Das Ziel ist die Entwicklung eines KI-kognitionsunterstützenden Assistenzsystems zur Inprozesskontrolle (KIKA-IPK), welches durch selbstlernende Bildmerkmalskorrelationen mit Prozesseigenschaften eine ressourceneffizientere Prozess- und Materialkonfiguration ermöglicht. Hierbei wird das Erfahrungswissen des Maschinenbedieners zur Verbindung visueller Qualitätsmerkmale einerseits und Prozesseigenschaften andererseits durch maschinelle Lernverfahren modelliert. Als Projektergebnis wird ein Assistenzsystem angestrebt, das durch die Abbildung optischer Qualitätsmerkmale des Produkts und seiner Prozessgrößen in einem KI-Modell während der Fertigung eine ressourceneffizientere Zielkonfiguration der Prozessparameter ermöglicht. Für den maschinellen Lernvorgang werden von den Anwendungspartnern optische Bildmerkmale, wie bspw. Oberflächentextur, Schweißbad, Tröpfchen und Meniskus und dazugehörigen Prozessdaten für die adressierten additiven Fertigungsverfahren über eine Cloud-Schnittstelle zur Verfügung gestellt. Das KI-Modell wird für zwei Anwendungsszenarien, das additive Auftragschweißen von Metallen und Drop-on-Demand Verfahren für den personalisierten Medikamentendruck, unter fertigungsnahen Bedingungen demonstriert.

Der Lösungsansatz erlaubt es, systematisch die derzeit erforderlichen kognitiven menschlichen Fähigkeiten in der Reaktion auf Abweichungen in der additiven Fertigung zu erkennen, aus dem antrainierten Erfahrungswissen der Akteure mit den Prozesseigenschaften zu korrelieren und adäquate Maßnahmen in Echtzeit über die Maschinensteuerung einzuleiten, auf die maschinelle Fähigkeiten der KI zu übertragen. Der Innovationsaspekt des vorgestellten Lösungsansatzes, der über den Stand der Technik hinausgeht, besteht daher in der maschinellen Erkennung neuer Qualitätsmerkmale, die Korrelation auf relevante Prozesseigenschaften mit entsprechenden Prozessstellgrößen und die angemessene Intensitätsanpassung dieser Stellgrößen über die Prozesssignale.

Weiterführende Informationen & Quellenangabe (Stand: 07/2024):
TU Berlin - KIKA-IPK Projekt