Bauteile additiv zu fertigen macht Unternehmen flexibler und unabhängiger – sofern das gedruckte Bauteil den Qualitätsstandards entspricht. Durch den Einsatz von Streaming und Process Analytics lässt sich das Druckergebnis dem Optimum immer weiter annähern.
(Bild: AY_PHOTO/Depositphotos.com/BeyeMEDIA)
Additive Fertigung beschreibt alle Fertigungsverfahren mit speziellen Geräten, bei denen Material Schicht für Schicht aufgetragen und so dreidimensionale Gegenstände erzeugt werden. Diese oft auch 3D-Drucker genannten Maschinen kommen bereits in vielen Betrieben zum Einsatz, beispielsweise in der Automobilbranche oder bei Maschinenbauern. Dabei erzeugen die Drucker sehr hochwertige Produkte, was sich auch im Preis niederschlägt. Sensoren überwachen die Qualität jeder einzelnen Schicht der Fertigung und erzeugen so riesige Datenmengen.
Die in der additiven Fertigung generierten Daten liegen durch die Eigenschaften der unterschiedlichen Sensoren in verschiedenen Formaten und Auflösungen vor. Um die Daten sinnvoll nutzen zu können, müssen sie aufbereitet und zusammengeführt, also homogenisiert, werden. Und dort liegt das Problem: Eine große Datenmenge und verschiedene Datenarten, die konsistent und schnell verarbeitet werden sollen. Die Stärke von Big Data Analytics in Verbindung mit der Additiven Fertigung liegt darin, dass auf Basis der vielen detaillierten Daten jedes Produktionsteil einzeln optimiert werden kann. Man spricht dabei von Losgröße 1, da sich ohne Rüstkosten jede Fertigung anpassen lässt. Die historisierten Daten aus der Produktion spielen auch für die langfristige Automatisierung eine Rolle. Denn für jeden in einem 3D-Drucker produzierten Gegenstand gibt es einen digitalen Zwilling. Dieses Datenabbild des physischen Gegenstands wird als Qualitätszertifikat oder auch für die Analyse des fertigen Gesamtproduktes genutzt. Ein weiterer Vorteil dieser Digitalisierung: Das Knowhow kann standortunabhängig, schnell und weltweit geteilt werden. So ist eine Verlagerung der Produktion nur noch von der 3D-Druck-Kapazität abhängig. Wenn gewünscht, können im weiteren Schritt daraus Datenprodukte definiert und verkauft werden. Für den Einsatz von Big Data Analytics benötigt man allerdings auch entsprechendes Personal – beispielsweise Data Engineers beziehungsweise Data Scientist.
Auf dem E-Commerce-Markt werden immer mehr maßgeschneiderte Lösungen für Endkunden angeboten. Deshalb sind Produktkonfiguratoren zu einem wichtigen Instrument für Onlinehändler geworden. So haben die E-Commerce-Experten von netz98 für den Spezialisten Maschinenbau Feld einen 3D-Produktkonfigurator entwickelt, der dessen Stahlprodukte greifbar visualisiert und zu mehr Conversions führt.‣ weiterlesen
Die in der additiven Fertigung generierten Daten ermöglichen die Echtzeitanalyse von Prozessen und deren Qualitätsüberwachung. Fehler im Prozess werden durch analytische Methoden wie Machine Learning erkannt und direkt zur Prozessoptimierung genutzt. Der Einsatz von Process Analytics zur Optimierung von ‚Additive Manufacturing‘ hat meist das Ziel, mehr Flexibilität und Qualität zu erreichen. Mittels additiver Fertigung können einzelne, individuelle Teile produziert werden, was insbesondere im Entwicklungsprozess Vorteile bietet. Für jedes Bauteil gibt es detaillierte Qualitätsinformationen. Zudem kann es schnell individuell ausgestaltet und angepasst werden. Die im Prozess anfallenden Daten stehen für die automatisierte Optimierung des Fertigungsvorgangs bereit und es werden heute Bauteile gefertigt, die mit bisherigen Verfahren wie Guss oder Zerspanung nicht möglich waren. Ein Beispiel dafür ist der Einsatz von additiver Fertigung bei BMW. Der Autobauer optimierte das erste additiv gefertigte Bauteil in der Verdeckkonsole des Modells i8 Roadster. So gelang es, durch schrittweise Verbesserung des Bauteils weniger Material und 44% Gewichtsreduktion bei optimierter Festigkeit zu erzielen. Durch die Neartime bzw. Realtime-Überwachung der additiven Fertigung wird im Sinne der Streaming Analytics schon im Produktionsprozess analysiert und eingegriffen.
Da die analytische Optimierung des 3D-Drucks entsprechende Rechenleistung und Speichermöglichkeiten erfordert, bieten sich Cloud-Architekturen als Lösung an. Die Sensordaten werden lokal harmonisiert und für die Weiterverarbeitung optimiert in die Cloud geladen. Dort analysieren verschiedene Modelle diese Daten und stellen die gewonnen Erkenntnisse visuell zur Verfügung. Besonders hilfreich sind die dabei erzeugten Optimierungsvorschläge für den laufenden oder die nächsten Fertigungsprozesse.
Richtig integrierte Process Analytics für die Additive Fertigung ermöglicht das fehlerfreie Prozessieren, Adjustieren und Persistieren der Sensordaten zur langfristigen Optimierung der Produktionsprozesse. Die konsistent aufbereiteten Sensordaten werden intuitiv visualisiert. So wird eine ‚Near time‘-Validierung der Produktionsergebnisse auf Grundlage von statistischen Analysen und die Visualisierung von schichtweisen Ungleichheiten auf Basis von Data-Science-Modelvorhersagen möglich. Zusätzlich können KI-Modelle wie Machine Learning in die Visualisierung der Produktionsqualität eingebunden werden. Unternehmen, die auf additive Fertigung setzen, sind unabhängiger von Lieferketten und können eigenständig, voll automatisiert das qualitativ bestmögliche Bauteil produzieren.
Im Centre for European Research in Trusted AI (Certain) wollen die Beteiligten Technologien entwickeln, bei denen vertrauenswürdige künstliche Intelligenz einen Schwerpunkt bildet. Der Projekt-Kick-off fand nun in Saarbrücken statt.‣ weiterlesen
Patentanmeldungen im Bereich der additiven Fertigung (3D-Druck) sind zwischen 2013 und 2020 mit einer durchschnittlichen jährlichen Rate von 26,3 Prozent gestiegen. Wie das Europäische Patentamt weiter berichtet, wurden seit 2001 weltweit mehr als 50.000 bedeutende Erfindungen im Zusammenhang mit 3D-Druck-Technologien als internationale Patentfamilien (IPF) veröffentlicht.‣ weiterlesen
570 Aussteller präsentieren vom 3. bis zum 5. Oktober im dänischen Herning Innovationen für die europäische Industrie. Rund 100 Aussteller kommen aus Deutschland.‣ weiterlesen
Nach Proelia, IambOO und Giuneco hat der Softwareanbieter Remira mit Optisoft und Gea Soft zwei weitere Unternehmen in Italien übernommen.‣ weiterlesen
Zsuzsanna Friedl wird HR-Chefin bei T-Systems und löst zum 1. Januar Georg Pepping ab, der das Unternehmen verlässt.‣ weiterlesen
Der Robotikspezialist Exotec hat Christian Eberle zum Maintenance Director für Zentraleuropa ernannt. Der studierte Maschinenbauer war zuletzt für Amazon tätig.‣ weiterlesen
Check Point Software Technologies hat in der ersten Hälfte des Jahres 2023 einen massiven Anstieg von DDoS-Angriffen (Distributed Denial of Service) beobachtet. Die Attacken haben dabei ein neues Niveau an Raffinesse, Häufigkeit und Umfang erreicht, mit dem sich Unternehmen nun auseinandersetzen müssen.‣ weiterlesen
Mit dem richtigen Verhalten verhindern Mitarbeitende Cyberattacken – soweit die Theorie. Die Praxis sieht aber anders aus, wie die aktuelle Arbeitnehmerumfrage 'Cybersicherheit in Zahlen' von G Data CyberDefense, Brand Eins und Statista belegt.‣ weiterlesen
Wie können Sie Ihre Mitarbeiter durch KI, mobile Geräte und Roboter in der Instandhaltung und im technischen Service unterstützen? Welchen Mehrwert hat der Einsatz neuer Technologien für die Steuerung knapper Ressourcen und die Interpretation von real-time Daten für die vorausschauende Wartung? Antworten gibt das Anwenderforum 'Einsatz mobiler Lösungen und Technologien' am 18. und 19. Oktober in Hannover.‣ weiterlesen
Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Mitarbeiterproduktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. Für unsere Leser gibt die Microsoft-Partnerübersicht in Ausgabe Juli/August der IT&Production Tipps für die Suche nach einer geeigneten Branchen- oder Speziallösung im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Auf der Suche nach Innovation, nach neuen Lösungen und der Abgrenzung zum Mitbewerb vernetzen sich zunehmend mehr Unternehmen mit externen Experten und Partnern. SAP hat mit dem SAP-Ecosystem ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. In der Maiausgabe der Fachzeitschrift IT&Production erhalten unsere Leser einen aktuellen Überblick zum SAP-Ecosystem im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Das Internet of Things verändert Produktwelten und die Vernetzung in der Fertigung gleichermaßen. Entstehende Ökosysteme laden zur einer neuen Form der Zusammenarbeit ein. Die Spezialausgabe IoT Wissen Kompakt informiert über die Technologie, Projektierung und Anbieter für die eigene Applikation, in- und außerhalb der Fabrik.
Um alle Potenziale eines MES umfassend ausnutzen zu können, beleuchten unsere Autoren in der Serie von MES Wissen Kompakt die erfolgskritischen Faktoren, um Fertigungsunternehmen präventiv zu steuern. Darüber hinaus präsentiert MES Wissen Kompakt ein breites Spektrum an Firmenportraits, Produkt- neuheiten und Dienst- leistungen im MES-Umfeld.
Ein Unternehmen, das sich mit der Auswahl eines ERP- Systems befasst, muss sich gleichsam mit einem viel- schichtigen Software-Markt und unklaren Interessen- lagen an interne Abwick- lungsprozesse auseinander- setzen. Guter Rat bei der Investitionsentscheidung ist teuer. ERP/CRM Wissen Kompakt unterstützt Sie bei der gezielten Investition in die IT-Infrastruktur.
Immer mehr Anbieter von Maschinen, Automatisierungstechnik und Industriesoftware integrieren künstliche Intelligenz in ihre Produkte. Das ganze Potenzial spielen selbstlernende Systeme aber erst aus, wenn sie passgenau auf ihren Einsatz in Fertigung und Büro zugeschnitten wurden. Über beide Möglichkeiten, als Fertiger die Vorzüge von industrieller KI zu nutzen, geht es im regelmäßig aktualisierten Themenheft Künstliche Intelligenz.
