RoPro – Robuste und selbst parametrierende Prozessüberwachung bei kleinen Losgrößen

Prozessüberwachungssysteme (PÜ-Systeme) ermöglichen es, Prozessfehler wie übermäßigen Werkzeugverschleiß oder einen Werkzeugbruch frühzeitig und automatisiert zu detektieren. Hierdurch kann beim Vorliegen eines Fehlers rechtzeitig in Fertigungsprozesse eingegriffen werden, wodurch Ausschuss, kostspielige Folgeschäden und längere Produktionsstillstände vermieden werden. PÜ-Systeme gewährleisten folglich die Prozesssicherheit und sind daher für eine vollständig automatisierte Produktion unerlässlich.

Bisher finden PÜ-Systeme vor allem in der Großserienfertigung Anwendung, da durch häufige Prozesswiederholungen viele Informationen zu den Fertigungsprozessen vorliegen und diese für eine datenbasierte Überwachung benötigt werden. Solche lernenden und sich selbst parametrierenden Systeme zeichnen sich durch eine hohe Sensitivität bei einer gleichzeitig geringen Fehlalarmrate aus. Bei kleinen Losgrößen versagen die aktuell verfügbaren Systeme jedoch aufgrund des Datenmangels.
 

Zielsetzung des Projekts

Um Produktionsrisiken bei der Fertigung von kleinen Losgrößen zu minimieren, einen höheren Automatisierungsgrad zu ermöglichen und somit die Produktivität zu steigern, erforschen wir innovative Methoden zur Prozessüberwachung von Kleinserien. Hierfür realisieren wir zunächst eine echtzeitfähige Anomalie-Detektion. Diese erkennt Prozessfehler und kann so den Prozess innerhalb von Millisekunden – bevor es zu Schäden an der Anlage kommt – vollständig automatisiert stoppen.

Darauf aufbauend implementieren wir ein neu entwickeltes Assistenzsystem, das die Fehlerursache identifiziert. Auf diese Weise wird eine schnelle und zielgerichtete Einleitung von Maßnahmen ermöglicht, wodurch Produktionsausfälle verringert werden.

Vorteile für Unternehmen

Vorgehen

Im ZIM-Kooperationsprojekt „RoPro“ entwickeln und erforschen wir gemeinsam mit der UTTec GmbH & Co. KG ein datenbasiertes Prozessüberwachungssystem für kleine Losgrößen. Das zentrale Element dabei ist ein prozessübergreifender Wissenstransfer. Um diesen zu ermöglichen, unterteilen wir zunächst verschiedene Fertigungsprozesse in wiederkehrende ähnliche Abschnitte. Die dadurch erhaltenen Segmente verwenden wir anschließend zum Aufbau einer Prozess- & Fehlermusterdatenbank. Den Datenmangel überwinden wir durch die Nutzung von Ähnlichkeiten und eine hohe Abstraktion.
 

Sie haben auch Interesse an einem Kooperationsprojekt?

Kontaktieren Sie Maximilian Krüger per E-Mail an krueger@ifw.uni-hannover.de oder telefonisch unter +49 511 762 18068.