Mit künstlicher Intelligenz und digitalem Zwilling Ressourcen sparen

BBM Maschinenbau Langenberg am 20.04.2016
BBM Maschinenbau Langenberg am 20.04.2016Bild: VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH

Für die Herstellung von Produkten werden immer wieder neue Werkzeuge entwickelt, um dem Wettbewerb standhalten zu können. Die Entwicklung und Testphase können jedoch viel Material und Energie verbrauchen. Wie der Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) im Werkzeugbau diesen Aufwand reduziert bzw. welche Möglichkeiten für Neuentwicklungen geschaffen werden, zeigt der aktuelle Film des VDI Zentrum Ressourceneffizienz (VDI ZRE) ‚Mit künstlicher Intelligenz und digitalem Zwilling Ressourcen sparen‘.

Um Material, Energie und Zeit zu sparen, wird für die Entwicklung eines neuen Werkzeugs ein digitaler Zwilling erstellt. Mit diesem werden die sonst üblichen Entwicklungsschritte für das Werkzeug simuliert. Im ersten Filmbeispiel wird der zu verbessernde Werkzeugteil in ca. ein Zehntel mm große Kuben unterteilt. Für jeden lassen sich zu jedem Zeitpunkt der Produktion Drücke, Temperaturen und Fließgeschwindigkeiten der Schmelzen berechnen. Durch die Simulation des Produktionsprozesses kann das Werkzeug anschließend bedarfsgerecht ausgelegt werden. Der Materialverbrauch für die Testphase hat sich halbiert.

Im zweiten Filmbeispiel wird das Werkzeug in einem evolutionären KI-Prozess entwickelt. Simuliert werden zunächst verschiedene Ausprägungen des Werkzeugs, die zu tausenden Individuen führen. Mit diesen Typen von digitalen Zwillingen wird der Produktionsprozess anschließend simuliert. Eine intelligente Software identifiziert und analysiert die für die Produktion am besten geeigneten Individuen. Aus ihnen werden wiederum tausende neue Individuen abgeleitet, welche als Grundlage für eine neue Simulation dienen. Nach ca. 10 Generationen ist das Werkzeug fertig entwickelt und kann produziert werden. Das im Beispiel entwickelte Werkzeug ermöglicht bei der Produktion von Kunststoffhohlkörpern den Einsatz von bis zu 85% Rezyklaten. Die Entwicklung leistet einen wichtigen Beitrag zu mehr Kunststoffrecycling und somit zur Kreislaufwirtschaft.

Ressourceneffizienz in der Praxis

Der Film „Mit künstlicher Intelligenz und digitalem Zwilling Ressourcen sparen“ des VDI Zentrum Ressourceneffizienz zeigt, wie sich mit KI in der Praxis natürliche Ressourcen, Zeit und somit Kosten sparen lassen. Er wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit erstellt. Abrufbar ist der Film auf dem YouTube-Kanal des VDI ZRE „Ressource Deutschland TV“.

Thematik: Newsarchiv
| News
VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH

Das könnte Sie auch Interessieren

Bild: Fraunhofer IGD
Bild: Fraunhofer IGD
Software Arrange beschleunigt Absortierprozesse

Software Arrange beschleunigt Absortierprozesse

In Kombination mit einer Augmented-Reality-Brille bietet eine neue Software des Fraunhofer IGD digitale Unterstützung von Absortiervorgängen. Zusammengehörige Bauteile werden direkt im Sichtfeld der Beschäftigten an der Produktionslinie farblich überlagert. Anwender im Automotive-Bereich können so etwa durch beschleunigte Prozesse und eine minimierte Fehleranfälligkeit Kosten reduzieren.

Bild: Coscom Computer GmbH
Bild: Coscom Computer GmbH
Software-Plattform für KI und maschinelles Lernen

Software-Plattform für KI und maschinelles Lernen

Vermehrt interessieren sich Unternehmen dafür, auf Basis ihrer Fertigungsinformationen Verbesserungspotenziale in der Produktionsplanung und -steuerung zu heben. Maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz (KI) kann aber nur dann wirtschaftlich sinnvoll eingesetzt werden, wenn alle relevanten Daten im Zugriff sind und deren Struktur zu den Anwendungen passen. Das Coscom-ECO-System soll eine Plattformökonomie als Basis für Business Intelligence (BI) bieten.

Bild: Benteler International AG
Bild: Benteler International AG
Produktionsfehler: KI findet die Nadel im Heuhaufen

Produktionsfehler: KI findet die Nadel im Heuhaufen

In der Qualitätsprüfung ist Zeit ein wichtiger Faktor: Wer Fehler rechtzeitig findet, kann sie effektiv und kostensparend beheben. Gemeinsam mit dem Fraunhofer IEM setzt der Automobilzulieferer Benteler dafür in der Warmumformung von Fahrzeugteilen auf Echtzeit-Sensordaten und Künstliche Intelligenz. Damit können Produktionsfehler schneller erkannt, behoben und zukünftig sogar vermieden werden.

Bild: ©NicoElNino/stock.adobe.com
Bild: ©NicoElNino/stock.adobe.com
Strukturierter Beratungsansatz für KI-Einsatzbereiche im Unternehmen

Strukturierter Beratungsansatz für KI-Einsatzbereiche im Unternehmen

„Künstliche Intelligenz ist eine, wenn nicht die wichtigste Zukunftstechnologie für Unternehmen.“ Diese Aussage bejahen 70 Prozent der Befragten der jüngsten Bitkom-Studie zu KI. Aber nur 10 Prozent aller Unternehmen haben KI-Technologie aktiv im Einsatz, lediglich 30 Prozent planen und diskutieren deren Anwendung. Was ist der Grund für diese große Diskrepanz?

Bild: Blue Yonder, Inc.
Bild: Blue Yonder, Inc.
Künstliche Intelligenz – mehr als eine Wissenschaft

Künstliche Intelligenz – mehr als eine Wissenschaft

Data Science ist mittlerweile ein fester Bestandteil der strategischen Planung in vielen Unternehmen. Um künftige Entwicklungen realistisch zu planen, brauchen wir Künstliche Intelligenz (KI) und Maschinelles Lernen (ML). Insbesondere im Einzelhandel vertrauen immer mehr große Player auf KI-Lösungen, die präzise Prognosen ermöglichen und zum Beispiel Bestände oder Preise optimieren. Doch viele Entscheidungsträger glauben noch nicht daran, dass KI in den Lieferketten der Zukunft eine tragende Rolle spielen wird. Der Grund hierfür liegt in einer falschen Sicht auf die Wissenschaft.

Bild: ©Stock57/stock.adobe.com
Bild: ©Stock57/stock.adobe.com
KI-Verfahren für die Produktion

KI-Verfahren für die Produktion

Mathematiker der Hochschule Darmstadt (h_da) entwickeln gemeinsam mit dem Hanauer Simulationsdienstleister und Softwareunternehmen SimPlan und dem Automationsexperten Fibro Läpple Technology neue KI-Technologien. Im Rahmen des Loewe-Projekts ‚KISPo‘ will das Konsortium eine autonome, selbstlernende Steuerungssoftware für Produktionsanlagen entwickeln, wie sie z.B. bei der Herstellung von Komponenten für Windräder oder Elektromotoren zum Einsatz kommen. Es wäre die erste KI-Software dieser Art. Damit würde eine von Industrieverbänden und Forschung lange bemängelte Technologielücke geschlossen. Das Land Hessen fördert das Projekt für zwei Jahre mit 320.000 Euro. Konsortialführerin ist die Hochschule Darmstadt.