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



  • 1,18 Millionen offene Stellen im vierten Quartal

    1,18 Millionen offene Stellen im vierten Quartal

    231.000 offene Stellen weniger als im vierten Quartal 2019 verzeichnet das Institut für Arbeitsmarkt und Berufsforschung in der aktuellen Stellenerhebung. Demnach ist die Zahl der offenen Stellen gegenüber dem dritten…

    mehr lesen: 1,18 Millionen offene Stellen im vierten Quartal

  • Energiesparen im Homeoffice

    Energiesparen im Homeoffice

    Die vermehrte Arbeit im Homeoffice reduziert die CO2-Emissionen, die beispielsweise durch Pendeln entstehen. Auf der anderen Seite steigt der Stromverbrauch zuhause. Wie dieser reduziert werden kann, zeigen Tipps der Fachgemeinschaft…

    mehr lesen: Energiesparen im Homeoffice

  • Bessere Stimmung in der deutschen Wirtschaft

    Bessere Stimmung in der deutschen Wirtschaft

    Nach 90,3 Punkten im Januar ist der Ifo-Geschäftsklimaindex im Februar gestiegen. Die Unternehmen schätzen dabei nicht nur die aktuelle Lage besser ein sondern sind auch mit Blick auf die kommenden…

    mehr lesen: Bessere Stimmung in der deutschen Wirtschaft

  • Zweistelliger Exportrückgang im Corona-Krisenjahr

    Zweistelliger Exportrückgang im Corona-Krisenjahr

    Die weltweite Corona-Krise hat auch zu hohen Exporteinbußen der Maschinen- und Anlagenbauer geführt. Im Jahr 2020 wurden aus Deutschland Maschinen und Anlagen im Wert von 160 Milliarden Euro exportiert und…

    mehr lesen: Zweistelliger Exportrückgang im Corona-Krisenjahr

  • Firewall für industrielle Infrastrukturen und Betriebsumgebungen

    Firewall für industrielle Infrastrukturen und Betriebsumgebungen

    Das Unternehmen Stormshield, Anbieter von Cybersicherheit für kritische Infrastrukturen, sensible Daten und Betriebsumgebungen, hat sein Lösungsportfolio um eine neue Industrie-Firewall erweitert.

    mehr lesen: Firewall für industrielle Infrastrukturen und Betriebsumgebungen

  • Andreas Zipser erweitert den Vorstand bei Easy Software

    Andreas Zipser erweitert den Vorstand bei Easy Software

    Easy Software bekommt einen neuen Chef. Zum 1. März wird Andreas Zipser zum CEO des Softwareanbieters.

    mehr lesen: Andreas Zipser erweitert den Vorstand bei Easy Software

  • IT-Sicherheitsgesetz 2.0 soll Cybersicherheit erhöhen

    IT-Sicherheitsgesetz 2.0 soll Cybersicherheit erhöhen

    Das neue IT-Sicherheitsgesetz 2.0 des Bundesinnenministeriums steht kurz vor der Verabschiedung. Es sieht unter anderem Veränderungen im Zusammenhang mit dem Schutz kritischer Infrastrukturen (KRITIS) vor.

    mehr lesen: IT-Sicherheitsgesetz 2.0 soll Cybersicherheit erhöhen

  • Softwareplattform für vernetzte Fahrzeuge

    Softwareplattform für vernetzte Fahrzeuge

    Bosch und Microsoft wollen eine Softwareplattform für die nahtlose Vernetzung von Autos und Cloud entwickeln.

    mehr lesen: Softwareplattform für vernetzte Fahrzeuge

  • Automatisierte Cyberangriffe auf Webanwendungen

    Automatisierte Cyberangriffe auf Webanwendungen

    Cyberkriminelle setzen zunehmend auf Bots und Automatisierung, um ihre Angriffe effizienter zu gestalten und einer Entdeckung zu entgehen. Barracuda analysierte eine zweimonatige Datenstichprobe zu Angriffen auf Webanwendungen, die von Barracuda-Systemen…

    mehr lesen: Automatisierte Cyberangriffe auf Webanwendungen

  • Itac Software übernimmt Cogiscan

    Itac Software übernimmt Cogiscan

    Mit der Übernahme des kanadischen Unternehmens Cogiscan will Itac Software sein Portfolio an Industrie 4.0-Lösungen erweitern.

    mehr lesen: Itac Software übernimmt Cogiscan

  • Die Pandemie hat Missstände deutlich gemacht

    Die Pandemie hat Missstände deutlich gemacht

    Rund drei Jahre nach Inkrafttreten der DSGVO und den damit verbundenen Verschärfungen im Umgang mit personenbezogenen Daten, waren sich noch zu Beginn des letzten Jahres immer mehr Unternehmen und Behörden…

    mehr lesen: Die Pandemie hat Missstände deutlich gemacht

  • Neuer Spitzenwert und unsicherer Ausblick

    Neuer Spitzenwert und unsicherer Ausblick

    Im Jahr 2019 haben die Innovationsausgaben deutscher Unternehmen einen neuen Rekordwert erreicht. Für 2020 gehen die Autoren der Innovationserhebung von einem Rückgang der Ausgaben aus.

    mehr lesen: Neuer Spitzenwert und unsicherer Ausblick