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



  • 15 Jahre SmartFactory Kaiserslautern

    15 Jahre SmartFactory Kaiserslautern

    Die Technologieinitiative SmartFactory KL feiert ihr 15-jähriges Bestehen. Heute beteiligen sich mehr als 50 Unternehmen und Wissenschaftseinrichtungen an der Initiative.

    mehr lesen: 15 Jahre SmartFactory Kaiserslautern

  • Eine Matte gegen Haltungsschäden

    Eine Matte gegen Haltungsschäden

    Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA haben in Zusammenarbeit mit der Isoloc Schwingungstechnik GmbH eine Sensormatte für Steharbeitsplätze entwickelt. Sie erfasst die Fußposition eines Mitarbeiters und erkennt Gewichtsverlagerungen.

    mehr lesen: Eine Matte gegen Haltungsschäden

  • Verschlüsselungskomponenten, die Angreifern ausweichen

    Verschlüsselungskomponenten, die Angreifern ausweichen

    Verschlüsselungssoftware spielt auf dem Weg zu mehr Datenschutz eine wichtige Rolle, doch können Computersysteme auch auf physikalischem Wege angegriffen werden. Durch das Abfangen von Stromschwankungen oder das Auslösen von Fehlern…

    mehr lesen: Verschlüsselungskomponenten, die Angreifern ausweichen

  • 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

  • Unternehmen sehen Notwendigkeit für mehr IoT-Sicherheit

    Unternehmen sehen Notwendigkeit für mehr IoT-Sicherheit

    Das Internet der Dinge ist für viele Unternehmen in Deutschland sowohl eine Chance als auch ein Risiko, so das Ergebnis einer aktuellen Studie im Auftrag von Palo Alto Networks.

    mehr lesen: Unternehmen sehen Notwendigkeit für mehr IoT-Sicherheit

  • Gaia-X-Mitglieder unterzeichnen Gründungsurkunde

    Gaia-X-Mitglieder unterzeichnen Gründungsurkunde

    Die Gründungsmitglieder der Gaia-X-Initiative haben die Gründungsurkunden zur Gaia-X AISBL unterzeichnet. Interessierte Unternehmen und Initiativen sind aufgerufen, sich an der gemeinnützigen Vereinigung zu beteiligen.

    mehr lesen: Gaia-X-Mitglieder unterzeichnen Gründungsurkunde

  • TÜV-Verband fordert Regulierung von KI-Anwendungen

    TÜV-Verband fordert Regulierung von KI-Anwendungen

    Der TÜV-Verband fordert in einem Positionspapier KI-gestützte Anwendungen und Systeme — etwa automatisierte Fahrzeuge oder Roboter — in Abhängigkeit vom Risiko zu regulieren.

    mehr lesen: TÜV-Verband fordert Regulierung von KI-Anwendungen

  • Was es bei der Container-Nutzung zu beachten gilt

    Was es bei der Container-Nutzung zu beachten gilt

    Die Nutzung von Containertechnologien steigt, was aber gilt es bei der Auswahl zu beachten? Der Software-Entwickler Red Hat gibt Antworten darauf.

    mehr lesen: Was es bei der Container-Nutzung zu beachten gilt

  • Kulturelle Werte ebenso wichtig wie die technologische Innovation

    Kulturelle Werte ebenso wichtig wie die technologische Innovation

    Wenn Unternehmen Digitalisierungsprojekte angehen, tun sie dies oft mit einem externen Partner. Die Frage ist nur mit welchem? IFS hat in einer Studie ermittelt, welche Faktoren bei der Auswahl eine…

    mehr lesen: Kulturelle Werte ebenso wichtig wie die technologische Innovation

  • Software-as-a-Service für die Fertigung

    Software-as-a-Service für die Fertigung

    Die Komplexität des Maschinenparks erschwert es oft, geeignete Parameter für den optimalen Betrieb zu definieren. Hier kommt das Startup FactoryPal ins Spiel, das mit seiner KI-basierten Lösung Abhilfe schaffen will.

    mehr lesen: Software-as-a-Service für die Fertigung

  • Karl Tucholski ist Head of Business Development bei Prime Computer

    Karl Tucholski ist Head of Business Development bei Prime Computer

    Karl Tucholski ist neuer Head of Business Development bei Prime Computer für Deutschland und Österreich.

    mehr lesen: Karl Tucholski ist Head of Business Development bei Prime Computer

  • Nachhaltige Industrie durch neue Technologien

    Nachhaltige Industrie durch neue Technologien

    Bitkom-Studie Nachhaltige Industrie durch neue Technologien Deutsche Unternehmen gehen davon aus, dass Industrie 4.0-Technologien zu einer Reduktion des CO2-Ausstoßes beitragen können. Viele Unternehmen haben sich bereits eine Selbstverpflichtung zu Senkung…

    mehr lesen: Nachhaltige Industrie durch neue Technologien