KI-basierte Werkzeuganalyse

Im modernen Maschinenbau spielt die Entwicklung intelligenter Fertigungssysteme eine zentrale Rolle, um die Effizienz und Präzision zu steigern. Mithilfe zuverlässiger Sensoren, Künstlicher Intelligenz (KI) und Computer Vision kann eine kontinuierliche Zustandsüberwachung sowie eine vorausschauende Wartung ermöglicht werden. Ein wesentlicher Aspekt ist dabei die optische Erkennung von Werkzeugverschleiß. Die Off-Machine-Analyse liefert zwar detaillierte Informationen, erfordert jedoch einen Ausbau der Werkzeuge und damit verbundene Maschinenstillstände. Die On-Machine-Überwachung erkennt Verschleiß dagegen direkt auf der Maschine, spart Zeit und verlängert die Nutzungsdauerder Werkzeuge. Durch die Implementierung einer Smart-Kamera in eine Fräsmaschine wurde eine On-Machine-Überwachung ermöglicht, bei der KI und Kommunikationsprotokolle zwischen dem optischen Sensor und der CNC-Maschine zum Einsatz kommen. Zunächst erkennt ein Deep-Learning-Modell die Schneidkanten, dann segmentiert es die Verschleißbereiche und klassifiziert deren Art. Mithilfe von Computer-Vision-Methoden werden die geometrischen Eigenschaften der Verschleißzonen aus den aufgenommenen Werkzeugbildern analysiert. Die Erkennungsgenauigkeit liegt bei über 90 Prozent und gewährleistet eine optimale Ausnutzung der Werkzeuglebensdauer. Zudem kann die verbleibende Lebensdauer des Werkzeugs auf Basis der Prozessparameter vorhergesagt werden.