Künstliche Intelligenz verbessert selbstständig Maschinenprozesse

Auf bestem Weg in die autonome Fabrik

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Mit Vernetzung, Digitalisierung und künstlicher Intelligenz läutet Trumpf das Zeitalter autonomer Fabriken ein. Ein Überblick über aktuelle Lösungen des Maschinenbauers.

„Unsere Maschinen agieren immer eigenständiger. Das geht nur mit einer vernetzten, intelligenten Produktionsumgebung. Künstliche Intelligenz ist der Schlüssel dafür“, sagt Heinz-Jürgen Prokop, Vorsitzender des Geschäftsbereichs Werkzeugmaschinen bei Trumpf.

Ein Meilenstein auf dem Weg zur autonomen Maschine ist die intelligente Sensorik-Funktion Active Speed Control. Das System blickt durch die Düse direkt in den Laserschnitt, überwacht ihn in Echtzeit und regelt bei Bedarf selbstständig die Vorschubgeschwindigkeit von Festkörperlasermaschinen nach – und das viele hundert Mal pro Sekunde. So stellt Active Speed Control den optimalen Vorschub auch dann sicher, wenn die Blechdicke variiert oder die Oberseite verunreinigt ist. Das steigert die Prozesssicherheit und reduziert Ausschuss und Nacharbeit.

Nachgelagerte Prozesse

Doch Trumpf kümmert sich nicht nur um die Prozesse in der Maschine. Laut Prokop gehe auch um einen vernetzten Maschinenpark und die der Produktion vor- und nachgelagerten Prozesse. Dort und durch intelligente Datenauswertung ließen sich die größten Produktivitätsgewinne erzielen. Beim Laservollautomaten Trulaser Center 7030 beispielsweise läuft von der Programmierung bis zum Sortieren der Teile sogar alles automatisiert ab. „Durch intelligente Datenanalyse verbessern wir bei dieser Maschine die Prozesse. Mithilfe von Kunden-Rückmeldungen in Form von Daten perfektionieren wir die Anlage kontinuierlich. Künstliche Intelligenz ist die nächste Stufe der Industrie 4.0“, sagt Thomas Schneider, Geschäftsführer Entwicklung Werkzeugmaschinen.

Maschine lernt

Ein gutes Beispiel sei die Entladeeinheit der Maschine. Die Pins, die das Blech aus dem Restgitter nach oben heben, sorgen dafür, dass Sauger die Teile prozesssicher entnehmen können. Gelingt das nicht auf Anhieb, leitet die Maschine selbstständig einen neuen Entnahmezyklus ein. Den wiederholt sie wenn nötig auch mehrmals hintereinander. Aus diesen Retry-Versuchen lernt die Maschine.

Darüber hinaus arbeitet Trumpf an vernetzten Intralogistik-Lösungen: Das Indoor-Lokalisierungssystem Track&Trace, das auf Ultra-Wideband-Technologie (UWB) basiert, ermöglicht zentimetergenaue Lokalisierung auch in metallischer Umgebung. „Metall und Radiowellen vertragen sich eigentlich nicht. Die Lokalisierung in der Blechbearbeitung schien deshalb ausgeschlossen. Mit unserer Ultra-Wideband-Technologie gelingt es uns, Objekte auch in einer Umgebung mit viel Metall nachzuverfolgen“, so Schneider.

Track & Trace umgeht das Problem verfälschter oder verschluckter Signale durch Nutzung einer robusten Frequenz und durch Positionierung der Ortungsgeräte, sogenannter Satelliten, an der Hallendecke. Diese Mini-Satelliten kommunizieren mit Markern, die sich einfach auf Teilestapeln oder auf Ladungsträgern ablegen oder befestigen lassen.

Damit ermittelt die Lösung die Position von Blechteilen in Echtzeit. Auch werden die Transportwege dokumentiert. Lästiges und kostspieliges Suchen in der Fertigung entfällt. Sowohl Teile als auch Werkzeuge lassen sich einfach finden. Track & Trace setzt Trumpf bereits sowohl bei Testkunden, als auch in der eigenen Produktion erfolgreich ein. Schneider: „Testkunden sparen mitunter fünfstellige Summen durch den Einsatz unserer Indoor-Lokalisierung, indem sie ihre Suchzeiten verringern und ihre Aufträge klug priorisieren können.“

Trumpf GmbH + Co. KG

www.trumpf.com


Mit vorinstallierten Apps zu Axoom

Neumaschinen liefert Trumpf nun mit fünf Apps aus, mit denen sich Maschinen-, Werkzeug- und Programmdaten über die Cloud auswerten lassen. Gehosted und ausgewertet werden die Daten auf der Cloud-Plattform der Konzerntochter Axoom.

„Die Zusammenarbeit mit Trumpf ist ein wichtiger Meilenstein in unserer Wachstumsstrategie, weil dadurch im Nu Hunderte von Maschinen an unserer Plattform hängen“, erklärt Axoom-Geschäftsführer Tom Tischner. „Gleichzeitig ist sie eine Blaupause für andere Maschinenhersteller, die ihre Produkte auf sichere Weise für die Welt der internetbasierten Vernetzung fit machen wollen.“

Die Apps stehen zunächst Kunden in Deutschland, Österreich, der Schweiz und den Niederlanden zur Verfügung. Anwender nutzen sie kostenlos für zwölf Monate und entscheiden danach, ob sie das Angebot weiter in Anspruch nehmen möchten.

Konkret geht es dabei um fünf Apps:

  • Live Status informiert Nutzer im Fall eines Stillstands. Sie ermöglicht, von überall aus auf den Maschinenstatus zuzugreifen und die Restlaufzeit von Programmen abzulesen.
  • Die App Machine Analytics betrachtet Maschinendaten und -zustände der vergangenen drei Tage. Sie zeigt die Betriebsstunden an und wann es zu Stillständen oder Unterbrechungen im Produktionsprozess kam.
  • Mit Program Analytics sehen Nutzer, welche Programme nicht immer reibungslos liefen. Diese Informationen können Programmierer nutzen, um sie zu verbessern.
  • Material Analytics betrachtet den Materialeinsatz. Die App wertet aus, welches Material die Maschinen in welchen Mengen verarbeiten. Punching Tool Analytics erkennt, welche Werkzeuge wie häufig zum Einsatz kommen und schlägt dem Nutzer vor, welche er zu Standardwerkzeugen machen sollte.

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