In de werktuigbouwkunde, het tijdig onderhouden en vervangen van defecte componenten in gereedschapsmachines is een belangrijk onderdeel van het productieproces. In het geval van kogelomloopspindels, zoals die worden gebruikt in draaibanken om de productie van cilindrische componenten nauwkeurig te geleiden, slijtage is tot nu toe handmatig bepaald.

"Onderhoud gaat dus gepaard met installatiewerkzaamheden, wat betekent dat de machine tot stilstand komt, " zegt professor Jürgen Fleischer van het Instituut voor Productietechnologie (wbk) van het Karlsruhe Institute of Technology (KIT). "Onze aanpak, anderzijds, integreert een intelligent camerasysteem direct in de aandrijving, waarmee een gebruiker de spilstatus continu kan controleren. Als er actie nodig is, het systeem informeert de gebruiker automatisch."

Het nieuwe systeem combineert een camera met een lichtbron die is bevestigd aan de moer van de schijf en een kunstmatige intelligentie (AI) die de beeldgegevens evalueert. Terwijl de moer op de spil beweegt, het maakt individuele foto's van elke spilsectie, waardoor de analyse van het gehele spiloppervlak mogelijk is.

Kunstmatige intelligentie voor werktuigbouwkunde

Door beeldgegevens van lopende bewerkingen te combineren met machinale leermethoden kunnen systeemgebruikers de toestand van het spiloppervlak direct beoordelen. "We hebben ons algoritme getraind met duizenden afbeeldingen, zodat het nu zelfverzekerd onderscheid kan maken tussen spindels met defecten en die zonder, " zegt Tobias Schlagenhauf (wbk), die hielpen bij de ontwikkeling van het systeem. "Door de beeldgegevens verder te evalueren, we kunnen slijtage nauwkeurig kwalificeren en interpreteren en zo onderscheiden of verkleuring gewoon vuil of schadelijke putjes is." Bij het trainen van de AI, het team hield rekening met alle denkbare vormen van zichtbare degeneratie en valideerde de functionaliteit van het algoritme met nieuwe beeldgegevens die het model nog nooit eerder had gezien. Het algoritme is geschikt voor alle toepassingen die beeldgebaseerde defecten op het spiloppervlak identificeren en is overdraagbaar naar andere toepassingen.

Van 20 t/m 24 april op de Hannover Messe 2020, KIT laat zien wat er mogelijk is met intelligente spindelbewaking in kogelomloopspindels op stand C14 in hal 25 (Research &Development). Verder, KIT organiseert een energiepaviljoen op stand L51 in hal 27 27 (Integrated Energy), evenals andere onderwerpspecifieke exposities.