Wie KI den Schraubprozess in Echtzeit überwacht

Von der SaaS-Lösung Bolt_it profitieren Produktqualität sowie Produktionseffizienz.
Von der SaaS-Lösung Bolt_it profitieren Produktqualität sowie Produktionseffizienz.Bild: ©Pixel_B/stock.adobe.com

So stellen beispielsweise die Richtlinien des Verein Deutscher Ingenieure e.V.im Zusammenspiel mit dem Produkthaftungsgesetz (ProdHaftG) hohe Anforderungen an die Qualität dieser Schraubprozesse. In der Konsequenz haften Hersteller für die Integrität der von ihnen auf den Markt gebrachten Produkte – auch wenn sie Prozessschritte an Lieferanten auslagern. Was aus Kundensicht wie selbstverständlich wirkt, erfordert auf Unternehmensseite ein intelligentes und weitreichendes Qualitätsmanagement. Oft bestehen dabei erhebliche Optimierungsspielräume beim Umgang mit erhobenen Daten.

Qualitätsmanagement und Pseudo-OKs

Bis heute verwenden Unternehmen für kritische Verschraubungsprozesse (Verschraubungen, bei denen der Ausfall einer Schraube zu einer ernsthaften Gefahr für Umwelt oder Menschen werden kann) EC-Schrauber. Diese Schrauber werden elektronisch angesteuert und sind dadurch für sehr präzise Bearbeitungen geeignet. Zugleich erfassen die Überwachungssysteme der Schrauber Messgrößen wie Drehmoment und -winkel, ferner visualisieren sie die Schraubprozesse mit graphischen Kurven. Anhand dieser Parameter bewertet das System – oft in Zusammenarbeit mit menschlichen Fachexpertinnen und -experten -, ob der Schraubvorgang erfolgreich (okay) oder nicht erfolgreich (nicht okay) war. Diese binäre Beurteilung führt nach Beobachtung in der Praxis häufig zu Schwierigkeiten, denn oft ist sie aufgrund unzureichender Erfahrungswerte zu ungenau, um kleinere, aber dennoch potenziell sicherheitsrelevante Abweichungen zu erkennen. Dazu trägt auch bei, dass viele Überwachungs- und Qualitätsmanagementsysteme herstellergebunden sind: Unternehmen können die durch das System erhobenen Daten somit nur schwer für bessere Auswertungen konsolidieren. Ergänzend kommt hinzu, dass sie graphische Aufbereitungen der Schraubvorgänge meistens nur retrospektiv betrachten und so Anomalien, die prädiktiv auf Fehler hinweisen könnten, erst zu spät entdecken. Im Ergebnis kommt es dadurch immer wieder zu sogenannten Pseudo-OKs: Das System bezeichnet dabei eine potenziell fehlerhafte Verschraubung (Anomalien) als erfolgreich. Diese können Unternehmen dann nur über zusätzliche zeit- und kostenaufwendige Kontrollinstanzen erkennen und korrigieren.

KI für ein evidenzbasiertes Qualitätsmanagement

Einen möglichen Lösungsansatz für dieses Problem bieten KI-basierte Systeme. Sie erfassen die Daten aller im Unternehmen verwendeten Schraubwerkzeuge (insbesondere der EC-Schrauber), konsolidieren diese und ermöglichen dadurch deutlich exaktere Auswertungen als herkömmliche Überwachungssysteme. Durch regelmäßige Feedbacks der Nutzerinnen und Nutzer lässt sich die KI so antrainieren, dass sie schrittweise immer besser potenzielle Fehlerquellen erkennt. Für diese Aufgabe hat das Unternehmen MHP die Lösung Bolt_it auf den Markt gebracht. Das Produkt bietet unter anderem eine vorausschauende Fehleranalyse. Sofern das verwendete System auf eine breite Datenbasis zurückgreift, kann es auch zuverlässig prädikative Verfahren anwenden. Anhand historischer Datenverläufe erkennt es dann beispielsweise frühzeitig Anomalien in den Kenngrößen und somit typische Fehlerquellen. Anwenderinnen und Anwender wissen dadurch rechtzeitig, an welchen Stellen sie die Produktionsabläufe optimieren könnten. Das System ermöglicht zudem Qualitäts- und Sicherheitsmanagement in Echtzeit: Dazu erfasst es währtend der Produktion wichtige Daten und Parameter cloudbasiert. Anhand der Live-Prozessdaten kann Bolt_it bereits kleinere Bearbeitungsfehler bei einer Verschraubung entdecken und diese an die Werkerinnen und Werker zurückmelden. Damit wird eine unmittelbare Nachbearbeitung möglich. Zudem unterbreitet die Software Vorschläge zur Optimierung der Montage, denn KI-gestützte Systeme lassen sich mit Optimierungsmodellen kombinieren. Dabei nutzen diese die ausgewerteten Fehlerquellen, um darauf aufbauend proaktiv Empfehlungen für optimierte Prozessparameter abzugeben – etwa hinsichtlich der Toleranzgrenzen beim Drehmoment. Zudem dokumentiert die Anwendung die Fehlerhistorie und nutzt sie für Trendanalysen.

Weniger Nacharbeit

KI-basierte Tools garantieren Unternehmen zwar keine fehlerfreie Erstproduktion, unterstützen sie allerdings dabei, Nacharbeiten zu verringern – und damit die dafür anfallenden Kosten. Gleichzeitig kann eine verbesserte Fehlererkennung in der Montage zur Produktsicherheit der Erzeugnisse beitragen.

Seiten: 1 2



  • Mehr Sicherheit für eingebettete Systeme

    Mehr Sicherheit für eingebettete Systeme

    Software und Hardware für vernetzte eingebettete Systeme müssen höchste Anforderungen an Sicherheit, Echtzeitfähigkeit, Energie- und Ressourceneffizienz erfüllen. In dem am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordinierten Projekt Xandar erarbeiten acht…

    mehr lesen: Mehr Sicherheit für eingebettete Systeme

  • Schicksalsjahr für die Eurocloud Gaia-X

    Schicksalsjahr für die Eurocloud Gaia-X

    Im Projekt Gaia-X sollen Datenräume entstehen, die europäischen Datenschutz-Standards entsprechen und die unabhängig von den großen Hyperscalern sind. Für Marc Schieder, CIO von Dracoon, entscheidet sich in diesem Jahr, ob…

    mehr lesen: Schicksalsjahr für die Eurocloud Gaia-X

  • 59,2 Millionen coronabedingt ausgefallene Arbeitstage

    59,2 Millionen coronabedingt ausgefallene Arbeitstage

    Wie aus einer Studie des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (IAB) hervorgeht, könnten die coronabedingten Arbeitsausfälle der Erwerbstätigen im aktuellen Lockdown bis Mitte Februar auf 59,2Mio. Arbeitstage steigen was 6,2…

    mehr lesen: 59,2 Millionen coronabedingt ausgefallene Arbeitstage

  • Anzeige
    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Die Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen von Retarus ermöglichen effiziente Abläufe ohne manuellen Aufwand oder Kompromisse bei der Datensouveränität

    mehr lesen: Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

  • Krisenjahr führt zu zweistelligem Produktionsminus

    Krisenjahr führt zu zweistelligem Produktionsminus

    Laut ersten Berechnungen des VDMA lag die Produktion im Maschinen-und Anlagenbau im vergangenen Jahr 12,1 Prozent unter der des Vorjahres.

    mehr lesen: Krisenjahr führt zu zweistelligem Produktionsminus

  • Cyberattacke auf SolarWinds

    Cyberattacke auf SolarWinds

    Nach dem Angriff mit der Malware Sunburst auf Kunden des IT-Anbieters SolarWinds sind auch viele Industrieunternehmen betroffen.

    mehr lesen: Cyberattacke auf SolarWinds

  • Tec Center für 3D-Druck

    Tec Center für 3D-Druck

    HP und verschiedene Partnerunternehmen haben ein Netzwerk ins Leben gerufen, das Industrieunternehmen beim Thema 3D-Druck unterstützen soll.

    mehr lesen: Tec Center für 3D-Druck

  • Joachim Harb in neuer Position bei Infor

    Joachim Harb in neuer Position bei Infor

    Joachim Harb ist neuer Senior Vice President und General Manager Zentraleuropa bei Infor.

    mehr lesen: Joachim Harb in neuer Position bei Infor

  • Kontron erwirbt HC Solutions

    Kontron erwirbt HC Solutions

    Das Softwareunternehmen HC Solutions gehört ab sofort zu Kontron und soll dort in den IoT-Software-Bereich integriert werden.

    mehr lesen: Kontron erwirbt HC Solutions

  • Forschung an der nächsten Mobilfunkgeneration

    Forschung an der nächsten Mobilfunkgeneration

    Zum Jahresbeginn hat die Fraunhofer-Gesellschaft mit ‘6G Sentinel‘ ein Leitprojekt zur Entwicklung von Schlüsseltechnologien für den kommenden Mobilfunkstandard 6G gestartet. Im Mittelpunkt stehen Terahertz-Technologien und Lösungen für flexible Netze.

    mehr lesen: Forschung an der nächsten Mobilfunkgeneration

  • Industrie steigert Ausstoß im Dezember

    Industrie steigert Ausstoß im Dezember

    Insgesamt zeigt sich die Produktion im produzierenden Gewerbe im Dezember unverändert im Vergleich zum Vormonat. Seitens der Industrie hat der Ausstoß jedoch zugelegt.

    mehr lesen: Industrie steigert Ausstoß im Dezember

  • Produktionserwartungen steigen im Januar

    Produktionserwartungen steigen im Januar

    Die Produktionserwartungen der deutschen Industrie haben sich im Januar etwas aufgehellt. In der aktuellen Konjunkturumfrage des Ifo Instituts stiegen sie auf 8,4 Punkte, nach 5,1 im Dezember.

    mehr lesen: Produktionserwartungen steigen im Januar