Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT und die Automatic-Systeme Dreher GmbH präsentieren auf der Euroblech 2024 ihre Innovation im Bereich der Blechbearbeitung: Eine Demonstratoranlage für Laser Blanking, die laut Pressemitteilung durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz die Prozesssicherheit und Effizienz in der Fertigung signifikant erhöht.
In der modernen Fertigung, insbesondere in der Automobilindustrie, sei das präzise und effiziente Zuschneiden von Platinen aus Coils eine zentrale Aufgabe; die Anforderungen steigen stetig. Traditionelle Methoden, wie das Stanzen, stoßen an ihre Grenzen, insbesondere wenn es um Flexibilität und Ressourcenschonung bei der Produktion geht. Hinzu komme die Notwendigkeit, kontinuierliche Fertigungsprozesse zuverlässig und sicher zu überwachen, um teure Anlagenstillstände und Produktionsausfälle zu vermeiden. Störungen etwa durch Schnittabbrüche sollen sich mit zusätzlichen Sensoren und Kontrollmechanismen frühzeitig erkennen und vermeiden lassen.
Im Rahmen des Verbundprojekts DIPOOL (Digitaler Prozess-Onlineoptimierer für intelligente Lasermaschinen) entwickelt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT zusammen mit den Projektpartnern Lösungen, um die Effizienz und Sicherheit von Laserschneid- und Schweißprozessen zu verbessern. DIPOOL wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und vereine nach Angaben von Fraunhofer die Expertise führender Industrie- und Forschungspartner, um zukunftsweisende Lösungen für die Industrie 4.0 zu entwickeln.
„Das Projekt zielt darauf ab, durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Minimalinvasiver Lasermodulation die Prozessüberwachung und -steuerung bei der Blechbearbeitung zu optimieren, mit besonderem Fokus auf den Dünnblechbereich und Laser Blanking“, so Dr. Frank Schneider, Projektleiter von DIPOOL und Gruppenleiter Trennen am Fraunhofer ILT. „Diese Technologien ermöglichen es, Prozessabweichungen in Echtzeit zu erkennen und sofortige Anpassungen vorzunehmen, um die Produktionssicherheit und -geschwindigkeit nachhaltig zu steigern. Mit dem DIPOOL-Projekt setzen wir tatsächlich neue Maßstäbe in der Blechbearbeitung.“
Das Funktionsprinzip der Überwachung basiere auf einem „minimalinvasiven“ Lasermodulationsmuster (MILM). Dem Bearbeitungsprozess würden minimale Störungen aufgeprägt, worauf der Prozess kontinuierlich mit besonders charakteristischen, zustandsabhängigen Signalen antworte. Diese Muster könne eine Künstlichen Intelligenz (KI) besonders gut analysieren.
Ausblick und nächste Schritte
Die Demonstratoranlage setze die Erkenntnisse und Ergebnisse des DIPOOL-Projekts um. Das Design der Anlage ziele vor allem auf die Automobilproduktion, insbesondere das Schneiden von Strukturbauteilen und anderen Blechteilen aus Coils. Damit lassen nach Presseinformationen sich Kosten sparen: Weil Laser Blanking keine Werkzeuge benötigt, entfallen die Kosten für die teuren Werkzeuge sowie für das Lagern und die Instandhaltung. Stillstände durch Werkzeugwechsel fallen ebenfalls weg.
„Die Testläufe zeigen die Vorteile des neuen Anlagenkonzepts und der kontinuierlichen Produktion vom Coil, die zu optimiertem Nesting und damit verbundenen Materialeinsparungen führt, einer der wesentlichen Hebel für die Ressourceneffizienz der Anlage“, so Fraunhofer. Eine höhere Produktivität, reduzierte Ausschussraten und eine flexible Anpassung des Schnittkontur in der Tryout-Fertigung – entscheidende Vorteile.
Nach der Präsentation auf der Euroblech-Messe fließen die Ergebnisse des DIPOOL-Projekts in die erste industrielle Umsetzung ein. In Zusammenarbeit mit dem Pilotkunden sollen dann Optimierungen und Erweiterungen folgen, die für den Einsatz in der Serienproduktion erforderlich seien.