Wie kann man mit künstlicher Intelligenz die Herstellung von Stahlrohren verbessern? Um diese Frage auf den Grund zu gehen, hat adesso die Firma Vallourec dabei unterstützt, den Einfluss zentraler Fertigungsprozessparameter auf den Rohrdurchmesser zu untersuchen – tatsächlich sind die Materialeigenschaften und Rohrdurchmesser nämlich erst nach Ende des Fertigungsprozesses im kalten Zustand feststellbar. Durch die gewonnenen Erkenntnisse soll in Echtzeit in den Prozess eingegriffen werden, um die Produktqualität zu verbessern und gleichzeitig die Produktivität zu steigern.
Künstliche Intelligenz zur Analyse und Optimierung von Fertigungsprozessen
Vallourec
Projekt
Highlights des Projekts
Verbesserung der Produktqualität
Durch die frühzeitige Identifizierung fehlerverursachender Parameter kann die Genauigkeit bei der Produktion erhöht werden. Fehlproduktionen werden vermieden und Kosten entsprechend reduziert.
Vereinheitlichung von Maschinendaten
Durch den plattform-agnostischen Prozess werden die Maschinendaten vereinheitlich – das spart Zeit und vereinfacht die Datenanalyse. Dies ermöglicht Optimierungen im Produktionsprozess.
Erhöhung der Produktivität
Durch Reduktion manueller Qualitätskontrollen kann produktiver gearbeitet werden.
Ziele
- Überwachung und Verbesserung der Produktionsprozesse
- Identifizierung fehlerverursachender Parameter
- Vereinheitlichung von Maschinendaten
Konzept
- Orientierung am Cross-Industry-Standard-Process-for-Data-Mining-Vorgehensmodell (kurz: CRISP-DM)
- Workshops mit den Kunden
- Enge Feedbackloops mit dem Fachexperten der Kunden
- Festlegung messbarer Projektziele zur Bewertung der Modellqualität
Technologien
- Datenspeicherung auf Microsoft Azure
- Moderne Machine-Learning Python-Frameworks
- Erklärbarkeit der Machine-Learning-Modelle via “SHAP” (Shapley Additive exPlanations)
Unsere Leistungen
- Zusammenführung und Vereinheitlichung von Maschinen- und Messdaten aus verschiedenen Quellen auf Basis einen plattform-agnostischen Prozesses
- Analyse der Daten unter Verwendung moderner Machine-Learning-Verfahren und -Frameworks
- Erstellung eines Prognosemodells des Fertigungsresultats auf Basis der Maschinenparameter und Messwerte
Die Firma Vallourec Deutschland GmbH ist spezialisiert auf die Herstellung nahtloser Stahlrohre für unterschiedliche Einsatzbereiche im Energiesektor, Maschinen- und Stahlbau und andere Industrieanwendungen. Ergänzt wird die breite Produktpalette durch digitale Dienstleistungen und Services, sowie intelligente und innovative Lösungen für die gesamte Wertschöpfungskette der Vallourec-Kunden.
Im Herstellungsprozess wird jedes Rohr einer Überprüfung unterzogen, wobei jedoch nur indirekt auf mögliche Mängel reagiert werden kann, da sich zu diesem Zeitpunkt bereits etwa 40 Rohre in der Produktionspipeline befinden.
Seit 10 Jahren sammelt Vallourec verlässliche Daten zu Ausgangsmaterial und Messwerten der einzelnen Produktionsschritte, sowie Einstellungen der Produktionsmaschinen.
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Leiter Competence Center Produktion Dr. Patrick Kübler mi-sales@adesso.de