Motivation
Die Additive Fertigung bietet bei der Herstellung von Bauteilen viele Vorteile gegenüber anderen Verfahren. Sie kann ohne zusätzliche Werkzeuge erfolgen und ermöglicht die Produktion komplexer Strukturen. Auf diese Weise können Prototypen und Kleinserien schneller und wirtschaftlicher entwickelt werden. Daher findet die Additive Fertigung Anwendung in zahlreichen Branchen wie Automotive, Medizintechnik und Maschinenbau. Der Fertigungsprozess wird jedoch derzeit noch manuell überwacht. Tritt ein Fehler auf, können die Fertigungsparameter nur manuell korrigiert und die Druckprozesse neu gestartet werden. Dies führt zu Ausschuss, Ressourcenverschwendung und verminderter Produktivität.
Ziele und Vorgehen
KI2AF hat das Ziel, eine Lösung zu erforschen, die bei der Additiven Fertigung die Qualität automatisiert überwacht und Fehler korrigiert. Dazu sollen Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) zur Bilderkennung und -verarbeitung weiterentwickelt werden, sodass Prozessfehler anhand von Kamerabildern erkannt und durch Anpassung der Druckparameter während des Druckprozesses korrigiert werden können. Darüber hinaus sollen durch den Einsatz der KI auf Basis von Bilddaten des Druckprozesses Aussagen über die mechanischen Eigenschaften gedruckter Bauteile getroffen werden, beispielsweise zur strukturellen Integrität. Die entwickelten KI-Systeme sollen den menschlichen Anteil am Druckprozess sowie den Ausschuss reduzieren. Die Daten zum Training der KI-Systeme werden im Druckprozess der 3D-Drucker der iFactory3D GmbH generiert. Diese Drucker sind mit einem integrierten Fließband ausgestattet und können vollautomatisch in Serie drucken, ohne dass die Druckteile nach der Fertigung manuell entnommen werden müssen.
Innovationen und Perspektiven
Die geplante Lösung ist ein Schritt in Richtung vollautomatisierter Produktionsstätten für die Additive Auftragsfertigung. Durch die Integration der Projektergebnisse in aktuelle industrielle Produkte wird sich die Wirtschaftlichkeit der Additiven Produktion erheblich steigern und somit zu einer wesentlich größeren Wertschöpfung beitragen. Langfristig wird damit ein Wettbewerbsvorteil für den Produktionsstandort Deutschland gesichert.