Printmagazin TECHNIK und WISSEN - Ausgabe 009

«Gerade das Interesse der Industrie zeigt
uns, dass wir hier auch einen
wesentlichen Beitrag zum wirtschaftlichen
Fortschritt leisten.»
Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
Einsatz von Künstlicher Intelligenz
Wie wird Künstliche Intelligenz bereits eingesetzt?
KI wird bei uns bereits in vielen Bereichen eingesetzt.
Beispielsweise kann die Werkzeugmaschine durch
den Einsatz von KI lernen, wie die Eingriffsbedingungen
mit den Kräften im Prozess zusammenhängen. Dieses
Wissen wird dann in der Bahnplanung verwendet, um
die Werkzeugbahnen autonom so anzupassen, dass
Formfehler vermieden werden. Gerade bei komplexen
5-Achs-Bauteilen in der Einzelteilfertigung stossen
klassische Verfahren hier schnell an ihre Grenzen. Die
fühlenden Maschinen liefern der KI die dafür notwendigen
Informationen. So ist es erstmalig möglich, dass
Maschinen aus den Informationen vorangegangener
Prozesse lernen und das gelernte Wissen auch für die
autonome Bahnplanung für neue Prozesse anwenden.
Vielleicht brauche ich da mal eine Begriffserklärung: Das
Institut verwendet selber den Begriff «fühlende Maschine».
Gibt es einen Unterschied zu einer smarten, intelligenten
Maschine? Und wenn ja, wo steckt der Unterschied – wo
wird eine Grenze gezogen?
Die smarte oder intelligente Maschine ist die zweite Ausbaustufe
der fühlenden Maschine. Die fühlende Maschine
ermöglicht den überwachten Prozess. Informationen können
direkt aus dem Prozess ermittelt werden. Bei der smarten
Maschine werden diese Informationen genutzt, um Prozessstellgrössen
autonom anzupassen. Die smarte Maschine
kann den Prozess nicht nur selbstständig überwachen, sondern
auch autonom auf Fehler und Veränderungen im
Prozess reagieren.
Ein wichtiger Teil einer solchen Maschine ist auch, dass sie
in einem Notfall sich selbst reparieren könnte. Gibt es ein
Beispiel für eine Reparatur, die heute schon möglich ist
und auch aufzeigt, wie weit eigentlich diese Vision gehen
könnte in der Zukunft?
Durch die datenbasierte Zustandsüberwachung können wir
Schäden an einzelnen Maschinenkomponenten bereits
frühzeitig erkennen. Ungeplante Maschinenstillstände werden
dadurch vermieden. Wir haben hier beispielsweise
schon grosse Erfolge in der Zustandsüberwachung von Kugelgewindetrieben
durch den Einsatz von KI erzielt. Schäden
werden so rechtzeitig erkannt. Die Maschine übermittelt
erkannte Schäden dann autonom an einen Servicetechniker.
Selbstreparierende Maschinenkomponenten sind
aktuell Gegenstand zahlreicher Forschungsvorhaben.
Haben Sie ein Beispiel dafür?
Beispielsweise können sich intelligente Materialien bei
Bedarf ausdehnen und so verschleissbedingten Vorspannungsverlusten
entgegenwirken. Andere Materialien haben
eine Art Formgedächtnis und können selbst nach einer
Kollision wieder autonom ihre ursprüngliche Form annehmen.
Die Vision der selbstheilenden Maschine setzt sich
aus der Selbstdiagnose und der Selbstheilung zusammen.
Welche Entwicklung im Bereich «fühlende Maschine»
finden sie eigentlich am spannendsten und auf welche
sind sie besonders stolz?
Die fühlenden Maschinen werden bei uns schon seit Jahren
stetig weiterentwickelt und verbessert. Es ist dann natürlich
ein tolles Gefühl zu sehen, dass sich diese Arbeit ge-
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