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



  • Blick in die Zukunft ist zuversichtlicher

    Blick in die Zukunft ist zuversichtlicher

    Mit einem Plus von 16 Punkten sind die ZEW-Konjunkturerwartungen im Dezember auf 55 Index-Punkte gestiegen. Die aktuelle Lage wird jedoch schlechter eingeschätzt als im Vormonat.

    mehr lesen: Blick in die Zukunft ist zuversichtlicher

  • Warenstau im Reich der Mitte

    Warenstau im Reich der Mitte

    Warentransporte von China nach Europa sind derzeit mit deutlich höheren Kosten als verbunden, als noch vor einigen Wochen. Containerschiffe sind ausgebucht, in der Luftfracht fehlen Kapazitäten und Waggons für Bahntransporte…

    mehr lesen: Warenstau im Reich der Mitte

  • Dassault Systèmes übernimmt alle Anteile von NuoDB

    Dassault Systèmes übernimmt alle Anteile von NuoDB

    Um die Weiterentwicklung seiner 3DEexperience-Plattform im Bereich Cloud und Data Science voranzutreiben, hat Dassault Systèmes das US-Unternehmen NuoDB übernommen.

    mehr lesen: Dassault Systèmes übernimmt alle Anteile von NuoDB

  • 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

  • Modulare Sicherheit für modulare Produktionsanlagen

    Modulare Sicherheit für modulare Produktionsanlagen

    Die Industrie 4.0-Inititative SmartFactory-KL hat ein Whitepaper zur Absicherung von modularen Produktionsanlagen veröffentlicht. Die Grundlage für das Papier bildet ein ebenfalls modular aufgelegtes Safety-Konzept, das seit 2018 entwickelt wird.

    mehr lesen: Modulare Sicherheit für modulare Produktionsanlagen

  • Mehr Budget für mehr Digitalisierung

    Mehr Budget für mehr Digitalisierung

    Die Digitalisierung von Prozessen ist die Nummer-1-Priorität, wenn es um den Einsatz des IT-Budgets geht. Knapp die Hälfte im Rahmen einer Capgemini-Studie befragten Unternehmen will die Budgets im kommenden Jahr…

    mehr lesen: Mehr Budget für mehr Digitalisierung

  • Maschinen- und Anlagenbau trotzt der Krise

    Maschinen- und Anlagenbau trotzt der Krise

    Die Unternehmen im Maschinen- und Anlagenbau werden das Krisenjahr 2020 mit deutlichen Minusraten abschließen, die aber nicht so heftig ausfallen, wie erwartet. „Für nicht wenige Betriebe dürfte dieses Jahr im…

    mehr lesen: Maschinen- und Anlagenbau trotzt der Krise

  • Software AG und Re‘Flekt arbeiten zusammen

    Software AG und Re‘Flekt arbeiten zusammen

    Im Rahmen einer Partnerschaft wollen die Software AG und Re‘Flekt eine gemeinsame IoT & AR-Lösung auf den Weg bringen.

    mehr lesen: Software AG und Re‘Flekt arbeiten zusammen

  • Non-Profit-Verein soll Technologietransfer beschleunigen

    Non-Profit-Verein soll Technologietransfer beschleunigen

    Volkswagen hat mit sechs Partnerunternehmen den Industrial.Digitalisation PartnerNet e.V. gegründet. Die herstellerunabhängige Non-Profit-Organisation ist vor allem als Innovationsmotor für die Automobilbranche ausgelegt, aber auch andere Fertigungsbranchen sollen profitieren.

    mehr lesen: Non-Profit-Verein soll Technologietransfer beschleunigen

  • Intec und Z findet online statt

    Intec und Z findet online statt

    Auch das kommende Messejahr wird noch mit Einschränkungen zu kämpfen haben. Die Veranstalter der Intec und Z 2021 verlegen die Messe nun in die virtuelle Welt. Das Motto: ‘Intec und…

    mehr lesen: Intec und Z findet online statt

  • Auftragseingang auf Vorjahresniveau

    Auftragseingang auf Vorjahresniveau

    Im Oktober hielt sich der Auftragseingang der Maschinen- und Anlagenbauer auf dem Niveau des Vorjahres. Jedoch kommen die erneuten Einschränkungen in Folge der Corona-Krise im Berichtsmonat noch nicht zum Tragen.

    mehr lesen: Auftragseingang auf Vorjahresniveau

  • Vorteile von Standards und Normen nutzen

    Vorteile von Standards und Normen nutzen

    Für die Verbreitung von Innovationen sind Normen und Standards ein wichtiger Katalysator. Sie definieren die Meilensteine der Technik und ebnen innovativen Ideen den Weg zum Erfolg auf dem Markt. Auch…

    mehr lesen: Vorteile von Standards und Normen nutzen