Open Mind Technologies AG liefert Prozesssimulationen für das Verbundprojekt „CICAM – Computational Intelligence for Computer-aided Manufacturing“
Mit der draht- und lichtbogenbasierten additiven Fertigung (wire arc additive manufacturing, WAAM) erzeugte Werkstücke haben eine geringe Oberflächengüte und müssen deshalb zerspanend nachbearbeitet werden. Im Forschungsprojekt CICAM werden Methoden des bestärkenden Lernens (reinforcement learning) für den Einsatz in der rechnergestützten Prozessplanung für die hybride Prozesskette aus WAAM und spanender Nachbearbeitung entwickelt. In einem Software-Framework wird ein virtueller Agent mit Prozesssimulationen interagieren, um die optimalen Prozessparameter (z. B. die Vorschubgeschwindigkeit) zu identifizieren. Zur quantitativen Bewertung der gewählten Aktionen des Agenten dient eine Kostenfunktion, die beispielsweise Maschinenbelegungszeit, Werkstoffkosten, Werkzeugverschleiß und Bauteilqualität berücksichtigt.
Alexander Rautenberg, Innovations- und Patentmanager bei der Open Mind Technologies AG, Bildquelle: Open Mind
Schnittkräfte simuliert
Open Mind hat reichlich Erfahrung mit der Prozesssimulation in hyperMILL gesammelt. Das gilt beispielsweise im Zusammenhang mit virtual Machining. Für das TUM-Forschungsprojekt lieferte Open Mind das Auftragsmodell für den WAAM-Prozess und die Simulation der Schnittwerte zur Prozesskraftberechnung für die spanende Nachbearbeitung. Das mathematische Prozessmodell zur Berechnung dieser Kräfte wurde von der TUM erstellt. Das lernende System soll auf dieser Basis zum Beispiel zwischen Dauer des Prozesses und Werkzeugverschleiß abwägen können.
„Wir freuen uns, einen Beitrag zu diesem faszinierenden Projekt leisten zu können. Mit Hilfe unserer Prozesssimulation wird das lernende System eine Balance finden können zwischen einer ausreichenden Effizienz beim additiven Aufbau und den resultierenden Anforderungen bei der spanenden Nachbearbeitung“, erklärt Alexander Rautenberg, Innovations- und Patentmanager bei Open Mind Technologies AG. „Prozessoptimierung ist schon in der Zerspanung allein eine lohnende Herausforderung. In den immer wichtiger werdenden hybriden Verfahren mit der additiven Herstellung des Rohlings ergeben sich komplexe Abhängigkeiten. Wir sind gespannt, was die ‚KI‘ hier erreichen wird.“
Das Projekt läuft noch bis Ende 2025. Projektförderer ist das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie, Projektträger die VDI/VDE Innovation + Technik GmbH.
Über die Open Mind Technologies AG
Die Open Mind Technologies AG ist ein international agierender Hersteller von CAD/CAM-Lösungen für die maschinen- und steuerungsunabhängige Programmierung.
Das Unternehmen entwickelt CAD/CAM-Software mit einem hohen Innovationsanteil zur Steigerung der Performance in der Programmierung und zerspanenden Fertigung. Die modulare CAD/CAM-Komplettlösung hyperMILL bietet moderne CAM-Technologien auf einer eigenen CAD-Plattform, einschließlich 2,5D-, 3D-, 5-Achs- und Drehstrategien sowie Lösungen für additive Fertigung und HSC-/HPC-Bearbeitungen. Automatisierung, Simulation und virtuelle Maschinen sind ebenfalls Teil der Produktpalette und ermöglichen durchgängige digitale Prozessketten. Ergänzt wird das Leistungsspektrum durch Spezialapplikationen, die Integration mit gängigen CAD-Lösungen und ein kundenorientiertes Serviceangebot.
Laut dem „NC Market Analysis Report 2024“ von CIMdata gehört hyperMILL zu den weltweit führenden CAD/CAM-Lösungen. Die Technologien werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter Werkzeug-, Formen- und Maschinenbau, Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie, Halbleiterindustrie sowie Medizintechnik.
Mit der Mehrheitsbeteiligung an Hummingbird, einem Hersteller von Manufacturing-Execution-Systemen (MES), erweitert OPEN MIND sein Produktportfolio und stärkt das Angebot für vernetzte, digitalisierte Fertigungsprozesse.
Open Mind ist weltweit mit Tochtergesellschaften und Vertriebspartnern vertreten und gehört zur Mensch und Maschine Unternehmensgruppe.
Optimierung der CAM-Planung durch bestärkendes Lernen: der Software-Agent interagiert mit Prozesssimulationen und lernt durch die Bewertung der Simulationsergebnisse durch eine Kostenfunktion. Quelle: Göldner, M.; Siebert, L.; Hüllemann, J.; Zäh, M. F.: Produktionssynergien der Zukunft – Innovationskraft durch Additive Fertigung und Künstliche Intelligenz. ZWF 118 (2023) 11, S. 769-772 DOI: 10.1515/zwf-2024-1149
