Zukunftsweisende KI-Technologien sollen die Präzisionsfertigung weiter verbessern. Bild: Hochschule Furtwangen/ Silicya Roth
Projekt ‚PräziLoop‘ startet mit 1,2 Millionen Euro Förderung an der Hochschule Furtwangen
Teure Messtechnik, hoher Energieverbrauch und lange Stillstandszeiten – die Qualitätssicherung in der Präzisionsfertigung ist bislang aufwendig und kostenintensiv. Das soll sich ändern: In dem neuen Forschungsprojekt „PräziLoop“ entwickelt die Hochschule Furtwangen (HFU) gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie eine KI-gestützte Closed-Loop-Lösung, um die Qualität von Schleifprozessen frühzeitig vorherzusagen und dadurch den aufwendigen Messaufwand am fertigen Bauteil drastisch zu reduzieren. Gefördert wird das Projekt mit 1,2 Millionen Euro von der Carl-Zeiss-Stiftung.
„Mit PräziLoop wollen wir den Paradigmenwechsel in der Fertigung einläuten: weg von aufwendiger Messtechnik hin zu vorausschauender Qualitätssicherung durch erklärbare Kl. So senken wir nicht nur Kosten und Energieverbrauch, sondern schaffen auch Vertrauen in intelligente Produktionsprozesse“, erklärt Projektleiter Prof. Dr. Christoph Reich vom Institut für Data Science, Cloud Computing und IT-Sicherheit, kurz IDACUS, der Hochschule.
Im Mittelpunkt steht der Einsatz moderner Verfahren des maschinellen Lernens für Zeitreihenanalysen und erklärbare KI (XAI). Ziel ist es, aus einer Vielzahl an Sensordaten, etwa Spindelbelastung, Schwingungen oder akustischen Signalen, Rückschlüsse auf die Bauteilqualität zu ziehen. So sollen Bauteile künftig schon während der Fertigung als Gutteil, Verdachtsteil oder Ausschussteil klassifiziert werden. Die adaptive Steuerung des Schleifprozesses erfolgt dann automatisiert über das entwickelte System.
Das Projekt greift typische Herausforderungen der industriellen Praxis auf: geringe Datenverfügbarkeit, hohe Anforderungen an Prozessqualität sowie die Notwendigkeit, Entscheidungen nachvollziehbar zu machen. PräziLoop setzt auf einen modularen Aufbau und verfolgt einen Open-Source-Ansatz, um die Übertragbarkeit der entwickelten Lösung auch auf andere Zerspanungsverfahren zu ermöglichen.
Starke Partnerschaft aus Wissenschaft und Praxis
Im Projekt PräziLoop bündeln vier Professorinnen und Professoren der Hochschule Furtwangen ihre Expertise, um gemeinsam eine neue Generation intelligenter Fertigung zu erforschen. Prof. Dr. Christoph Reich (IDACUS) koordiniert das Projekt und verantwortet die Bereiche Künstliche Intelligenz und Machine Learning. Prof. Dr.-Ing. Pascal Laube konzentriert sich auf Machine Learning Operations (MLOps) und Automatisierung datengetriebener KI-Prozesse. Prof. Dr.-Ing. Bahman Azarhoushang (Leiter des KSF-Institute of Advanced Manufacturing) bringt langjährige Erfahrung in der Zerspanung und Prozessoptimierung ein. Prof. Dr. Verena Wagner-Hartl (Institut für Technische Medizin) forscht zu Aspekten der Mensch-Maschine-Interaktion und der nutzerzentrierten KI-Erklärbarkeit.
Darüber hinaus sind mit den Universitäten Freiburg, Haute-Alsace und Plymouth, der ETH-Zürich und der Technischen Universität Dresden fünf wissenschaftliche Partner und mit der Ziersch GmbH, Inovex GmbH und Tepcon GmbH Industriepartner aus Zerspanung, KI und Digitalisierung in das Projekt eingebunden. Die Ergebnisse sollen durch die Netzwerkpartner (Cluster Zerspanungstechnik, IHK Arbeitskreis Produktion 2030, Innovationsnetzwerk SBH e.V., TechnologyMountains e.V.) verbreitet und in die Industrie transferiert werden.
Über die Carl-Zeiss-Stiftung
Die Carl-Zeiss-Stiftung hat sich zum Ziel gesetzt, Freiräume für wissenschaftliche Durchbrüche zu schaffen. Als Partner exzellenter Wissenschaft unterstützt sie sowohl Grundlagenforschung als auch anwendungsorientierte Forschung und Lehre in den MINT-Fachbereichen (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik). 1889 von dem Physiker und Mathematiker Ernst Abbe gegründet, ist die Carl-Zeiss-Stiftung eine der ältesten und größten privaten wissenschaftsfördernden Stiftungen in Deutschland. Sie ist alleinige Eigentümerin der Carl Zeiss AG und SCHOTT AG. Ihre Projekte werden aus den Dividendenausschüttungen der beiden Stiftungsunternehmen finanziert.
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