Auf der Intech 2024 in Ditzingen, der Hausmesse von Trumpf, zeichnete sich ein Trend ab: Künstliche Intelligenz (KI) dominiert die Agenda des schwäbischen Unternehmens. Das Hochtechnologieunternehmen verfolgt das ehrgeizige Ziel, sowohl als Anbieter als auch als Anwender von KI-Technologien führend in der Branche zu sein. Ein Blick auf die Zukunftspläne.
Von Eugen Albisser
Trumpf verfolgt ehrgeizige Ziele im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI). Berthold Schmidt, Chief Technology Officer bei Trumpf, bringt sie dennoch locker auf einen Punkt: «Wir wollen in fünf Jahren der führende Anwender und Anbieter von KI-Lösungen in unserer Branche sein.»
Dieses Ziel verdeutlicht daher die zentrale Bedeutung, die KI für die Zukunftspläne des Unternehmens hat. Trumpf strebt danach, jeden Bereich des Unternehmens, von der Produktion über die Verwaltung bis hin zur Produktentwicklung, mit KI zu durchdringen, um Effizienz zu steigern und innovative Lösungen zu bieten.
Auf der Intech 2024 in Ditzingen, der Hausmesse von Trumpf, zeichnete sich ein Trend ab: Künstliche Intelligenz (KI) dominiert die Agenda des schwäbischen Unternehmens. Das Hochtechnologieunternehmen verfolgt das ehrgeizige Ziel, sowohl als Anbieter als auch als Anwender von KI-Technologien führend in der Branche zu sein. Ein Blick auf die Zukunftspläne.
Von Eugen Albisser
Trumpf verfolgt ehrgeizige Ziele im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI). Berthold Schmidt, Chief Technology Officer bei Trumpf, bringt sie dennoch locker auf einen Punkt: «Wir wollen in fünf Jahren der führende Anwender und Anbieter von KI-Lösungen in unserer Branche sein.»
Dieses Ziel verdeutlicht daher die zentrale Bedeutung, die KI für die Zukunftspläne des Unternehmens hat. Trumpf strebt danach, jeden Bereich des Unternehmens, von der Produktion über die Verwaltung bis hin zur Produktentwicklung, mit KI zu durchdringen, um Effizienz zu steigern und innovative Lösungen zu bieten.
«Digitalisierung und KI gehen Hand in Hand»
Die Ambitionen von Trumpf im Bereich KI sind nicht zufällig gewählt. Hinter dem klaren Bekenntnis zu KI steht die Überzeugung, dass diese Technologie essentiell für die Weiterentwicklung und den Erfolg in der hochkompetitiven Welt der Fertigungstechnologien ist.
«Digitalisierung und KI gehen Hand in Hand», betont Stephan Mayer, CEO Machine Tools bei Trumpf, und unterstreicht damit, wie KI-gestützte Innovationen nicht nur die Produktivität und Effizienz steigern, sondern auch neue Möglichkeiten in der vernetzten Fertigung eröffnen.
Anwendungsbeispiel: Überwachung und Analyse der Geräusche
Dabei kann Trumpf bereits auf einige Beispiele zurückgreifen, bei denen sie auf KI setzt. Ein überraschend einfaches Beispiel ist die Anwendung eines Mikrofons zur Überwachung und Analyse der Geräusche, welche die Maschinen während ihres Betriebs machen. Die Idee dahinter ist, dass jede Bewegung, jede Operation der Maschine – sei es entlang der X-, Y- oder Z-Achse – ein bestimmtes Geräuschprofil erzeugt.
Durch das Anbringen des Mikrofons an der Maschine und die Aufzeichnung der Geräusche bei verschiedenen Operationen konnte man mithilfe der KI herausfinden, ob die Maschine wie vorgesehen funktioniert oder ob es Anomalien gibt.
Die KI analysiert die Geräusche und vergleicht sie mit bekannten, normalen Betriebsprofilen. Wenn die Geräusche von der Norm abweichen, kann das auf ein Problem hinweisen, zum Beispiel eine Lockerung eines Teils oder eine Fehlausrichtung, die Vibrationen verursacht, die wiederum die Geräusche verändern.
In der Praxis hat dieser Ansatz erstaunliche Ergebnisse geliefert. Bei der Durchführung dieser Art von Überwachung entdeckte man bei Trumpf, dass man so rechtzeitig vor der Auslieferung auf einfache Art und Weise potenzielle Probleme identifizieren kann, bevor sie zu echten Störungen im Produktionsprozess führten.
«Jetzt können wir fast mit Sicherheit sagen, dass jede Maschine, die unser Werk verlässt, in einem optimalen Zustand ist. Und das alles wird mit einem einfachen, kostengünstigen Mikrofon und der Kraft der KI erreicht», meint Stephan Mayer, CEO Machine Tools bei Trumpf.
Existierende KI-Lösungen bei Trumpf
Trumpf hat bereits mehrere KI-Lösungen in seine Produktionsprozesse integriert, die Effizienzsteigerungen und Verbesserungen der Arbeitsabläufe ermöglichen. Ein Beispiel ist die Entwicklung von KI-Systemen, die dabei helfen, geschnittene Bauteile automatisch abzusortieren. Diese Technologie nutzt Bilderkennungsalgorithmen, um verschiedene Bauteile auf Basis ihrer Formen und Grössen zu identifizieren und sie entsprechend zu klassifizieren.
ARTIKEL LESEN
Mit Bildverarbeitung den Lasermarkierprozess perfektionieren
Der Einsatz intelligenter Bildverarbeitung in der Medizintechnik
Eine weitere innovative KI-Anwendung ist in der Prozesskontrolle zu finden, wo KI-Algorithmen zur Analyse von Sensordaten eingesetzt werden, um Produktionsprozesse in Echtzeit zu überwachen und anzupassen. Diese Systeme sind in der Lage, Störeinflüsse wie Verschmutzungen oder Abweichungen im Materialfluss zu.
Durch diese KI-gestützten Lösungen kann Trumpf nicht nur die Produktivität steigern und die Qualität der Endprodukte sichern, sondern auch die Flexibilität und Reaktionsfähigkeit der Produktionslinien verbessern.
Die Software «Runability Guide»
Auf seiner Hausmesse zeigt Trumpf mit dem «Runability Guide» eine erste Version einer neuen, KI-basierten Lösung, mit der Anwender die hochproduktive Stanz-Laser-Maschine TruMatic 5000 von Trumpf schneller und einfacher einfahren können.
Bislang muss ein Produktionsmitarbeiter jedes Mal, wenn er einen neuen Auftrag mit bislang unbekannten Geometrien oder Materialien fertigen möchte, das Programm an der Maschine individuell testen. Vor allem bei vollautomatisierten Maschinen, die viele verschiedene Teile fertigen, entstehen dadurch unproduktive Nebenzeiten.
Durch die KI-gestützte Software Runability Guide von Trumpf können Anwender beim Einfahren der Anlage bis zu 20 Minuten Stillstandszeiten vermeiden. Die Lösung zeigt dem Mitarbeiter mithilfe von unterschiedlichen Bewertungsmodellen bei jedem Auftrag an, ob die TruMatic 5000 die Bauteile direkt fertigen kann oder ob manuelle Eingriffe zu erwarten sind.
«Unser Runability Guide verschafft Unternehmen Produktivitäts- und Wettbewerbsvorteile. Sie sparen nicht nur Zeit, sondern können die Expertise ihres Personals gleichzeitig auch für wertschöpfende Aufgaben einsetzen oder neues Personal schulen», sagt Jonathan Eberle, Projektleiter im Bereich Entwicklung bei Trumpf.
Software empfiehlt, welche Teile sich für die Nachtschicht eignen
Wenn eine Maschine automatisiert Teile fertigt, können Fehler entstehen. Hierbei kommt es beispielsweise vor, dass die Automatisierung das Teil durch Verklemmen nicht korrekt aus dem Restgitter entnehmen kann. Es kommt zum Stillstand und ein Produktionsmitarbeiter muss das Teil manuell aus dem Maschinenraum entfernen und die Maschine erneut starten.
Ob sich das Bauteil prozesssicher entnehmen lässt, hängt unter anderem von der Geometrie des Teils und der Position der Greifer auf dem Werkstück ab.
Der Runability Guide von Trumpf prüft nun beispielsweise, wie stark das Bauteil bei der Entnahme aufgrund der Schwerkraft durchbiegt und dabei Verklemmungen verursachen könnte. Wird ein vorab festgelegter Grenzwert überschritten, markiert die Software die entsprechende Stelle rot. So erkennt der Mitarbeiter sofort, bei welchen Bauteilen eines Auftrags er nachjustieren sollte.
Neben Details zu möglichen Fehlern spricht die Software auch eine Empfehlung aus, welche Aufträge sich für die Nachtschicht eignen. «Normalerweise müsste ein erfahrener Experte dafür die Geometrie des Bauteils, den Werkstoff, die Blechdicke und weitere Faktoren beurteilen. Unsere Lösung trifft diese Entscheidung KI-unterstützt und lernt in Zukunft dazu», sagt Eberle.
Bewertung erfolgt innerhalb weniger Sekunden
Der Runability Guide von Trumpf greift auf verschiedene Modelle zurück, um die Komplexität des Bauteils zu ermitteln. Dafür stellen die Trumpf Entwickler das Wissen von Experten aus der Fertigung kontinuierlich in der Cloud bereit. Zusätzlich führt die Software die Bewertung mithilfe von physikalischen Simulationen und KI durch, um mögliche Herausforderung bei den Prozessschritten zu erkennen.
Zuletzt arbeitet die Lösung mit den realen Maschinendaten von Anwendern der TruMatic 5000, die Rückschlüsse auf Fehlerquellen bei der Bearbeitung erlauben. «Wenn alle Modelle den Auftrag geprüft haben, gibt das Tool seine Prognose ab. Klassische physikalische Simulationsmodelle würden für die Prognose, abhängig vom Bauteil, bis zu einer Stunde benötigen. Durch die KI können wir diesen Prozess signifikant beschleunigen und ihn für unsere Kunden praktisch in Echtzeit nutzbar machen», sagt Eberle.
Maschinendaten von Nutzern nötig, um die Software weiter zu verbessern
Unternehmen, die eine TruMatic 5000 von Trumpf kaufen, erhalten den Runability Guide im Lieferumfang. Voraussetzung dafür ist, dass sie Trumpf die Maschinendaten zur Verfügung stellen. «Anders als bei herkömmlicher Software starten die Anwender mit einem kleinen Funktionsumfang. Mit ihren Daten aus der Fertigung helfen sie uns dann, die Lösung kontinuierlich zu verbessern. Das kommt wiederum den Kunden zugute. Solche neuen Entwicklungsansätze braucht es, um mit Daten und KI in der Fertigung Mehrwerte zu schaffen», sagt Eberle. (Textquelle: Trumpf)
Die Software «Runability Guide»
Auf seiner Hausmesse zeigt Trumpf mit dem «Runability Guide» eine erste Version einer neuen, KI-basierten Lösung, mit der Anwender die hochproduktive Stanz-Laser-Maschine TruMatic 5000 von Trumpf schneller und einfacher einfahren können.
Bislang muss ein Produktionsmitarbeiter jedes Mal, wenn er einen neuen Auftrag mit bislang unbekannten Geometrien oder Materialien fertigen möchte, das Programm an der Maschine individuell testen. Vor allem bei vollautomatisierten Maschinen, die viele verschiedene Teile fertigen, entstehen dadurch unproduktive Nebenzeiten.
Durch die KI-gestützte Software Runability Guide von Trumpf können Anwender beim Einfahren der Anlage bis zu 20 Minuten Stillstandszeiten vermeiden. Die Lösung zeigt dem Mitarbeiter mithilfe von unterschiedlichen Bewertungsmodellen bei jedem Auftrag an, ob die TruMatic 5000 die Bauteile direkt fertigen kann oder ob manuelle Eingriffe zu erwarten sind.
«Unser Runability Guide verschafft Unternehmen Produktivitäts- und Wettbewerbsvorteile. Sie sparen nicht nur Zeit, sondern können die Expertise ihres Personals gleichzeitig auch für wertschöpfende Aufgaben einsetzen oder neues Personal schulen», sagt Jonathan Eberle, Projektleiter im Bereich Entwicklung bei Trumpf.
Software empfiehlt, welche Teile sich für die Nachtschicht eignen
Wenn eine Maschine automatisiert Teile fertigt, können Fehler entstehen. Hierbei kommt es beispielsweise vor, dass die Automatisierung das Teil durch Verklemmen nicht korrekt aus dem Restgitter entnehmen kann. Es kommt zum Stillstand und ein Produktionsmitarbeiter muss das Teil manuell aus dem Maschinenraum entfernen und die Maschine erneut starten.
Ob sich das Bauteil prozesssicher entnehmen lässt, hängt unter anderem von der Geometrie des Teils und der Position der Greifer auf dem Werkstück ab.
Der Runability Guide von Trumpf prüft nun beispielsweise, wie stark das Bauteil bei der Entnahme aufgrund der Schwerkraft durchbiegt und dabei Verklemmungen verursachen könnte. Wird ein vorab festgelegter Grenzwert überschritten, markiert die Software die entsprechende Stelle rot. So erkennt der Mitarbeiter sofort, bei welchen Bauteilen eines Auftrags er nachjustieren sollte.
Neben Details zu möglichen Fehlern spricht die Software auch eine Empfehlung aus, welche Aufträge sich für die Nachtschicht eignen. «Normalerweise müsste ein erfahrener Experte dafür die Geometrie des Bauteils, den Werkstoff, die Blechdicke und weitere Faktoren beurteilen. Unsere Lösung trifft diese Entscheidung KI-unterstützt und lernt in Zukunft dazu», sagt Eberle.
Bewertung erfolgt innerhalb weniger Sekunden
Der Runability Guide von Trumpf greift auf verschiedene Modelle zurück, um die Komplexität des Bauteils zu ermitteln. Dafür stellen die Trumpf Entwickler das Wissen von Experten aus der Fertigung kontinuierlich in der Cloud bereit. Zusätzlich führt die Software die Bewertung mithilfe von physikalischen Simulationen und KI durch, um mögliche Herausforderung bei den Prozessschritten zu erkennen.
Zuletzt arbeitet die Lösung mit den realen Maschinendaten von Anwendern der TruMatic 5000, die Rückschlüsse auf Fehlerquellen bei der Bearbeitung erlauben. «Wenn alle Modelle den Auftrag geprüft haben, gibt das Tool seine Prognose ab. Klassische physikalische Simulationsmodelle würden für die Prognose, abhängig vom Bauteil, bis zu einer Stunde benötigen. Durch die KI können wir diesen Prozess signifikant beschleunigen und ihn für unsere Kunden praktisch in Echtzeit nutzbar machen», sagt Eberle.
Maschinendaten von Nutzern nötig, um die Software weiter zu verbessern
Unternehmen, die eine TruMatic 5000 von Trumpf kaufen, erhalten den Runability Guide im Lieferumfang. Voraussetzung dafür ist, dass sie Trumpf die Maschinendaten zur Verfügung stellen. «Anders als bei herkömmlicher Software starten die Anwender mit einem kleinen Funktionsumfang. Mit ihren Daten aus der Fertigung helfen sie uns dann, die Lösung kontinuierlich zu verbessern. Das kommt wiederum den Kunden zugute. Solche neuen Entwicklungsansätze braucht es, um mit Daten und KI in der Fertigung Mehrwerte zu schaffen», sagt Eberle. (Textquelle: Trumpf)
Die Software «iAssist»
Trumpf zeigte auf der Intech noch eine weitere erste Version einer KI-Lösung, die Konstrukteuren mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) bei ihrer Arbeit unterstützt. Die Software «iAssist» analysiert automatisch die Optimierungspotenziale von Baugruppen und schlägt Anwendern Massnahmen vor, wie sie ihre Konstruktionen verbessern können.
Dafür muss der Konstrukteur lediglich die STEP-Datei seiner Baugruppe in der Software hochladen. Innerhalb von Sekunden analysiert die KI die Daten und gibt das Ergebnis aus.
«Mit iAssist kommen Konstrukteure deutlich schneller zu einem sehr guten Ergebnis. Anstatt die Bauteile mit dem Trial-and-Error-Prinzip zu verbessern, können sie sich die wichtigsten Optimierungspotenziale automatisch ausgeben lassen. Das führt zu besseren Ergebnissen und verschafft Unternehmen Effizienzvorteile», sagt Jörg Heusel, R&D Manager für Blechdesign bei Trumpf.
Bei der Analyse berücksichtigt iAssist wirtschaftliche Kriterien und zeigt beispielsweise auf, wie sich Material oder Fertigungsschritte einsparen lassen.
Optimate und KIT als Entwicklungspartner
Bei iAssist arbeitet das Team um Jörg Heusel mit der Trumpf Start-Up-Ausgründung optimate sowie dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zusammen. Die Lösung nutzt die KI-Algorithmen von optimate, um einzelne Bauteile zu verbessern.
Für die Gesamtgruppe hat Trumpf eine eigene KI trainiert. Dafür haben Jörg Heusel und sein Team über 2000 Baugruppen hinsichtlich ihrer Optimierungspotenziale klassifiziert. Ausserdem nutzen auch die Studierenden des KIT iAssist, um ihre Baugruppen zu verbessern.
Die dadurch erzeugten Daten verwendet Trumpf wiederum, um die KI weiter zu trainieren. «Die Arbeit mit den Studierenden hat die Vorteile von iAssist bestätigt. Schon nach zwei bis drei Durchläufen mit iAssist konnten die meisten Studierenden, auch Anfänger, ein sehr gutes Ergebnis erzielen», sagt Heusel.
Kunden helfen mit ihren Daten, die KI weiter zu verbessern
Trumpf stellt iAssist bislang allen interessierten Anwendern kostenlos zur Verfügung. «Die Kunden können mit der Software ihre Bauteile optimieren. Im Gegenzug dürfen wir ihre Daten nutzen, um die KI weiter zu trainieren und ihre Analyse stetig zu verbessern», sagt Heusel. Trumpf ist bei der Entwicklung der Software noch nicht am Ende.
Das Hochtechnologieunternehmen hat vor, die Konstruktionsdaten der Bauteile mit den Fertigungsdaten der Maschinen zu vernetzen. «Stockt beispielsweise der Schneidprozess in der Fertigung, analysiert die Software automatisch, ob ein Konstruktionsfehler die Ursache dafür ist. Falls das zutrifft, berücksichtigt iAssist diese Information bei der Analyse», so Heusel. (Textquelle: Trumpf)
Die Software «iAssist»
Trumpf zeigte auf der Intech noch eine weitere erste Version einer KI-Lösung, die Konstrukteuren mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) bei ihrer Arbeit unterstützt. Die Software «iAssist» analysiert automatisch die Optimierungspotenziale von Baugruppen und schlägt Anwendern Massnahmen vor, wie sie ihre Konstruktionen verbessern können.
Dafür muss der Konstrukteur lediglich die STEP-Datei seiner Baugruppe in der Software hochladen. Innerhalb von Sekunden analysiert die KI die Daten und gibt das Ergebnis aus.
«Mit iAssist kommen Konstrukteure deutlich schneller zu einem sehr guten Ergebnis. Anstatt die Bauteile mit dem Trial-and-Error-Prinzip zu verbessern, können sie sich die wichtigsten Optimierungspotenziale automatisch ausgeben lassen. Das führt zu besseren Ergebnissen und verschafft Unternehmen Effizienzvorteile», sagt Jörg Heusel, R&D Manager für Blechdesign bei Trumpf.
Bei der Analyse berücksichtigt iAssist wirtschaftliche Kriterien und zeigt beispielsweise auf, wie sich Material oder Fertigungsschritte einsparen lassen.
Optimate und KIT als Entwicklungspartner
Bei iAssist arbeitet das Team um Jörg Heusel mit der Trumpf Start-Up-Ausgründung optimate sowie dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zusammen. Die Lösung nutzt die KI-Algorithmen von optimate, um einzelne Bauteile zu verbessern.
Für die Gesamtgruppe hat Trumpf eine eigene KI trainiert. Dafür haben Jörg Heusel und sein Team über 2000 Baugruppen hinsichtlich ihrer Optimierungspotenziale klassifiziert. Ausserdem nutzen auch die Studierenden des KIT iAssist, um ihre Baugruppen zu verbessern.
Die dadurch erzeugten Daten verwendet Trumpf wiederum, um die KI weiter zu trainieren. «Die Arbeit mit den Studierenden hat die Vorteile von iAssist bestätigt. Schon nach zwei bis drei Durchläufen mit iAssist konnten die meisten Studierenden, auch Anfänger, ein sehr gutes Ergebnis erzielen», sagt Heusel.
Kunden helfen mit ihren Daten, die KI weiter zu verbessern
Trumpf stellt iAssist bislang allen interessierten Anwendern kostenlos zur Verfügung. «Die Kunden können mit der Software ihre Bauteile optimieren. Im Gegenzug dürfen wir ihre Daten nutzen, um die KI weiter zu trainieren und ihre Analyse stetig zu verbessern», sagt Heusel. Trumpf ist bei der Entwicklung der Software noch nicht am Ende.
Das Hochtechnologieunternehmen hat vor, die Konstruktionsdaten der Bauteile mit den Fertigungsdaten der Maschinen zu vernetzen. «Stockt beispielsweise der Schneidprozess in der Fertigung, analysiert die Software automatisch, ob ein Konstruktionsfehler die Ursache dafür ist. Falls das zutrifft, berücksichtigt iAssist diese Information bei der Analyse», so Heusel. (Textquelle: Trumpf)
Die ambitionierten Ziele von Trumpf im Bereich der Künstlichen Intelligenz und die bereits umgesetzten KI-Lösungen verdeutlichen, wie das Unternehmen an der Spitze der technologischen Entwicklung steht. Durch den innovativen Einsatz von KI in verschiedenen Aspekten der Produktion und Verwaltung setzt Trumpf neue Standards für Effizienz, Qualität und Flexibilität in der Fertigungsindustrie.
Die Erfolge, die durch Projekte wie den «Runability Guide» und «iAssist» erzielt wurden, sind nur ein Vorgeschmack auf das, was die Zukunft der KI-gesteuerten Industrie zu bieten hat. Trumpfs Engagement für Innovation und Fortschritt zeigt einen Weg auf, wie Unternehmen die Herausforderungen der modernen Produktion meistern und gleichzeitig die Weichen für nachhaltiges Wachstum und Erfolg stellen können.
In Kürze folgt zum Nachlesen ein Grossteil des Roundtable-Gespräch, das auf der Intech stattfand zum Thema «Trumpf und die Künstliche Intelligenz». Wer nichts verpassen will, folgt uns auf Linkedin, wo wir alle Artikel ankündigen.
Impressum
Autor: Eugen Albisser
Textquellen: Trumpf Pressemitteilungen und Pressekonferenz
Bildquelle: Trumpf
Redaktionelle Bearbeitung: Technik und Wissen
Informationen
Firma
trumpf.com
Weitere Artikel
Veröffentlicht am: