Motivation
Bei modernen Werkstoffen und Fertigungsverfahren, wie beispielsweise bei additiver Fertigung und Gießverfahren, besteht die Herausforderung, die Bauteilfestigkeit zu gewährleisten, obwohl es bei den gefertigten Bauteilen im Verfahren zu Fehlstellen kommen kann. Sicherheitsrelevante Bauteile werden daher vor allem beim Produktionsanlauf auf Fehlstellen geprüft und in Bezug auf ein mögliches Bauteilversagen beurteilt. Als Prüfverfahren etabliert ist hierzu die industrielle 3D-Computertomographie (CT). Fehlstellen können heute anhand von CT-Daten automatisiert identifiziert werden. Allerdings ist es bisher im nachfolgenden Schritt noch ein aufwendiger Prozess, Fehlstellen hinsichtlich ihrer Gefährlichkeit für das Bauteil anhand von Belastungsanalysen zu beurteilen.
Ziele und Vorgehen
Das Verbundvorhaben KIBEBA hat das Ziel, eine Software zur Qualitätsprüfung auf Basis der industriellen CT zu entwickeln. Die geplante Lösung soll nicht nur Bauteildefekte erkennen und automatisiert einordnen, sondern auch qualifiziert hinsichtlich der für das Bauteil vorgesehenen Verwendung beurteilen können. Dabei werden dem CT-Scan nachgelagerte, softwaregestützte Festigkeitsberechnungen, die bislang einer zusätzlichen Simulation bedürfen, vorteilhaft durch die KI-basierte Analyse ersetzt. Durch Transferlernprozesse wird das Verfahren auf verschiedene Bauteile anpassbar.
Innovationen und Perspektiven
Das geplante Softwaresystem soll als Basis für ein KI-Werkzeug dienen, das die mechanische Prüfung von Gussbauteilen, 3D-Druck-Erzeugnissen und anderen Produkten deutlich schneller und erheblich günstiger ermöglicht als bisher. So wird diese fortschrittliche Art der Qualitätsbewertung industrieller Bauteile auch für große Stückzahlen und in Fertigungen mit hohem Durchsatz ökonomisch anwendbar. Perspektivisch können die Ergebnisse des Vorhabens in vielen Branchen einen signifikanten Beitrag leisten, um die zur Vorbeugung eines strukturellen Bauteilversagens erforderliche Qualitätssicherung effizient zu gestalten.