Bryce Heventhal
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Automatisierung und KI-gesteuerte Qualitätskontrolle transformieren die Fertigungsbranche durch Mängelerkennung in Echtzeit, vorausschauendes Qualitätsmanagement und automatisierte Prüfungen, um Fehler zu reduzieren und die Effizienz zu maximieren. Autodesk Fusion integriert Automatisierung und KI in den gesamten Lebenszyklus der Produktentwicklung und fördert somit eine qualitativ hochwertige Produktion und kontinuierliche Verbesserungen.
Fertigungsprozesse werden immer komplexer, da Unternehmen nach Spitzenqualitätsprodukten mit kürzeren Vorlaufzeiten, engeren Toleranzen und weniger Mängeln streben. Angesichts dieser Zwänge und der zunehmenden Menge an Fertigungsdaten haben sich Automatisierung und künstliche Intelligenz (KI) zu leistungsstarken Werkzeugen für die Qualitätskontrolle entwickelt. Egal ob Fehlererkennung oder vorausschauendes Qualitätsmanagement: Automatisierung und KI definieren die Qualitätssicherung neu, indem sie Informationen direkt in die Produktionsumgebung integrieren. Mit diesen neuen Funktionen zur proaktiven Entscheidungsfindung können Konstrukteure die Messlatte für eine qualitativ hochwertige Fertigung höher legen.
KI-gestützte Qualitäts- und Prüfungsautomatisierung
Automatisierung und KI verbessern die Qualitätskontrolle erheblich, was vor allem an der Fähigkeit liegt, riesige Mengen an Produktionsdaten in Echtzeit zu analysieren. ML-Algorithmen (maschinelles Lernen) untersuchen Sensoreingaben, Prozessverläufe und Umgebungsvariablen, um subtile Muster zu identifizieren, die auf drohende Defekte hindeuten. Basierend auf diesen Daten und vorausschauenden Algorithmen haben Qualitätskontrollspezialisten die Möglichkeit, direkt an Produktionslinien einzugreifen, bevor Probleme überhaupt auftreten.
Ein Beispiel ist die Großserienfertigung, bei der KI-gestützte Computer-Vision-Systeme manuelle Sichtprüfungen durch schnelle Fehlererkennung auf Pixelebene ersetzt haben. Auf Basisebene sind diese Systeme bereits in der Lage, Kratzer, Verformungen oder Fehlausrichtungen mit weitaus größerer Genauigkeit zu ermitteln als Menschen. In Kombination mit Lernfähigkeiten werden die Systeme zudem mit jeder analysierten Charge immer präziser. Solche Funktionen tragen zu weniger Fehlalarmen und einem größeren Vertrauen in Automatisierungsprozesse bei, sodass sich Bediener auf andere wertschöpfende Aufgaben konzentrieren können.
In ähnlicher Weise fördert KI-gestütztes, vorausschauendes Qualitätsmanagement außerdem kontinuierliche Verbesserungen über verschiedene Säulen des Produktionslebenszyklus hinweg. Mit historischen und Live-Prozessdaten trainierte KI-Modelle prognostizieren beispielsweise die Wahrscheinlichkeit bestimmter Ausfälle und schlagen optimierte Maschineneinstellungen vor, um diese zu vermeiden. Diese Feedbackschleife sorgt dafür, dass Fertigungsbedingungen innerhalb der optimalen Qualitätsparameter bleiben, wodurch Variabilität minimiert und Ausschussraten reduziert werden. Darüber hinaus unterstützt KI-Technologie Betriebsteams dabei, systemische Änderungen statt einmaliger Anpassungen zu realisieren, indem sie Qualitätskennzahlen mit vorgelagerten Variablen (z. B. Chargenmerkmale bestimmter Lieferanten oder Umweltbedingungen) korreliert.
Automatisierungs- und KI-Werkzeug in Fusion für höhere Fertigungsqualität
Autodesk Fusion ist ein Paradebeispiel dafür, wie sich Automatisierungs- und KI-gestützte Werkzeuge direkt in den Arbeitsablauf für fertigungsorientierte Konstruktion einbetten lassen, um die Qualitätskontrolle zu verbessern.
Eine bahnbrechende Funktion stellt generatives Design dar. Sie macht sich KI-Algorithmen zunutze und erstellt damit Tausende potenzieller Konstruktionslösungen basierend auf bestimmten Abhängigkeiten wie Last, Material und Fertigungsmethode. Der erste Vorteil besteht darin, Konstruktionsiterationen durch schnelle, KI-gesteuerte Analysen mehrerer realisierbarer Lösungen zu vereinfachen. Zudem steigert generatives Design auch die Leistung fertiger Bauteile, indem Geometrien ermittelt werden, die Spannungskonzentrationen minimieren und die strukturelle Integrität erhöhen.
Das Fusion-Automatisierungszusatzmodul CloudNC CAM Assist erweitert diese Intelligenz auf CAM-Umgebungen. Es analysiert die Geometrie von Bauteilen, um automatisch Bearbeitungsstrategien zu generieren, die sowohl Werkzeugwegeffizienz als auch Oberflächengüte optimieren. Durch die Sicherstellung präziser Toleranzen und einer konsistenten Bearbeitung über sämtliche Produktionsläufe hinweg senkt das System das Risiko menschlicher Fehler bei der Programmierung erheblich.
Die Zeichnungsautomatisierung in Fusion geht noch einen Schritt weiter, indem sie den Arbeitsaufwand rund um die Dokumentation verringert. Diese KI-gestützte Funktion generiert automatisch vollständig bemaßte 2D-Zeichnungen aus 3D-Modellen und vermeidet Fehler, die unter Umständen beim manuellen Zeichnen auftreten. Dank einer aussagekräftigen Dokumentation können Maschinenbediener und Qualitätsingenieure stets die richtigen Spezifikationen für eine präzise Fertigung und Prüfung referenzieren.
Zu guter Letzt profitieren Hersteller mit additiven Prozessen vom AMAIZE-Zusatzmodul, das KI verwendet, um Probleme beim 3D-Metalldruck zu prognostizieren und zu beheben. Durch die Analyse von thermischen Verzerrungen, Restspannungen und geometrischen Abweichungen vor Druckbeginn sind Benutzer in der Lage, Druckparameter präventiv anzupassen und damit optimale Ergebnisse zu erzielen.
Ausschöpfen des Potenzials von Automatisierung und KI
KI-Technologie ist unabdingbar, wenn Sie als Hersteller mit der Branche Schritt halten möchten. Abgesehen von vorausschauender Fehlererkennung sowie besseren Konstruktionsergebnissen und Methoden zur Prozessdokumentation bietet KI Teams eine Vielzahl an Optimierungen, die anderweitig nicht zu erreichen wären. Erfreulicherweise führt Autodesk Fusion all diese Funktionen auf einer zentralen Plattform zusammen, sodass Teams Automatisierung und KI nutzen und ihre Fertigungsprozesse unmittelbar verbessern können.