ReGAIN - Resiliente Automotive-Gießereien durch Einsatz AI-gestützter Assistenten für nachhaltige Prozesse

Projektbeschreibung

Im Forschungsprojekt ReGAIN wird der Ansatz der digitalen, auf Catena-X basierenden Verknüpfung von Gießereiproduktionssystemen zur Steigerung von Effizienz, Flexibilität, Resilienz und Nachhaltigkeit verfolgt. Ziel ist es, komplexe Produktionssysteme zu einem umfassend vernetzten Wertschöpfungssystem zu integrieren und neue digitale Fertigungskonzepte für eine ökologisch nachhaltige Gießereiindustrie im Sinne des 2021 aktualisierten „European Green Deal“ zu erschließen. ReGAIN wird die Grundlagen schaffen, dass zukünftig für jedes Gießereiprodukt ein digitaler Produktpass einheitlich definiert und in Catena-X verfügbar ist. Catena-X ist ein internationales, offenes Datenökosystem für die Automobilindustrie, das Geschäftsprozesse durch datengesteuerte Wertschöpfungsketten optimiert.

Das Teilprojekt des Instituts für Produktion und Informatik (IPI) und dem Labor für Optische 3D-Messtechnik und Computer Vision (3dvisionlab) der Hochschule Kempten befasst sich mit Herausforderungen in der Gießerei, speziell im Sandgussverfahren. Der Fokus liegt dabei auf Themen wie mangelnder Rückverfolgbarkeit von Produktionsparametern, unzureichender datenbasierter Prozessoptimierung und begrenzter Optionen für optische Qualitätskontrollen. Es zielt darauf ab, Digitalisierungslösungen zu entwickeln und in der Gießerei zu etablieren. Diese Technologien sollen vollständige Rückverfolgbarkeit der Bauteile und verwendeten Hilfsmittel garantieren und die Integration in Qualitätsmanagementprozesse erlauben, was eine effektive Verknüpfung von Prozess- und Qualitätsdaten ermöglicht. Dadurch wird datenbasierte Prozessoptimierung und -visualisierung möglich. Ein Schlüsselbereich ist die Entwicklung von Assistenzsystemen zur Visualisierung von Wirkzusammenhängen zwischen Prozessparametern und Qualitätsmerkmalen sowie die Bereitstellung von präventiven Handlungsempfehlungen für Betriebspersonal. Gleichzeitig werden KI- Modelle zur Verbesserung der visuellen Qualitätskontrolle und Digitalisierung der Oberflächeninspektion von Gussteilen entwickelt.

Die Ergebnisse sind relevant für Gießereien, einschließlich Aluminium-, Eisen- und Stahlgießereien, sowie für Unternehmen, die ihre Produktionsprozesse und Qualitätsmanagement verbessern möchten. Geplant ist, die entwickelten Technologien und Methoden so zu gestalten, dass sie auf andere Fertigungstechnologien übertragbar sind. Durch enge Kooperation mit Industriepartnern wird die Praxistauglichkeit sichergestellt. Diese Partner liefern relevante Daten und agieren als Anwender der Technologien. Über den akademischen Nutzen hinaus soll die Integration der zu entwickelnden KI-Modelle und digitalen Lösungen in Datenbanken und Plattformen den Zugang und die Anwendung der Technologien für verschiedene Firmen und Organisationen aus dem Bereich der Produktionstechnik erleichtern. Die entwickelten KI-Modelle, Methodiken und digitalen Lösungen sollen daher als Maßstäbe für andere Industriezweige im Bereich der Prozessdigitalisierung dienen und das Potenzial haben, nicht nur die Gießereiindustrie, sondern auch andere produzierende Branchen im Bereich der Prozessdigitalisierung zu unterstützen und voranzubringen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) fördert das Verbundvorhaben mit insgesamt 8,2 Millionen Euro für rund 3 Jahre.