De mulți ani, Fraunhofer IPA colaborează cu firma Trumpf în laboratorul „Fabricarea flexibilă a tablourilor” pentru a dezvolta soluții bazate pe AI pentru utilizarea directă în producția de acolo. Acum echipa prezintă într-o publicație un rezultat important pentru optimizarea automată a parametrilor mașinilor pentru tăierea cu laser a tablourilor.
Pentru o calitate ridicată a produsului și eficiență în producție, este esențial ca parametrii mașinilor de producție să fie setați corespunzător. Acest lucru joacă un rol mai ales în cazul variațiilor de material sau al calităților speciale ale materialelor. Adesea, setarea se face manual. Astfel, cunoștințele sunt legate de specialist și de expertiza sa individuală. Ajustările manuale sunt de asemenea consumatoare de timp, ceea ce face ca instalațiile prost reglate să rămână ineficiente prea mult timp. De asemenea, din cauza proceselor de producție complexe, adesea nu toate corelațiile relevante sunt vizibile. Acești factori duc la o calitate mai scăzută a marginilor de tăiere, productivitate scăzută și costuri de producție ridicate.
Parametrizare automată prin Transfer Learning
Inteligența artificială (AI) oferă posibilitatea de a seta automat parametrii mașinilor de producție și astfel de a depăși dezavantajele abordării manuale. În acest sens, echipa de cercetare de la Fraunhofer IPA și Trumpf a realizat un progres semnificativ. Deoarece, dacă se dorește setarea automată a parametrilor mașinilor, aceasta implica mult efort: până acum era necesar un proces iterativ care analizează fabricarea unui obiect și calitatea acestuia și le corelează.
Dacă se folosește AI în acest scop, iterațiile necesare se reduc semnificativ. Cu ajutorul algoritmilor de optimizare automată, datele existente ale mașinilor pot fi utilizate prin parametrii de calitate obiectivizați, iar pe baza acestora se poate folosi Transfer Learning. Astfel, parametrii optimi pot fi determinați cu un minim de iterații. „Algoritmul nostru de AI reușește să utilizeze optim cunoștințele din datele deja colectate. În același timp, el propune rapid noi configurații de parametrii care pot îmbunătăți semnificativ calitatea produsului în comparație cu setarea manuală”, raportează Philipp Wagner, cercetător științific la Fraunhofer IPA.
Validare practică în fabricarea tablourilor
Rezultatele obținute au fost validate direct în producția de la Trumpf. Testele au avut loc la tăierea cu laser a tablourilor cu o mașină de tăiere cu laser pe masă. Cu ajutorul metodei AI, s-a reușit îmbunătățirea automată a parametrilor mașinilor cu puțin efort. Astfel, Trumpf poate crește calitatea produselor sale, în special pentru calitățile de material deviatoare, și poate reduce costurile de producție pentru clienți. În plus, operarea mașinilor devine mai simplă. Nu în ultimul rând, există mai puțin deșeu, ceea ce contribuie și la obiectivele de sustenabilitate ale companiei. Și Philipp Leube de la Trumpf explică: „Prin noul nostru produs, optimizarea poate avea loc direct pe piesa clientului. Acest lucru economisește optimizarea pe piese de test, pentru care materialul trebuie rezervat sau adăugat suplimentar și apoi eliminat.”
Un alt avantaj al soluției dezvoltate este că calitatea marginilor de tăiere poate fi evaluată foarte rapid, automatizat și obiectiv. Baza pentru aceasta este doar o captură rapidă de imagine și evaluarea bazată pe AI a imaginii. Pentru evaluare, pot fi incluse și criterii din standardul corespunzător DIN EN ISO 9013.
Alte posibilități de utilizare
Soluția dezvoltată nu este utilizabilă doar pentru tăierea cu laser a tablourilor, ci și pentru multe alte procese de producție cu o mare varietate de variante, cum ar fi la turnarea prin injecție, la asamblarea automată a cablurilor sau la producția de celule de baterie.
Contact:
