Mit Künstlicher Intelligenz unterstützt Symate die Entwicklung einer physisch-virtuellen Prozesskette für Faserverbund-Kunststoff-Metall-Hybridstrukturen.

Symate gehört mit seinem Ansatz für Künstliche Intelligenz (KI) zu den zehn Partnern im Projekt „Hypro – Ganzheitliche Umsetzung hybrider Bauweisen in die Serienproduktion“, in dem eine kombinierte physische und virtuelle Prozesskette für Faserverbund-Kunststoff-Metall-Hybridstrukturen entwickelt wird. Koordiniert wird das Projekt von Brose Fahrzeugteile. Angesiedelt ist es am Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden. Hpyro will auf der Basis von mehr als 10.000 Hybridstrukturen hochbelastbare und multifunktionale hybride Bauteile für die Serienproduktion im Automotive-Sektor entwickeln. Das zentrale Element bildet eine Spritzgießzelle, die in ein anspruchsvolles Setting mit automatisierten Prozessen und Analysen integriert ist.

Um die Qualität der Hybridstrukturen zerstörungsfrei zu sichern und die Bauteileigenschaften der Hybridkomponenten gezielt vorher zu sagen, werden die Faserverbund-Kunststoff-Metall-Hybridstrukturen im Projekt vollständig digitalisiert. Dabei fungiert die KI-Plattform Detact von Symate als zentraler Prozessleitstand und übernimmt mit künstlicher Intelligenz grundlegende Aufgaben eines MES. Hierzu gehören automatisierte Ad-hoc-Analysen, die die Forscher jederzeit über mögliche Wechselwirkungen und Kenngrößen informieren. Dazu gehören beispielsweise Auffälligkeiten und Zustände im Prozess, Bauteilmerkmale, aktuelle und historische Spritzgießparameter sowie die Bauteilauslegung. Zudem werden die einzelnen Prozessketten in den Bereichen Entwicklung, Charakterisierung sowie Fertigung mit Detact visualisiert.

„Das Hypro-Projekt arbeitet mit hochkomplexen Versuchen und Experimenten. In diesen entsteht eine Flut an Daten, die in kürzester Zeit systematisiert und verarbeitet werden muss“, erläutert Dr. Martin Juhrisch, Geschäftsführer von Symate. „Mit unserer KI-Plattform Detact können die Forscher die Vielzahl der verschiedenartigen Informationen sicher beherrschen, denn Detact strukturiert und analysiert die Daten automatisch und visualisiert sie anwenderspezifisch. So fungiert Detact als KI-Leitstand (MES), der alle erforderlichen Schnittstellen zu Maschinen, sensorbasierten Werkzeugen und Prüfgeräten sowie zu angrenzender Software für Qualitätssicherung und Simulation integriert.“

Mithilfe der zentralen KI-Plattform setzen die Hypro-Forscher auf eine prozesskettenübergreifende Datenintegration. Auf dieser Basis sind sie dazu in der Lage, ein Konzept für einen digitalen Zwilling zu entwickeln, der die Daten sowohl entlang der Prozesskette, als auch aus allen realen und virtuellen Datenquellen bauteilbezogen ablegt und analysefähig macht. Mit dem dabei gewonnenen Wissen lassen sich unterschiedliche Materialkombinationen systematisch bewerten und konkrete Hinweise für die Bauteilgestaltung ableiten. Zudem werden mögliche Designfehler noch vor der eigentlichen Werkzeugfertigung zuverlässig erkannt. Und: Mit dem gewonnenen Wissen wird es möglich, Bauteil und Spritzgießwerkzeug von Anfang an prozessoptimiert zu gestalten. Aufwändige Optimierungsschleifen bei der Abmusterung werden vermieden.

sk