Ausgangslage
Spritzgießbetriebe stellen die Teilequalität heute überwiegend durch statistische Kontrollen sicher. Dieser Prozess ist jedoch größtenteils manuell und daher aufwändig und fehleranfällig. Eine vollautomatisierte Qualitätsermittlung in Kombination mit Künstlicher Intelligenz (KI) bietet neue Möglichkeiten. Durch die Analyse von Prozessdaten direkt nach dem Spritzgießzyklus können kritische Veränderungen im Prozess festgestellt und die Bauteilqualität prognostiziert werden.
Lösung
Der Einsatz von KI ermöglicht eine Prädiktion der Bauteilqualität direkt nach dem Spritzgießzyklus anhand der Prozessdaten. Dies wird durch ein initiales Training realisiert, bei dem die erfassten Bauteilqualitäten mit den Prozessdaten korreliert werden. All diese Daten können einem Bauteil mithilfe einer Seriennummer zugeordnet werden, hier durch einen aufgelaserten DataMatrix-Code. Ein wichtiges Qualitätsmerkmal, das auch die Prozessführung widerspiegelt, ist das Schwindungsmaß der Kunststoffbauteile. Nach der Produktion müssen diese Bauteile 72 Stunden eingelagert und anschließend nachgemessen werden. Am IWK wird dafür ein fahrbarer Logistikroboter eingesetzt, der die Gebinde mit den Bauteilen von der Anlage zu der Messzelle und dem Lager transportiert. Bei Erkennung einer Anomalie am Prozess oder Bauteil werden diese in der Messzelle erneut überprüft, um das KI-Modell nachzutrainieren und sukzessive zu verbessern.
Weiterentwicklungen
Die Messzelle von Kistler und das Prädiktionsmodell werden zusammen mit dem ILT Institute for Lab Automation and Mechatronics der OST und dem IWK weiterentwickelt und mithilfe von Partnern aus der Industrie, medmix AG und Weidmann Medical Technology AG, auf Praxisbauteile und industrielle Umgebungen getestet (Bild 1). Ziel ist es, eine multifunktionale und autonome Messzelle zur Vorhersage der Bauteilqualität zu entwickeln, die sowohl für Stichproben als auch für die dauerhafte Überwachung genutzt werden kann.
Mehr erfahren
Besuchen Sie das IWK Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung an der Fakuma Messe in Friedrichshafen, Halle A3 – Stand A3-3111 und tauschen Sie sich mit den Expertinnen und Experten vertieft zu diesem und weiteren Projekten aus.
Text: OST Ostschweizer Fachhochschule, IWK Institut
für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung