Thema: Datenbasierte Schweißoptimierung

Finanzierung: Staatskanzlei des Landes Schleswig-Holstein zur Förderung des Einsatzes von Künstlicher Intelligenz in Schleswig-Holstein (KI-Förderrichtlinie)

Forschungskennzahl: 220 22 003

Fördersumme: 200.000 €

Laufzeit: 01.01.2022 bis 31.01.2024

Projektleiterin: Prof. Dr.-Ing. Alexander Mattes

Projektpartner: Fachhochschule Kiel

Kurzfassung: Im Schiffbau von U-Booten trägt das Schweißen zum Zusammenbau einzelner Bootsabschnitte maßgeblich zur Wertschöpfung innerhalb der Produktionskette bei. Um die Qualität dieses komplexen Fertigungsprozesses sicherzustellen, ist eine Vielzahl an Parametern zu kontrollieren, wofür der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) prädestiniert ist. Da aufgrund der Größe der Bauteile nur sehr begrenzt auf Automatisierungslösungen zurückgegriffen werden kann, steht hier der Mensch in Person des Schweißfacharbeitenden im Zentrum der Anwendung von KI.

Das im Vorhaben zu entwickelnde Assistenzsystem wird Schweißfacharbeitende vorwarnen, wenn zulässige Prozessparameterbereiche verlassen werden. Es soll durch den zu erforschenden KI-Ansatz die Prozess- und Qualitäts-Daten dahingehend nutzen, dass auftretende Fehler bei der handgeführten Schweißnahtherstellung durch rechtzeitige Erkennung noch im Prozess korrigiert, oder im besten Fall durch vorausschauende Anpassung der Parameter ganz vermieden werden. Dies stellt eine grundlegende Innovation dar, bei der die KI durch die Nutzung verfügbarer Daten die Digitalisierung bei nur limitiert automatisierbaren Herstellungsverfahren auf eine neue Ebene hebt. Dies resultiert in einer nachhaltigen Steigerung der Produktivität mit einhergehender Ressourcen- und Kosteneinsparung durch Vermeidung von Ausschussbauteilen und Nacharbeit. Im Vordergrund steht hierbei die langfristige Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit und KI wird somit zur digitalen Transformation im Schiffbau von U-Booten beitragen.

Durch das Vorhaben soll mit Hilfe des Einsatzes von KI beim global tätigen U-Boot-Hersteller Thyssenkrupp Marine Systems (TKMS) durch innovative Weiterentwicklung eines zentralen Wertschöpfungsschrittes die Produktivität signifikant gesteigert werden.