SKIN - Standardisierte KI für den Niederdruckguss

Die Tvarit GmbH ist ein in Frankfurt ansässiges Softwareunternehmen, das sich auf die Anwendung von künstlicher Intelligenz zur Steigerung der Effizienz von Fertigungsprozessen spezialisiert hat. Unser Team besteht aus über 30 hochqualifizierten Ingenieuren und erfahrenen Datenwissenschaftlern. Wir kombinieren umfangreiche Industrieerfahrung mit akademischer Forschung und Entwicklung - angetrieben von einer Leidenschaft für Technologie und Innovation. Zu unseren Kunden zählen weltbekannte Fertigungsunternehmen der Metallindustrie. Sie schätzen an der Zusammenarbeit mit uns vor allem unsere hohe Flexibilität und persönliche Betreuung, unseren hohen Innovationsgrad und unsere schnellen Projektrealisierungszeiten. Neben den nachweislichen Ergebnissen aus mehr als 45 Industrieprojekten zur Reduzierung von Ausschuss, Erhöhung der Maschinenverfügbarkeit und Senkung der CO2-Emissionen wurden wir von der EU als eines der besten 8 von 490 KI-Unternehmen in ganz Europa ausgezeichnet. (EDI, 2020)

Der Niederdruckguss ist eine Produktionstechnologie zur kosteneffizienten Großserienfertigung von Bauteilen mit komplexen Geometrien. Seine erfolgreiche Anwendung ist allerdings von einer Vielzahl an Prozessparametern und einem umfangreichen Prozessverständnis abhängig. Aufgrund dieser komplexen Aufgabenstellung kann die Ausschussquoten beim Niederdruckguss mitunter recht hoch sein. Hieraus resultiert nicht nur eine geringe Produktivität, sondern auch eine geringe Energieeffizienz. Die Tvarit GmbH entwickelt mit der Distr@l-Förderung ein Prozessüberwachungssystem auf Basis von künstlicher Intelligenz zur effizienten Überwachung und Regelung des Gießprozesses. Mit diesem System kann der Ausschuss signifikant reduziert und die Produktivität damit gesteigert werden. Da die Entwicklung von maschinen- oder prozessspezifischen KI-Lösung meist mit einem sehr hohen Aufwand verbunden ist, welcher die wirtschaftlichen Vorteile des Einsatzes dieser Lösungen stark beeinträchtigt, arbeitet die Tvarit GmbH in diesem Forschungsprojekt an einer Standardisierung der Prozessüberwachung. Dies ermöglicht eine Nachrüstung bestehender Maschinen mit geringem Aufwand, wodurch nicht nur Zeit, sondern auch Kosten eingespart werden. Zwei Technologien, welche dabei zum Einsatz kommen sind das Hybrid-Modelling und das Transfer-Learning. Bei dem Hybrid-Modelling wird das KI-Modell mit domänenspezifischem Wissen angereichert, wohingegen das Transfer-Learning auf der Erkennung von Ähnlichkeiten zwischen unterschiedlichen Maschinen abzielt. Mittels dieser beiden Technologien werden die Genauigkeit sowie Aussagekraft der KI-Prozessüberwachung bereits bei geringen Datenmengen deutlich gesteigert.

Anwender der standardisierten KI-Prozessüberwachung sind alle Unternehmen, die den Niederdruckgussprozess einsetzen und diesen Prozess optimieren wollen. Der Ausschuss von Rohmaterial beim Niederdruckgussverfahren sowie der Energieeinsatz (bspw. durch die Vermeidung des erneuten Einschmelzens der defekten Teile) kann mit diesem System enorm reduziert werden.