Effi­zi­en­te­re Lackie­rung von Kunst­stoff­tei­len durch Künst­li­che Intelligenz

Die Lackie­rung gilt bis heu­te als ein nicht durch­gän­gig beherrsch­ba­rer Pro­zess. Es dro­hen Aus­schuss, Anla­gen­aus­fäl­le und Nach­ar­beit, weil zum Bei­spiel sehr häu­fig die vor­ge­ge­be­ne Lack­schicht­di­cke nicht über­all ein­ge­hal­ten wer­den kann. Umso ambi­tio­nier­ter klingt da, was sich ein For­schungs­team vom Fraun­ho­fer-Insti­tut für Pro­duk­ti­ons­tech­nik und Auto­ma­ti­sie­rung IPA vor­ge­nom­men hat: Sie wol­len die Anzahl der Feh­ler um 30 Pro­zent und die Still­stands­zei­ten um 20 Pro­zent sen­ken. Außer­dem sol­len der jähr­li­che Lack­ver­brauch und die Anlauf­zeit neu­er Far­ben um jeweils zehn Pro­zent ver­rin­gert werden.
 
Errei­chen wol­len das die Wis­sen­schaft­le­rin­nen und Wis­sen­schaft­ler, indem sie zunächst die Qua­li­täts­da­ten, also zum Bei­spiel sicht­ba­re Lackier­feh­ler oder die Mess­da­ten der Lack­schicht­di­cke, mit den Pro­zess­da­ten aus der Anla­gen­steue­rung zusam­men­füh­ren. Aus den Daten soll dann ein fein­gra­nu­la­res Ver­hal­tens­mo­dell ent­ste­hen, das mit einem maschi­nel­len Lern­ver­fah­ren aus­ge­wer­tet wird. Die Algo­rith­men sol­len früh­zei­tig dro­hen­de Qua­li­täts­ab­wei­chun­gen erken­nen und auch gleich auf deren Ursa­che hinweisen.
 
Hoher Auto­ma­ti­sie­rungs- und Digi­ta­li­sie­rungs­grad erlaubt Ein­satz von KI
Kon­zen­trie­ren wol­len sich die For­sche­rin­nen und For­scher dabei auf die Lackie­rung von Stoß­fän­gern, Rück­spie­geln, Tür­grif­fen und ande­ren Anbau­tei­len aus Kunst­stoff im Auto­mo­bil- und Nutzfahrzeugsektor.

»In die­ser Bran­che besteht ein gro­ßes Pro­dukt­vo­lu­men und damit auch ein leb­haf­tes Inter­es­se an Effi­zi­enz­stei­ge­run­gen«, sagt Oli­ver Tied­je, Lei­ter der Grup­pe Nas­s­ap­pli­ka­ti­ons- und Simu­la­ti­ons­tech­nik am Fraun­ho­fer IPA. »Außer­dem liegt in Lackier­pro­zess­an­la­gen ein sehr hoher Auto­ma­ti­sie­rungs- und Digi­ta­li­sie­rungs­grad vor, was den Ein­satz von KI erfolg­ver­spre­chend macht.«

Das For­schungs­pro­jekt »Effi­zi­enz­stei­ge­rung von Lackier­pro­zes­sen durch mehr­schich­ti­ge Ver­net­zung von Pro­zess- und Qua­li­täts­da­ten mit­tels selbst­ler­nen­der Ver­hal­tens­mo­du­le« (pAInt-Beha­viour) läuft noch bis 31. Mai 2024 und wird vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Bil­dung und For­schung mit knapp 1,3 Mil­lio­nen Euro unter­stützt. Pro­jekt­part­ner sind neben dem Fraun­ho­fer IPA die b+m sur­face sys­tems GmbH, die AOM Sys­tems GmbH, das HELMUT FISCHER GMBH INSTITUT FÜR ELEKTRONIK UND MESSTECHNIK sowie die SMP Auto­mo­ti­ve GmbH.