Integration von KI in Computer Aided Design (CAx)

Der international agierende Landmaschinenhersteller CLAAS GmbH & Co. KGaA erprobt im KI-Marktplatz einen speziellen Use Case für die Integration von KI in Computer Aided Design (CAx). Vor dem Hintergrund der stetig steigenden Produktkomplexität und -variantenzahl bietet die Wiederverwendung von Bauteilen eine wichtige Möglichkeit, um Herstell-, Entwicklungs- und Lagerkosten einzusparen.

Die Suche nach Gleich- und Ähnlichteilen ist jedoch eine große Herausforderung, da diese oft im projektspezifischen Kontext entwickelt worden sind und somit nicht für die Wiederverwendung als Standardteil bedacht wurden. Ferner können Gleichteile oft nicht gefunden werden, da die Stammdaten nicht korrekt gepflegt sind. Hat man „zu viele“ Ähnlichteile gefunden, braucht es heute die menschliche Intelligenz, das heißt auch viel Zeit, die Suchergebnisse auf das nutzbare Maß zu reduzieren.

Ziel des Projektes ist es daher, ein intelligentes Gleichteilemanagement zu entwickeln und es prototypisch umzusetzen. Dafür werden CAD-Modelle zunächst auf ihre Geometrie, später auch auf ihre Funktion hin untersucht und danach klassifiziert. Fehlende Stammdaten beziehungsweise weitere Meta-Daten werden ebenfalls ergänzt, sodass eine Wissensdatenbank zu den Modellen entsteht. Dank dieser Daten ist es möglich, KI-Verfahren wie das Case Based Reasoning (CBR) zu verwenden, um Gleichteile basierend auf Geometrie und im Hinblick auf ihrer Funktionalität zu identifizieren.

Mithilfe des CBR-Verfahrens kann CLAAS außerdem Feedback zu den Bauteilen einfließen lassen und dadurch Wissen über deren Wiederverwendung, Anpassung oder Ablehnung im Produktionsprozess sammeln. Dieses Wissen kann wiederum dabei helfen, die Leistungsfähigkeit von Werkzeugen zu verbessern.

Auf diese Weise wird CLAAS die Ähnlichteilsuche verbessern, um mittelfristig die Teileanzahl in der Bestandsdatenbank zu reduzieren bzw. beherrschbar zu halten. Dazu können dem Entwickler beispielsweise schon während der Konstruktion potenzielle Gleichteile oder Evolutionsstufen vorgeschlagen werden, was den Konstruktionsaufwand verringert. Die KI-Lösung aus dem Projekt wird schließlich in generischer Form auch anderen Anwendern auf dem KI-Marktplatz zur Verfügung gestellt.