Integration von KI in Computer Aided Design (CAx)
Die Herausforderung: Die Suche nach Gleich- und Ähnlichteilen wird bei steigender Produktkomplexität und -variantenzahl immer herausfordernder.
Die Lösung: Aufbau einer Wissensdatenbank mit CAD-Modellen für ein intelligentes Gleichteilemanagement.
Der Mehrwert: Wiederverwendung von Bauteilen, um Herstell-, Entwicklungs- und Lagerkosten einzusparen sowie mittelfristig die Teileanzahl in der Bestandsdatenbank zu reduzieren.
KI für ein intelligentes Gleichteilemanagement
Der international tätige Landmaschinenhersteller CLAAS hat im AI Marketplace einen speziellen Anwendungsfall für die Integration von KI in Computer Aided Design (CAx) erfolgreich umgesetzt. Vor dem Hintergrund stetig steigender Produktkomplexität und Variantenvielfalt bietet die Wiederverwendung von Bauteilen eine wichtige Möglichkeit, Fertigungs-, Entwicklungs- und Lagerkosten zu sparen.
Produktkomplexität kann die Suche nach Gleichteilen schwierig machen
Die Suche nach Gleichteilen stellt jedoch eine große Herausforderung dar, da diese oft projektspezifisch entwickelt wurden und somit nicht für die Wiederverwendung als Standardteil in Frage kommen. Darüber hinaus können Gleichteile oft nicht gefunden werden, weil die Stammdaten nicht korrekt gepflegt sind. Hat man „zu viele“ ähnliche Teile gefunden, bedarf es heute menschlicher Intelligenz, was auch viel Zeit bedeutet, um die Suchergebnisse auf ein brauchbares Maß zu reduzieren.
KI-Methoden helfen, Gleichteile zu identifizieren
Ziel des Unternehmens war es daher, ein intelligentes Gleichteilemanagement zu entwickeln und prototypisch zu implementieren. Dazu wurden CAD-Modelle zunächst auf ihre Geometrie, später auch auf ihre Funktion untersucht und anschließend klassifiziert. Fehlende Stammdaten oder weitere Metadaten wurden ebenfalls ergänzt, so dass eine Wissensdatenbank zu den Modellen entsteht. Dank dieser Daten war es möglich, KI-Methoden wie Case Based Reasoning (CBR) einzusetzen, um gemeinsame Teile anhand der Geometrie und hinsichtlich ihrer Funktionalität zu identifizieren.
Mit Hilfe des CBR-Verfahrens kann CLAAS nun auch Rückmeldungen zu den Bauteilen einbeziehen und so Erkenntnisse über deren Wiederverwendung, Anpassung oder Ablehnung im Produktionsprozess gewinnen. Dieses Wissen kann wiederum dazu beitragen, die Leistung der Werkzeuge zu verbessern.
Entstanden ist eine Wissensdatenbank mit CAD-Modellen für ein intelligentes Gleichteilemanagement mit der Gleich- und Ähnlichteile gefunden werden können.
„Dank der Datenbank kann ein Ingenieur Millionen Teile in nur 13 Sekunden durchsuchen, was die Sucheffizienz drastisch erhöht. Sobald die Anwendung in Produktion ist, erwarten wir, dass wir innerhalb der nächsten Monate die Gewinnschwelle erreichen.“
Roger Tiako Poungue, Domain Lead CAD Mechanik bei Claas.
Durch die Datenbank und die schnelle Suche können Bauteile wiederverwendet werden und müssen nicht neu konstruiert werden, das spart Herstell-, Entwicklungs- und Lagerkosten. Dazu können dem Entwickler zum Beispiel bereits in der Konstruktionsphase potenzielle Gleichteile oder Evolutionsstufen vorgeschlagen werden, was den Konstruktionsaufwand reduziert. Die KI-Lösung aus dem Projekt wird in generischer Form anderen Nutzern auf dem KI-Marktplatz zur Verfügung gestellt.
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