Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPTForschungsprojekt »OptiMassKI«
Komplizierte Messung der Prozesseinflüsse
Hochpräzise Glasoptiken kommen als Schlüsselkomponente vieler neuer Produkte in zahlreichen Märkten zum Einsatz. Die anspruchsvollen und komplexen Optiken lassen sich am besten mithilfe der Heißformgebung herstellen. Die Fertigung im nicht-isothermen Pressverfahren ist dabei deutlich kostengünstiger als das isotherme Präzisionsblankpressen.
Die Großserienfertigung nach dem nicht-isothermen Pressverfahren steht jedoch vor der Herausforderung, dass die optimale Prozessführung unbekannten Einflüssen unterliegt, die sich mit heutiger Technik nur schwer erfassen lassen. Eine nicht optimale Temperaturverteilung kann zum Beispiel schnell zu Formfehlern und Defekten bei den Glasoptiken führen.
Der Einsatz automatisierter Machine-Learning-Systeme (AutoML) in Kombination mit hybriden KI-Modellen bietet die Möglichkeit, Prozessdaten automatisiert und bedienerfreundlich zu analysieren. Die Temperaturverteilung und das Fließverhalten – und damit auch die Qualität der Optiken – lassen sich auf diese Weise optimieren.
Vorhersage des Glas-Fließverhaltens mit hybrider KI
Das Ziel des Forschungsprojekts »OptiMassKI – Hybride KI für die Prozessoptimierung in der Serienfertigung von komplexen Optiken« ist die Prozessoptimierung in der Heißformgebung durch die Vorhersage des Glas-Fließverhaltens mithilfe hybrider, künstlicher Intelligenz (KI).
Im Projekt entwickeln die Partner ein hybrides Modell, das aus einer »Black-Box« und einer »White-Box« besteht. Die Black-Box wird mit Sensordaten trainiert und die White-Box aus geeigneten rheologischen Modellen, Expertenwissen oder Simulationen gebildet.
Die Forschenden entwickeln in Form von Modulen verschiedene Funktionalitäten und unterscheiden dabei zwischen der Konfiguration zur Erstellung des hybriden Modells und der eigentlichen Nutzung. Sowohl der Erstellungsprozess als auch die Nutzung des hybriden Modells werden automatisiert in ein benutzerfreundliches Softwaretool implementiert.
Konsortium
Projektkoordinator
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen
Projektpartner
- AIXEMTEC GmbH, Herzogenrath
- Anton Paar GmbH, Ostfildern
- EDI GmbH, Karlsruhe
- First Glass Optics GmbH, Goslar
- Gauss Machine Learning GmbH, Leonberg
- INGENERIC GmbH, Baesweiler
- Moulded Optics GmbH, Schöffengrund
- operaize GmbH, Köln
- son-x GmbH, Aachen
- Vitrum Technologies GmbH, Aachen
- WALTEC Maschinen GmbH, Wilhelmstal
Förderhinweis
Das Projekt »OptiMassKI (22461 N)« der Forschungsvereinigung Feinmechanik, Optik und Medizintechnik e. V. (F.O.M.), Werderscher Markt 15, 10117 Berlin, wird im Rahmen des Programms »Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)« durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
