Forschungsprojekt zur messtechnisch gestützten Montage wurde vom Land gefördert

Wie lassen sich Produktionsprozesse saarländischer Unternehmen mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz weiter optimieren? Mit dieser Fragen haben sich Andreas Schütze, Professor für Messtechnik und Rainer Müller, Professor für Montagesysteme in den vergangenen zwei Jahren im Rahmen des Projektes „MessMo - Messtechnisch gestützte Montage“ beschäftigt. Gefördert wurde das Vorhaben von der Staatskanzlei des Saarlandes aus EFRE-Mitteln sowie Landesmitteln in Höhe von mehr als 700.000 Euro.

 

17. Dezember 2020


Durch die Bündelung des Know-hows der beiden Forschungsgruppen gelang es, die Grundlagen für ein neues System zur Optimierung von Fertigungsprozessen zu erarbeiten. „Wir erleben gerade eine erneute industrielle Revolution durch den vermehrten Einsatz von Künstlicher Intelligenz in allen nur denkbaren Prozessabläufen. Es freut mich, dass das Saarland hier an führender Stelle dabei ist“, so Ministerpräsident Tobias Hans.

Das Forscherteam untersuchte drei verschiedene Produktionsprozesse der Festo Unternehmensgruppe. Dabei wurde deutlich, dass noch ein hoher Forschungsbedarf im Bereich Mess- und Datenplanung besteht um letztendlich eine KI-gestützte Methode, zum Beispiel zur Qualitätsvorhersage in robotergestützten Montageprozessen, einsetzen zu können. So zeigte sich, dass die überwachten Maschinen zwar in der Lage waren, die von der KI benötigten Messdaten zu erzeugen, jedoch fehlte an den Maschinen meist eine Schnittstelle, um die Daten für eine Auswertung in ein anderes System übertragen zu können. Auch zeigte sich, dass in vielen Fällen zu wenig Daten zu Fehlerkorrekturen vorlagen, die von den Mitarbeitern durchgeführt worden waren.

Hier waren die erfolgten Abhilfemaßnahmen oftmals nicht umfassend genug dokumentiert worden, so dass nicht eindeutig nachvollziehbar war, welche Messwerte konkret welchem Fehler zuzuordnen sind. Professor Müller hierzu: „Die Potenziale von Künstlicher Intelligenz werden in der Produktion immer sichtbarer, jedoch gibt es aktuell noch viele Hemmnisse bei der Umsetzung. Die größten Hindernisse sind dabei die Datenqualität und die digitale Aufbereitung des menschlichen Prozesswissens.“ Aus diesem Grund entstand als Ergebnis von MessMo ein modularer Werkzeugkasten mit einer Checkliste zur Mess- und Datenplanung, welcher künftig von Unternehmen zur Optimierung ihrer Prozesse genutzt werden kann. Damit wird nicht nur sichergestellt, dass im laufenden Prozess die richtigen Daten gesammelt werden die notwendig für eine Einbindung von KI in die Produktion sind, sondern auch bereits bei der Bestellung neuer Maschinen die notwendigen Anforderungen hierfür von den Unternehmen definiert werden.

„Daneben ist es dem Team gelungen, die Kopplung von Messtechnik mit roboterbasierten Montageanwendungen auch technisch weiter voranzutreiben und den Prototyp eines Montageverfahrens zu entwickeln, bei dem der Roboter selbständig die benötigten Messdaten erfasst und verarbeitet“, so Professor Schütze. Auch der promovierte Ingenieur Karsten Kühn von der Festo Lernzentrum Saar GmbH zeigt sich mit den Projektergebnissen sichtlich zufrieden: „Das gemeinsame Forschungsprojekt hat uns gezeigt, wie essentiell wichtig eine saubere Mess- und Datenplanung im Vorfeld ist, um erfolgreich die Ansätze der Industrie 4.0 umsetzen und somit auch aus einem vorhandenen Datensatz einen Datenschatz heben zu können.“ Geplant ist nunmehr, die erarbeiteten Ergebnisse und den modularen Werkzeugkasten gemeinsam in einem Folgeprojekt zu vertiefen sowie zu komplettieren, so dass diese unmittelbar in der saarländischen Wirtschaft Anwendung finden und robotergestützte Montageprozesse weiter optimiert werden können.