Motivation
Im Produktionsprozess werden Anomalien und Fehler oft zu spät erkannt. Das verursacht immense Kosten und wirkt sich negativ auf die Nachhaltigkeit und Produktivität aus. Es ist daher von größter Bedeutung, solche Fehler so früh wie möglich – idealerweise sofort bei ihrem Auftreten – zu erkennen, zu erklären und zu beseitigen, indem geeignete Maßnahmen ergriffen, oder sie im Vorfeld ganz vermieden werden.
Ziele und Vorgehen
AIQUAMA strebt eine Null-Fehler-Produktion durch eine schrittweise erfolgende Qualitätsüberwachung echtzeitnah während der Produktion an. Datenströme, die aus Informationen mehrerer Sensoren bestehen, werden hierzu mit Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) ausgewertet. AIQUAMA wird dabei eine Kombination aus symbolischen, vom Menschen direkt interpretierbaren Modellen und statistischem maschinellem Lernen anhand von realen, aber auch künstlich erzeugten (synthetischen), Trainingsdaten verwenden. Um qualitätsbezogene Fehler im Vorfeld zu vermeiden, wird eine intelligente Online-Planungskomponente so erweitert, dass auch qualitätsbezogene Parameter bei der Planerstellung und Aufgabenzuweisung bestmöglich berücksichtigt werden. Insbesondere bei manuellen Montage- oder Bearbeitungsprozessen oder bei Arbeitsschritten, die im hybriden Team, bestehend aus einem Menschen und einem kollaborativen Roboter, durchgeführt werden, werden dennoch Fehler passieren. Durch geeignete Kombinationen unterschiedlicher Sensorik sollen solche Fehler nun aber früher als bisher erkannt und damit nachhaltiger behoben werden können. Hierzu sind erkannte Fehler über geeignete Benutzerschnittstellen transparent zu erklären, um diese auch in Zukunft besser vermeiden zu können. Die technische Umsetzung von AIQUAMA wird auf Basis einer standardisierten Industrie 4.0-Architektur aufbauen. Diese setzt sogenannte Verwaltungsschalen ein – also ein Metamodell, das die vollständige Verfügbarkeit aller benötigten Entwicklungsdaten sicherstellt. Dafür werden die Open-Source-Software BaSyx sowie quelloffene Ergebnisse aus ihrem Ökosystem verwendet.
Innovationen und Perspektiven
Um die Machbarkeit zu demonstrieren und die grenzübergreifende Region als Automobilstandort zu stärken, wird auf deutscher Seite das DFKI gemeinsam mit dem assoziierten Anwendungspartner Volkswagen in Sachsen ein entsprechendes Demonstrationssystem im Bereich der manuellen und hybriden (durch Mensch und Roboter vorgenommenen) Montage als eine spezifische Ausprägung von AIQUAMA prototypisch umsetzen und realitätsnah evaluieren.