Mit künstlicher Intelligenz Werkzeugmaschinen warten

Bei Kugelgewindetrieben wird der Verschleiß bislang manuell festgestellt. „Die Wartung ist deshalb mit Montagearbeiten verbunden. Die Maschine steht dann erst einmal still“, sagt Professor Jürgen Fleischer vom Institut für Produktionstechnik (wbk) des KIT. Mit dem intelligenten Kamerasystem direkt in den Kugelgewindetrieb lässt sich der Zustand der Spindel kontinuierlich überwachen. Bei Handlungsbedarf erfolgt eine automatische Information.
Das neue System besteht aus einer an der Mutter des Kugelgewindetriebes angebrachten Kamera mit Beleuchtung, die mit künstlicher Intelligenz (KI) zur Auswertung der Bilddaten kombiniert ist. Während der Bewegung der Mutter auf der Spindel macht sie von jedem Spindelabschnitt Einzelaufnahmen. Dadurch wird jeweils die gesamte Oberfläche der Spindel analysiert.
Die Kombination von Bilddaten aus dem laufenden Betrieb mit Methoden des maschinellen Lernens ermöglicht eine direkte Bewertung des Zustands der Spindeloberfläche. Der verwendete Algorithmus wurde mit Tausenden Aufnahmen trainiert, sodass er nun souverän zwischen Spindeln mit Defekt und solchen ohne unterscheiden kann. Beim Training der KI wurden alle denkbaren Formen einer visuell sichtbaren Degeneration berücksichtigt und die Funktionalität des Algorithmus mit neuen, vom Modell noch nie gesehenen Bilddaten validiert.

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