Künstliche Intelligenz in Produktionsmaschinen

Ich bin ein Forscher für Robotik und KI und frage mich, ob traditionelle Fertigungsmaschinen wie Drehmaschinen, CNC-Maschinen oder Schleifmaschinen irgendeine Art von maschinellem Lernverfahren oder Algorithmus verwenden. Diese Algen sind in mobilen Robotern weit verbreitet.

Dh in einer Anlage, in der es einige Drehmaschinen gibt, interagieren sie irgendwie zwischen ihnen? Passen sie ihre Parameter bei der Bearbeitung eines neuen Werkstücks im Handumdrehen an? Oder versuchen Drehmaschinen, sich an die Parameter der Drehmaschine anzupassen, die die besten Leistungen erbringt? Art des kollaborativen Lernens?

Solche Beispiele habe ich in der Industrie noch nicht gefunden, aber ich frage mich, ob es in Industrie 4.0 darum geht, solche Techniken umzusetzen.

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— galtor
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Nicht wirklich. Sie könnten einen Punkt strecken, um zu sagen, dass Endanschläge der Maschine die Bewegungsentfernung "beibringen" oder Dehnungsmessstreifen der Maschine das Verringern der Vorschubgeschwindigkeit "beibringen", aber das ist ein langer Weg vom "bewussten" Lernen. Ich werde auch darauf hinweisen, dass jeder Versuch, eine genaue Definition von "KI" zu erstellen, zu massiven Flammenkriegen führt.

— Carl Witthoft

Ich bin nicht sicher, was sie sinnvoll lernen könnten. Im Allgemeinen entspricht das Teil bestimmten Spezifikationen. Alle Einstellungen würden bereits von einem Bediener programmiert. Ich kann keine gute Verwendung für spontane Änderungen an der Operation erkennen, die auf früheren Erfahrungen beruhen. Zumindest in der Art und Weise, wie Fertigungsmaschinen derzeit eingesetzt werden.

— JMac

Bei der Herstellung geht es darum, viele identische oder zumindest genau definierte Elemente zu produzieren. Sie wissen nicht, wo das Problem liegt. KI löst diese besser als herkömmliche Steuerungssysteme. Die Verwendung von Expertensystemen für den Betrieb von Biogasanlagen, möglicherweise auch für andere verfahrenstechnische Anlagen, ist erforscht.

— Mart

OK, danke für die Antworten. Ich dachte, dass maschinelles Lernen vor allem in Unternehmen helfen könnte, in denen viele verschiedene Anfragen behandelt werden. Ich meine, anstatt einen geschulten Bediener zum Einstellen der Drehmaschine zu haben, könnte sich die Maschine selbst einstellen. Was ist mit CNC-Selbstprogrammierung?

— Galtor

Sie brauchen nicht unbedingt jemanden, der die Drehmaschine manuell einstellt, sie kann in das System programmiert werden. Die Maschine kann sich nicht selbst programmieren. Hier kommen normalerweise die Bediener für die hochtechnologischen automatisierten Bearbeitungsprozesse ins Spiel. Es ist immer noch keine KI, weil genau gesagt wird, was zu tun ist. Ich bin mir nicht sicher, ob wir wollen, dass Produktionsmaschinen selbst entscheiden, was zu tun ist. Die Leute sind im Allgemeinen viel besser darin, Anfragen von anderen zu interpretieren als eine KI.

— JMac

Im Allgemeinen wollen Sie von CNC-Maschinen, dass Sie dieselben Vorgänge jedes Mal genau gleich wiederholen, während Sie möglicherweise Dinge wie Werkzeugverschleiß, Temperaturänderungen, kleine Abweichungen in den Materialeigenschaften usw. überwachen und berücksichtigen müssen Bereiche einer ziemlich einfachen Rückkopplungssteuerung.

Letztendlich sind Drehmaschinen nicht das beste Beispiel, da sie wirklich nur wirklich 3 Freiheitsgrade, Schnittgeschwindigkeit, Werkzeugvorschub und Werkzeughub haben. Ein besseres Beispiel wäre das 5- oder 6-Achs-Fräsen, das von Natur aus sehr viel komplexer ist. Hier kann es durchaus Spielraum für KI-Anwendungen geben, insbesondere beim Entwerfen und Entwickeln von Werkzeugbahnentwürfen. Hierbei wird die Abfolge der Schnittbewegungen festgelegt, um ein Teil so schnell und effizient wie möglich nach einem bestimmten Qualitätsstandard zu bearbeiten. Dies kann zahlreiche Werkzeugwechsel sowie das Vermeiden von Kollisionen, das Verschachteln von Teilen, das Entscheiden, in welcher Reihenfolge Operationen ausgeführt werden sollen, und das Optimieren erfordern Teil / Knüppel Setup und Orientierung.

Insbesondere bei den Pfaden, die zum Schruppen von Schnitten und zum Finden der optimalen Werkzeugbahn zum schnellen und effektiven Bewegen von Material verwendet werden, kann viel gewonnen werden, indem beispielsweise ein geglätteter Pfad um scharfe Ecken herum verwendet wird, anstatt nur einen festen Versatz von der endgültigen Geometrie zu verwenden.

Die automatisierte Werkzeugweggestaltung gibt es schon seit einiger Zeit, aber es ist durchaus vorstellbar, dass die KI eine Rolle spielen könnte, und dies ist sicherlich ein wichtiges Feld.

— Chris Johns
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Vielen Dank. Kennen Sie ein Beispiel für die Werkzeugbahnberechnung mit dieser Technik? Implementieren große Unternehmen es bereits?

— Galtor

Autodesk Powermill autodesk.com/products/powermill/overview ist wahrscheinlich ein guter Ausgangspunkt.

— Chris Johns