Qualität 4.0 für die additive Fertigung von Kunststoffbauteilen: Intelligente Qualitätssicherung und Optimierung

Soll die additive Fertigung im Bereich der industriellen Umgebung Einzug halten, so sind verlässliche Aussagen über die Produktqualität unabdingbar. Der bisherige Stand der Qualitätssicherung (QS) ist ein Hindernis bei der weiteren Verbreitung der Bauteile. Dabei sind sowohl die unmittelbare Prozessüberwachung als auch die QS und Datenintegration über die gesamte Prozesskette der Produktion für additive Anlagen zu betrachten. Um die Triebfeder einer neuen industriellen Revolution zu sein, ist eine Qualifizierung von additiven Fertigungsprozessen notwendig, damit die entstehenden Produkte die geforderte Qualität erreichen und gefahrlos in den unterschiedlichen Anwendungsbereichen wie z.B. in der Luft- und Raumfahrttechnik oder der Medizintechnik (Instrumente, Implantate) zum Einsatz kommen können

Intelligentes Qualitätsmodul zur Inline-Qualitätskontrolle für die Additive Produktion der Zukunft: Vortrag gehalten beim 21. Anwenderforum Additive Fertigung in der Industrie, 23. November 2016, Stuttgart

Die additiven Fertigungsverfahren ermöglichen es, neue Ansätze im Bereich Produktgestaltung, Konstruktion, Produktion und Geschäftsmodellierung zu verfolgen. Dadurch entstehen neue Anforderungen an den Bauprozess selbst. Die großen Hersteller additiver Fertigungsanlagen liefern bisher nur die Geräte und unterstützen nicht die Bedarfe der Anwender, größtenteils KMUs, zu Qualitätsmanagement und Fertigungsintegration. Gleichzeitig sind additive Fertigungsprozesse aktuell auf dem Sprung sich zu etablierten Fertigungsverfahren zu entwickeln. Hierfür sind die Steigerung der Qualität und Reproduzierbarkeit sowie die horizontale Fertigungsintegration essentiell notwendig. Aussagen über die Einhaltung von Geometrietoleranzen und exakte quantifizierbare physikalische Parameter im Sinne einer Produktzertifizierung sind zwingend erforderlich. In diesem Zusammenhang, wird ein Ansatz zur Inline-Qualitätskontrolle für die Powder Bed Fusion (PBF) Prozesse, am Beispiel des Selektiven Lasersinterns (SLS), präsentiert. Der Ansatz besteht aus den Technologien und Sensoren für die Daten- und Signalerfassung, dem Design der Hardwarearchitektur und der Software-Engine des Inline-Systems. Die gewonnen Ergebnisse fundieren ein intelligentes Qualitätsmodul für die Additive Produktion der Zukunft mit hohem erlebbaren Kundennutzen, wie z.B.: •vorhersagbare Zuverlässigkeit und Qualität durch Bauteilprotokoll auf Schichtebene •ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis •sofortige Einsetzbarkeit ohne zeit- und kostenaufwendige Maschinenzertifizierungen

Approaches for the industrial development as key for competitiveness and socio-economic development: Presentation held at International Conference on Intelligent Urban Development; Solutions and best practices in the context of implementing regional policy and cohesion 2014-2020; 11.-12. November 2015, Alba Iulia, Romania

All developed countries can only achieve and secure a high standard of living with competitive sustainable manufacturing in highly automated learning factories with a high degree of man-machine cooperation. Competitive sustainable manufacturing needs up-to-date knowledge. Taxes are partly used for research and education funding. Research, education and technology transfer increase productivity. Increased productivity increases the taxes. That means fruitful funding and successful technology transfer and innovation are essential for regional and national prosperity increase. In this context, of the industrial development as key for competitiveness and socio-economic development, the “Ultra Efficiency Factory” approaches will be presented. Generally, the concept of the Ultra Efficiency Factory can serve as regulation framework for future implementation. Good practices can be achieved in short time over the Fraunhofer IPA method kit Total Energy Efficiency Management TEEM

Qualität gleich beim Drucken sichern

Für die additive Fertigung gibt es bisher noch keine Normen. Das Fraunhofer IPA in Stuttgart hat jedoch ein System entwickelt, mit dem sich die Qualität schon während des Drucks automatisiert prüfen lässt. Es steht fürs Tests in der Industrie und zum Weiterentwickeln bereit

Adaptive Qualität. Künstliche Intelligenz in der additiven Fertigung

Die Kombination von maschinellem Sehen und Lernen unterstützt die additive Fertigung auf dem Weg zum gleichwertigen Produktionsverfahren. Ein entsprechendes System sorgt für eine gleichbleibende Prozess- und Produktqualität – durch Selbstkontrolle und Selbstregelung

Intelligente Qualitätssicherung in der additiven Fertigung. Inline-Qualitätskontrolle für pulverbasierte Verfahren: Vortrag gehalten beim Austrian 3D-Printing Forum, Das Jahresforum für generative Fertigung, 17. Mai 2017, Linz

"Alles disruptiv? Auch in der Fertigung!". Additive Fertigung (AF) ermöglich uns, aufgrund der Charakteristik des schichtweisen Aufbaus, Produkte entsprechend funktionsgerecht und gleichzeitig personalisiert zu fertigen. Auch kundenspezifische oder komplexe Varianten von Massenprodukten sind möglich. Das technische Anwendungspotenzial für funktionsintegrierende Bauteile im Bereich z.B. der Medizintechnik ist sehr groß. Häufig scheitert der Einsatz heute jedoch an den Qualitätskosten, die auf mangelnde belastbare Qualitätseigenschaften zurückzuführen sind. Der bisherige Stand der Qualitätssicherung (QS) ist ein realer Hindernis bei der weiteren Verbreitung von additiv gefertigten Bauteile. Soll die additive Fertigung im Bereich der industriellen Umgebung Einzug halten, so sind verlässliche Aussagen über die Produktqualität unabdingbar. Ein intelligentes und modulares Inline-Qualitätsmodul für die pulverbasierte Verfahren wurde entwickelt und implementiert, das in die unterschiedlichen additiven Produktionsanlagen integrierbar ist und damit einen breiten Einsatz des AF in der Industrie als reproduzierbarer Serienprozess ermöglicht. Hierdurch eröffnen sich neue Einsatzmöglichkeiten und Märkte für die Hersteller, die das Qualitätsmodul mit Ihren Anlagen vertreiben, aber auch für die Anwender und Dienstleister, die außerdem direkt von der nun erzielbaren und abgesicherten Qualität der Bauteile und der damit verbundenen erheblichen Kosten- und Zeitersparnis profitieren

Qualität 4.0 - Optimierte Produktdaten und Inline Qualitätskontrolle als Basis für maschinelles Lernen: Vortrag gehalten beim Praxisforum Technik - 3D-Druck, Additive Fertiung - Chancen und Herausforderungen in der Serienproduktion, 06. November 2018, Landshut

Um eine smarte Additive Fertigung mit Qualität 4.0 zu erreichen, werden die Kernkompetenzen der Abteilung Bild- und Signal -verarbeitung des Fraunhofer IPA in Bezug auf die intelligente, automatisierte Interpretation von Bild- und Sensorinformationen angewandt. Auf dieser Grundlage sind bereits folgende, erste Lösungen erarbeitet worden: • »IQ4AP«: Inline-Qualitätskontrolle durch maschinelles Sehen im Bereich der Qualitätssicherung • »AM 4.0«: Qualitätssteigerung, Reproduzierbarkeit und horizontale Fertigungsintegration mittels intelligenter Daten im Bereich des Qualitätsmanagements 4.0 Für die additiven Fertigungsprozesse kann die Kombination von maschinellem Sehen und Lernen eine selbstorganisierte Prozess- und Produktqualität durch Selbstkontrolle und Selbstregelung ermöglichen

Qualität 4.0 - Additive Fertigung auf dem Weg zum gleichwertigen Produktionsverfahren durch maschinelles Sehen und Lernen?: Vortrag gehalten auf dem Forum "Qualitätssicherung in der additiven Fertigung", 13. März 2018, Stuttgart

Für die additiven Fertigungsprozesse ermöglicht die Kombination von maschinellem Sehen und Lernen in der Anwendung eine selbstorganisierte Prozess- und Produktqualität durch Selbstkontrolle und Selbstregelung. ML-Modelle wie z.B. zur Fehlerklassifikation und Parameteranpassung können heutzutage sogar direkt auf mobilen Endgeräten und intelligenten Kameras oder Rechensticks inline angewendet werden

Qualität im 3D-Druck automatisiert sichern: Noch fehlen Normen für die additive Fertigung

3D-gedruckte Bauteile sind die Hoffnungsträger von Industrie 4.0. Doch bei der Qualität gibt es für die additive Fertigung noch keine Normen. Das Fraunhofer IPA hat ein System entwickelt, mit dem sich die Qualität schon während des Drucks automatisiert prüfen lässt. Partner aus der Industrie können IQ4AP ab sofort testen und weiterentwickeln

Qualität 4.0 - Additive Fertigung auf dem Weg zum gleichwertigen Produktionsverfahren durch maschinelles Sehen und Lernen?: Vortrag gehalten auf der Internationalen Fachmesse für Qualitätssicherung "Control", 24.-27. April 2018, Stuttgart

Für die additiven Fertigungsprozesse ermöglicht die Kombination von maschinellem Sehen und Lernen in der Anwendung eine selbstorganisierte Prozess- und Produktqualität durch Selbstkontrolle und Selbstregelung. ML-Modelle wie z.B. zur Fehlerklassifikation und Parameteranpassung können heutzutage sogar direkt auf mobilen Endgeräten und intelligenten Kameras oder Rechensticks inline angewendet werden