Integration of AI in Computer Aided Design (CAx)
The challenge: Die Suche nach Gleich- und Ähnlichteilen wird bei steigender Produktkomplexität und -variantenzahl immer herausfordernder.
The solution: Aufbau einer Wissensdatenbank mit CAD-Modellen für ein intelligentes Gleichteilemanagement.
The added value: 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 testet im AI Marketplace einen speziellen Anwendungsfall für die Integration von KI in Computer Aided Design (CAx). 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 Projektes ist es daher, ein intelligentes Gleichteilemanagement zu entwickeln und prototypisch zu implementieren. Dazu werden CAD-Modelle zunächst auf ihre Geometrie, später auch auf ihre Funktion untersucht und anschließend klassifiziert. Fehlende Stammdaten oder weitere Metadaten werden ebenfalls ergänzt, so dass eine Wissensdatenbank zu den Modellen entsteht. Dank dieser Daten ist 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 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.
So wird CLAAS die Ähnlichkeitssuche verbessern, um mittelfristig die Anzahl der Teile in der Bestandsdatenbank zu reduzieren bzw. überschaubar zu halten. 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 soll schließlich in generischer Form anderen Nutzern auf dem KI-Marktplatz zur Verfügung gestellt werden.
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