Mit künstlicher Intelligenz zu neuen Rezepturen

Bei Lanxess entwickelt künstliche Intelligenz (KI) neue Rezepturen für Urethan-Systeme. Wie das funktioniert, zeigt das Unternehmen auf der K 2019.

Lanxess weitet den Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) in der Produktentwicklung aus. „Wir haben ein Projekt zur Erweiterung des Produktangebots von Präpolymeren gestartet. Ziel ist es, Kunden noch schneller maßgeschneiderte Polyurethan-Systeme anzubieten, auch in ganz neuen Anwendungsfeldern mit neuen Anforderungen“, erklärte Markus Eckert, Leiter des Geschäftsbereichs Urethane Systems bei Lanxess, in einem Pressegespräch auf der K‑Messe.

Dazu habe man als Projektpartner Citrine Informatics eingebunden, ein kalifornisches Unternehmen, das sich auf die Materialinformatik spezialisiert hat.

In einer ersten Phase hat Lanxess dabei die Datenbasis für Präpolymer-basierte Rezepturen verbreitert. Datenspezialisten und Prozessexperten haben mithilfe der Citrine-Plattform für künstliche Intelligenz die Rezeptur-Datenbank um weitere Datenpunkte ergänzt. Dabei greift ein auf Chemie ausgelegter Algorithmus auf bestehende empirische Messdaten zurück, verknüpft sie mit dem Wissen der Prozessexperten und errechnet weitere Werte.

Auf diese Weise werden nur wenige reale Messungen zur Überprüfung der mit KI bestimmten Werte benötigt. In einem nächsten Schritt prüfen die Experten bei Lanxess, wie verlässlich sich mithilfe von KI optimale Rezepturen vorhersagen lassen, um kundenspezifische Anforderungen zu erfüllen.

„Sollten die weiteren Tests erfolgreich sein, könnten wir Kundenwünschen zukünftig noch besser und schneller entsprechen. Unser bestehendes Rezepturwissen soll um ein KI-gestütztes Rezepturdesign ergänzt werden: Systeme, die wir noch nicht im Sortiment haben, von denen wir aber durch künstliche Intelligenz in kürzester Zeit wissen, ob und wie wir sie herstellen können“, sagte Eckert.

Bisher sind Chemiker im Wesentlichen auf ihr Fachwissen und ihre Erfahrung angewiesen, wenn sie neue Rezepturen erforschen, die Produkteigenschaften wie Härte, Reißfestigkeit oder Viskosität in definiertem Maße erfüllen. KI soll für sie zukünftig zu einem wichtigen Werkzeug werden, um ihre Expertise zu erweitern und die Zahl der Testversuche deutlich zu senken.

Erste Erfahrungen mit dem Einsatz von KI hat Lanxess bereits gemacht. In einem Pilotprojekt mit Citrine ließen sich Glasfasern und damit die Eigenschaften von Hochleistungskunststoffen weiter verbessern. KI soll die Entwicklungszeit für die benötigten Rezepturen auf weniger als die Hälfte reduzieren.

Für Jörg Hellwig, Leiter der Lanxess Digitalisierungsinitiative, ist die Kooperation mit Citrine ein Beleg für die zunehmende Digita­lisierung in der Produktentwicklung. „Mitarbeiter, die künstliche Intelligenz bereits nutzen, können sich meist gar nicht mehr vorstellen, zu bisherigen Arbeitsweisen zurückzukehren. Der Einsatz von digitalen Technologien wird bei Lanxess langsam zum Standard“, so Hellwig.

mg