gesponsertIntelligentere Laserbearbeitung KI-gestützte Parameteroptimierung und integriertes Fasenschneiden

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XLase GmbH

Zeitaufwändige Prozessoptimierung und Fehleranalyse sowie mehrstufige Arbeitsschritte bei der Fasenbearbeitung können durch neue Laserschneidtechnologien deutlich reduziert werden. Aber wie kann eine integrierte Lösung die Produktionskapazität steigern, ohne dass zusätzliches Personal eingestellt oder die Anlagen erweitert werden müssen?

Optimieren Sie die Blechfertigung mit integrierten Laserinnovationen.
 Viele Metallverarbeiter haben mit alltäglichen Herausforderungen in der Produktion zu kämpfen: selbst bei Einsatz von leistungsstarker Laserschneid-Hardware beanspruchen zeitaufwändige manuelle Parametereinstellungen und eine fragmentierte, mehrstufige Werkstückvorbereitung nach wie vor einen erheblichen Teil der Produktionszeit. Eine hardwarebasierte KI-Diagnosestation und eine integrierte Gerätearchitektur können dieses Problem lösen.

KI reduziert den manuellen Aufwand bei der Optimierung von Laserprozessen

In der Vergangenheit war hochwertiges Laserschneiden stark vom Erfahrungswissen qualifizierter Fachkräfte abhängig. Bei Änderungen der Materialgüte oder der Blechdicke waren häufig zeitaufwändige Parametertests erforderlich, die zu Materialverschwendung und zusätzlichen Standzeiten der Maschine führen konnten. Die gleichbleibende Produktqualität hing damit in hohem Maße vom intern verfügbaren Prozesswissen ab.

Um dieses Problem zu lösen, überführt AI CutPilot das Erfahrungswissen qualifizierter Bediener in digital verfügbare und reproduzierbare Prozesslogik. Zudem handelt es sich um die branchenweit erste hardwaregestützte KI-Diagnose- und Optimierungsstation.

Die zuverlässige Leistungsfähigkeit des Systems basiert auf mehreren technologischen Grundlagen:

• Das System wurde anhand von mehr als 24.000 Datensätzen aus realen Kundenanwendungen von HSG Laser trainiert, die für das großskalige Laserschneid-Prozessmodell „ALPHA-T ENGINE“ genutzt wurden.
• Leistungsfähige NVIDIA-Rechenhardware ermöglicht eine schnelle parallele Datenverarbeitung sowie Inferenz in Echtzeit.
• Ein hochauflösendes 20-Megapixel-Bildgebungssystem in Verbindung mit einer koaxialen ringförmigen Verbundbeleuchtung reduziert störende Reflexionen und erfasst selbst kleinste Merkmale der Schnittfläche, wodurch eine präzise Fehlererkennung ermöglicht wird.

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Mithilfe einer bildgestützten Analyse der Schnittfläche kann das System typische Fehler wie Schlackeanhaftungen, erhöhte Schnittflächenrauheit und Durchbrennen automatisch erkennen.

Vier Kernfunktionen unterstützen den täglichen Fertigungsbetrieb:

• KI-Prozessführung: Liefert datengestützte Optimierungsempfehlungen in Echtzeit und reduziert wiederkehrende manuelle Testzyklen.
• KI-Prozessgestaltung: Erstellt simulationsgestützt eine maßgeschneiderte Prozessbibliothek, um eine gleichbleibende Schnittqualität bei wiederkehrenden Bearbeitungsaufgaben zu gewährleisten.
• Prozessnavigator: Speichert standardisiertes Prozess- und Schneidwissen in einem rückverfolgbaren Wissensgraphen, auf den Bediener schnell zugreifen können.
• Kostenrechner: Berechnet den Gas- und Stromverbrauch in Echtzeit und ermöglicht so eine präzise, datengestützte Angebotskalkulation.

Die praktischen Auswirkungen liegen auf der Hand: Die Prozessoptimierungszeit wurde von mehreren Stunden auf nur wenige Minuten reduziert. Selbst weniger erfahrene Bediener können eine Schnittqualität auf Meisterniveau erzielen. Die konstante Leistung des Systems hat sich in der Praxis bewährt. Vor dem Hintergrund des europaweiten Fachkräftemangels hilft dies den Verarbeitern, Nacharbeiten zu reduzieren und die Erstausbeute zu erhöhen.


 

Flach- und Fasenschneiden in einer Maschine verkürzt die Prozesskette

Die Vorbereitung der Schweißfase stellt einen weiteren wichtigen Produktionsengpass dar. Herkömmliche Arbeitsabläufe umfassen mehrere voneinander getrennte Bearbeitungsschritte: Planfräsen, Werkstücktransfer, Fräsen und manuelles Schleifen. Mehrere Maschinen, häufige Werkstückhandhabung und zusätzlicher Bedienaufwand beanspruchen wertvolle Produktionsfläche. Die manuelle Nachbearbeitung kann zudem zu Schwankungen in der Werkstückqualität führen und das Risiko von Nacharbeiten erhöhen.

Aufträge in Bereichen wie Maschinenbau, Schiffbau und Windenergie zeichnen sich häufig durch eine hohe Variantenvielfalt und kleine Losgrößen aus. Unter diesen Bedingungen ist eine wirtschaftliche Fertigung besonders anspruchsvoll. Nacharbeit und Ausschuss wirken sich bei kleinen Losgrößen besonders stark auf die Wirtschaftlichkeit aus.

Die GV von HSG Laser begegnet diesen Herausforderungen, indem sie Hochgeschwindigkeits-Flachbett-Laserschneiden mit umfassenden Fasenschneidfunktionen in einer einzigen Maschine kombiniert. Ausgestattet mit einem AB-Achsen-Fasenschneidkopf und der speziellen FACut-Nesting-Software kann die Maschine V-, X-, K- und Y-Fasen in einem einzigen Durchgang erzeugen und dabei gleichmäßige, kontinuierliche Winkelübergänge entlang der Schnittkontur realisieren.

Darüber hinaus verkürzt die visuell unterstützte RTCP-Kalibrierung der GV die Rüstzeit und ermöglicht einen schnellen Produktionsstart. Durch die direkte Anbindung an die Konstruktionssoftware Tekla und Tribon lassen sich Fasenpfade direkt aus dem Quellmodell generieren, wodurch zusätzliche und potenziell fehleranfällige Dateikonvertierungen entfallen. Zudem verfügt die Maschine über eine hochdynamische Maschinenstruktur und einen robusten, bidirektionalen Wechseltisch mit Vier-Schienen-Führung, die einen stabilen und kontinuierlichen Produktionsbetrieb unterstützen.

Dadurch kann dieses „Bearbeitungszentrum“ sowohl eigenständige Flachbett-Laserschneidanlagen als auch spezielle Fräs- und Schleifmaschinen ersetzen. Werkstücke müssen so nicht zwischen den Stationen transportiert werden, wodurch der gesamte Arbeitsablauf optimiert wird. Selbst wenn nur ein kleiner Teil der Teile eine Fasenbearbeitung erfordert, kann die Maschine die meisten Standard-Schneidaufgaben bewältigen und eine erhebliche Rendite erzielen.