen jedoch in Teilbereichen noch die nötigen Voraussetzungen geschaffen werden, da in den heute real vorhandenen Anlagen oft noch die Interfaces/Datenmodelle fehlen und viele relevante Parameter noch gar nicht oder nicht ausreichend erfasst werden, um qualitative Auswertungen erst zu ermöglichen.
Die Wollin GmbH als Spezialist für Trennmittelapplikation wird sich daher im Rahmen dieses Teilvorhabens mit der Frage beschäftigen, wie dieser bisher in der Praxis noch komplett ungeregelte Prozess sinnvoll digitalisiert werden kann, um den übergeordneten Systemen die für die Prozessoptimierung nötigen Daten zur Verfügung zu stellen und die Ergebnisse der Modelle wiederum in den Prozess zurückzuführen.
Vorgehensweise:
Im Rahmen dieses Teilvorhabens sind mehrere Aufgaben vorgesehen. Zunächst wird in Zusammenarbeit mit der TU Braunschweig versucht, die typischen in der Praxis auftretenden Fehlerbilder beim Trennstoffauftrag zu kategorisieren und durch nachgestellte Fehler an realen Sprühsystemen im Versuchsaufbau zu reproduzieren. Ziel ist es, anhand eines Versuchstandes mit einer Testform der Fa. AWEBA die Auswirkung dieser simulierten Fehler messtechnisch zu erfassen und automatisiert ausreichend große Datenreihen für das Training der KI-Modelle zu generieren.
Weiterhin wird parallel dazu ein Datenmodell entwickelt, dass den Trennstoffauftrag über die Formgeometrie in Abhängigkeit der Geometrie unterschiedlichster Sprühwerkzeugkonfigurationen, Bewegungsprogramme und Prozessparameter zunächst als Soll- und später auch als Istwert den anderen Projektpartnern zur Verfügung stellen soll.
Drittens wird eine Erweiterung der bei den Projektpartnern vorhanden Sprühsysteme entwickelt, die gezielt die Ergebnisse der KI-Optimierung automatisiert im Prozess umsetzen kann.
Des Weiteren beteiligt sich Wollin an der Standardisierung der so gewonnenen Datenmodelle und Schnittstellen mit OPC UA, um die Ergebnisse zukünftig in existierenden Anlagen in der Industrie einfach umsetzen zu können.
Ziel:
Ziel dieses Teilvorhabens ist es, den Prozess des Trennmittelauftrages im Druckguss, der bisher hauptsächlich manuell eingerichtet und optimiert wird und im weiteren Produktionsverlauf weitgehend ungeregelt verläuft, so weit digital zu erfassen und abzubilden, dass der Prozess mit Hilfe eines KI-Modells geführt und geregelt werden kann. Zusammen mit den Partnern TU Braunschweig und G.A. Röders soll dies anhand von Praxisbeispielen demonstriert werden.
Da der Trennstoffauftrag einen maßgeblichen Einfluss auf Ausschussrate und Qualität der Bauteile hat, wird dies einen erheblichen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit und damit zur Resilienz des Gesamtprozesses Druckguss leisten.
