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Forschungsprojekt Darwin

Maschinen lernen voneinander

Das Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg führt im Rahmen des Forschungsprojekts Darwin mit dem Fraunhofer Spin-off plus10 mehrere Versuchsreihen durch. Ziel ist die Entwicklung kontinuierlich lernender Modelle, die eine höhere Qualität bei kürzeren Zykluszeiten ermöglichen sollen. Dafür werden Maschinen von verschiedenen Herstellern einbezogen und Verallgemeinerungsstrategien konzipiert.

 (Bild: elke kunkel fotografie)

(Bild: elke kunkel fotografie)

Bereits seit Ende 2020 laufen die Versuchsreihen für das Forschungsprojekt Darwin. Ziel des KI-Projekts ist es, detaillierte Verhaltensmodelle von Spritzgießmaschinen auf hochfrequenten Maschinendaten zu lernen. Dafür werden Maschinen unterschiedlicher Hersteller herangezogen, die im Laufe der Zeit ähnliche Teile produzieren. Auf diese Weise sollen die auf einer Maschine gelernten Verhaltensmodelle auch auf andere Maschinen übertragbar sein, ohne die Modelle für jede Maschine wieder komplett neu zu lernen. Die Verhaltensmodelle schlagen optimierte Prozessparameter für den nächsten Schuss vor, um bei minimal möglicher Zykluszeit ohne Ausschuss zu produzieren.

Anwendungsnahe Forschung

Beide Unternehmen erforschen anwendungsnah Machine Learning-Modelle zur Verhaltensbeschreibung von zyklischen Fertigungsprozessen am Beispiel des Spritzgießens. Im Zentrum steht die Online-Fähigkeit, also die Bildung und Erweiterung eines Modells, während der Prozess läuft. Daneben spielt auch die Untersuchung der Übertragbarkeit von vortrainierten Machine Learning-Modellen von einer Maschine auf ähnliche, nicht identische Maschinen eine Rolle. Ein ’Evolutionslerner’ von plus10 generiert Optimierungsvorschläge basierend auf dem Verhaltensvergleich mit allen beteiligten gleichen bzw. ähnlichen Maschinen. Das SKZ stellt für die Versuchsreihen eine große Maschinenvielfalt unterschiedlicher Hersteller zur Verfügung. Von plus10 fließt zudem die Expertise zur intelligenten Datenverarbeitung und automatisierten Produktionsoptimierung mittels kontinuierlich lernender Modelle in das Projekt ein. Seitens des SKZ werden die übertragenen Optimierungsvorschläge beurteilt und die Bauteilqualität im Prüflabor kontrolliert.

Das Forschungsprojekt ’Darwin’ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und endet voraussichtlich im November 2021.


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