Forschungsprojekt „DarWIN“ untersucht Verhaltensmodelle von Spritzgießmaschinen

Zukunft des Spritzgießens

Im SKZ-Technikum in Würzburg laufen die Versuche zum Forschungsprojekt „DarWIN“ auf verschiedenen Spritzgießmaschinen

Das Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg führt aktuell mit dem Fraunhofer Spin-off Plus 10 mehrere Versuchsreihen durch. Ziel ist es, kontinuierlich lernende Modelle praxisnah zu entwickeln, die eine höhere Qualität bei kürzeren Zykluszeiten ermöglichen. Dafür werden Maschinen von verschiedenen Herstellern einbezogen und Verallgemeinerungsstrategien konzipiert. Das zugehörige Forschungsprojekt „DarWIN“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Bereits seit Ende des Jahres 2020 laufen die Versuchsreihen für das Forschungsprojekt um detaillierte Verhaltensmodelle von Spritzgießmaschinen auf hochfrequenten Maschinendaten zu lernen. Auf diese Weise sollen die auf einer Maschine gelernten Verhaltensmodelle auch auf andere Maschinen übertragbar sein, ohne die Modelle für jede Maschine wieder komplett neu zu lernen. Die Verhaltensmodelle schlagen optimierte Prozessparameter für den nächsten Schuss vor, um bei minimal möglicher Zykluszeit ohne Ausschuss zu produzieren.

Die Experten von SKZ und Plus 10 erforschen anwendungsnah neueste Machine Learning Modelle zur Verhaltensbeschreibung von zyklischen Fertigungsprozessen am Beispiel des Spritzgießens. Im Zentrum steht die Online-Fähigkeit, also die Bildung und Erweiterung eines Modells, während der Prozess läuft. Daneben spielt auch die Untersuchung der Übertragbarkeit von vortrainierten Machine Learning Modellen von einer Maschine auf ähnliche, nicht identische Maschinen eine zentrale Rolle. Ein „Evolutionslerner“ des Unternehmens Plus 10 generiert Optimierungsvorschläge basierend auf dem Verhaltensvergleich mit allen beteiligten gleichen bzw. ähnlichen Maschinen.

Das SKZ stellt für die Versuchsreihen eine große Maschinenvielfalt der Hersteller Arburg, Engel, Krauss Maffei, Sumitomo (SHI) Demag sowie Wittmann Battenfeld zur Verfügung. Von Plus 10 fließt die Expertise zur intelligenten Datenverarbeitung und automatisierten Produktionsoptimierung mittels kontinuierlich lernender Modelle in das Projekt ein. Die Spritzgieß-Spezialisten des SKZ beurteilen die übertragenen Optimierungsvorschläge und kontrollieren die Bauteilqualität im Prüflabor. Das Forschungsprojekt „DarWIN“ (BMBF-Förderkennzeichen 01IS20066) wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und endet voraussichtlich im November 2021. Für Ende des Jahres ist die Veröffentlichung der finalen Ergebnisse geplant.
 

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