So geht eine wissensbasierte Fertigung von Kantteilen

Ein Projektteam der Fachhochschule St. Pölten hat gemeinsam mit Unternehmen ein wissensbasiertes Verfahren entwickelt, mit dem die Kantteilfertigung vorab besser geplant werden kann und dadurch effizienter wird. Positiver Nebeneffekt: Die Firmen werden durch das Datenmanagement fit in Sachen Industrie 4.0.

Im Projekt „Wikant – Wissensbasierte Kantteilfertigung“ wurden zunächst Prototypen für ein Daten- und Wissensmanagement entwickelt, mit dem Firmen vor einem Testlauf an der Maschine feststellen können, ob ein geplantes Metallprofil auf der vorhandenen Biegemaschine hergestellt werden kann oder nicht. Produktionsbetriebe sparen damit Zeit und Rohstoffe, da weniger Testläufe, fehlerhafte Teile und Musterteile anfallen.

„Da das Wissen gespeichert wird, werden Erfahrungen vieler Produktionsmitarbeiter verbunden und die Maschinen gewissermaßen mit Wissen aus der Vergangenheit ausgestattet. Das erspart intensives Training und lange Lernzeiten an den Maschinen und ermöglicht den Mitarbeiter, anspruchsvollere Aufgaben wie Qualitätssicherung und Produktionsplanung zu übernehmen“, erklärt Thomas Moser, Leiter der Forschungsgruppe Digital Technologies an der FH St. Pölten in Österreich.

Biegemaschinen werden damit fit für die Industrie 4.0 gemacht. „Die Machbarkeitsanalysen sind derzeit die größten Hürden für eine vernetzte und automatisierte Produktion mit Biegemaschinen. Selbst bei der intensivsten Prozessoptimierung besteht der Flaschenhals immer darin, dass jedes einzelne Teil von Mitarbeiter in der Produktion getestet werden muss“, sagt Moser.

Derzeit gibt es keine Möglichkeit, ähnliche wiederkehrende Teile ohne manuelle Prüfung durch Mitarbeiter sicher zu bewerten, da sich das Biegeergebnis auch bei kleinen Abweichungen von bereits bekannten Profilen ändern kann. Das Forschungsprojekt unter Leitung der FH St. Pölten hat für die neuen Analysemethoden Verfahren des maschinellen Lernens eingesetzt. Partnerunternehmen im Projekt waren die österreichischen  Firmen Metaflex Kanttechnik GmbH und Nuit.

Gemeinsam wurde ein wissensbasiertes und regelgesteuertes System konzipiert sowie ein Prototyp entwickelt, der anhand einer modernen Produktionsmaschine bei der Firma Metaflex Kanttechnik GmbH getestet wurde. Die Herausforderung ist nun, die Erfahrung für andere Maschinen nutzbar zu machen, da am Markt unzählige Produktionsmaschinen unterschiedlicher Hersteller und Baujahre eingesetzt werden.

„Geplant ist, dass in Zukunft neue Kunden mit ihren unterschiedlichen Produktionsmaschinen an das System angeschlossen werden und gemeinsam vom Erfahrungsschatz anderer Fertigungsbetriebe profitieren. Die Firmen geben dadurch zwar ihr Wissen preis, können aber vom Wissen der anderen profitieren und Zeit und Ressourcen sparen“, sagt Moser.

Das im Projekt entwickelte wissensbasierte System soll daher demnächst in breiterem Umfang eingesetzt werden. Laut Moser kann das System auch für andere Industriebereiche angewendet werden, wenn es entsprechend adaptiert wird. Unternehmen aus der Kantteilproduktion oder anderen Branchen, die Produzierbarkeitsüberprüfungen mittels Machine Learning evaluieren wollen, können sich jederzeit beim Projektteam melden. Das Projekt wurde vom Land Niederösterreich über das FTI - Forschungs-, Technologie- und Innovationsprogramm NÖ gefördert.