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Start eines neuen F&E-Projekts zur Entwicklung von KI-basierten Überwachungs- und Inspektionstools für Produktionen

18/01/2023

nebumind hat sich mit dem Forschungsbereich „Smarte Daten & Wissensdienste“ des Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) für ein neues Forschungs- und Entwicklungsprojekt mit dem Namen ADaMus zusammengetan. Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages in Zusammenarbeit mit der Deutschen Raumfahrtagentur (DLR) über die nächsten drei Jahre gefördert. Im Rahmen des Projekts werden die Partner KI-basierte Tools zur Überwachung und Inspektion bahnbezogener Fertigungsprozesse, wie Schweißen, Kleben und Faserablage, entwickeln. Die KI-Tools werden den Herstellern in Zukunft helfen, Qualitätsprobleme bereits während der Fertigung zu erkennen und Ausschuss und kostenintensive Reparaturen zu vermeiden.

Komponenten, die für die Raumfahrtindustrie gefertigt werden, müssen höchsten Qualitäts- und Sicherheitsansprüchen genügen. Oftmals werden dazu hochkomplexe und anspruchsvolle Herstellungsprozesse eingesetzt, die entsprechend fehleranfällig und dadurch kostenintensiv sind. nebumind und das DFKI haben sich zum Ziel gesetzt, daten-basierte Tools zu entwickeln, die Produktionen eine höhere Prozessstabilität ermöglichen. KI-unterstützte Analysen sollen zum einen die Fertigungsprozesse effektiver überwachen und zum anderen die nachgelagerte Qualitätsinspektion beschleunigen.

Die KI-Tools werden exemplarisch anhand des Friction Stir Welding Prozesses entwickelt, sind jedoch übertragbar auf andere bahnbezogenen Fertigungsprozesse, wie beispielsweise Schweiß-, Klebe- oder Faserablageprozesse.

nebumind konzentriert sich im Projekt ADaMus (Anomalie- und Defektdetektion zur Fertigungsüberwachung in der Raumfahrt durch automatische Mustererkennung) auf die KI-gestützte Prozessüberwachung. Im ersten Schritt wird nebumind eine spatiale Anomalie-Erkennung entwickeln, die Maschinenbedienern nach einem Fertigungsschritt Unterschiede der gerade gefertigten Komponente im Vergleich zu einem Referenzbauteil zeigt. Darauf aufbauend entwickelt nebumind dann eine Defekt-Vorhersage, die Fehlerpotentiale schon vor ihrem Entstehen meldet und dadurch Ausschuss und Reparaturbedarf reduziert.

nebumind‘s spatiale Datenerfassung und -analyse ermöglicht es dabei, hochaufgelöste Toleranzfenster zu definieren, die lokal, also in unterschiedlichen Bereichen im Bauteil, variieren können. Die Qualitätsüberwachung wird dadurch sehr viel sensitiver und genauer gegenüber herkömmlichen zeitbasierten Datenanalyse-Tools, die bisher zur Überwachung von Fertigungsprozessen verwendet werden.

Sowohl Projektpartner als auch die Fördergeber erhoffen sich durch die KI-Tools hochkomplexe Fertigungsprozesse effektiver überwachen und Fehlerpotentiale entscheidend reduzieren zu können. Die europäische Raumfahrtindustrie soll in Zeiten wachsender Konkurrenz mit niedrigeren Produktionskosten wettbewerbsfähig bleiben.