Permettre aux fabricants de machines d'apprendre les uns des autres

Équipe de la série d'expériences du projet DarWIN (de gauche à droite : Dr. Thorsten Thümen de Sumitomo (SHI) Demag, Felix Georg Müller de plus10, Christoph Mussauer du SKZ, Marco Fischer et Melanie Rohde de Sumitomo (SHI) Demag) / Équipe de recherche DarWIN (DR Thorsten Thümen de Sumitomo (SHI) Demag, Felix Georg Müller de plus10, Christoph Mussauer du SKZ, Marco Fischer et Melanie Rohde de Sumitomo (SHI) Demag)

La spin-off du Fraunhofer plus10 recherche en application concrète en collaboration avec le Centre des plastiques du sud de l'Allemagne SKZ dans le cadre du projet DarWIN sur de nouveaux outils d'optimisation basés sur l'IA pour les machines d'injection. L'objectif est de développer en continu des modèles apprenant de manière pratique, permettant une meilleure qualité avec des cycles plus courts, de manière adaptative 24h/24. À cette fin, des machines de différents fabricants sont intégrées et des stratégies de généralisation pour des phases d'apprentissage transversales sont conçues. Une série d'expériences finale a également été réalisée sur des machines de l'entreprise Sumitomo (SHI) Demag.

Depuis la mi-2020, les travaux de recherche et développement ainsi que les séries d'expériences du spin-off du Fraunhofer plus10 et du Centre des plastiques SKZ pour le projet de recherche DarWIN sont en cours. Avec ce projet d'IA, des modèles comportementaux détaillés des machines d'injection sont appris à partir de données de machine à haute fréquence. Grâce à la transférabilité de modèles d'apprentissage automatique pré-entraînés, les machines peuvent apprendre les unes des autres. Cela signifie que les modèles de comportement d'une machine spécifique n'ont pas besoin d'être entièrement réappris à chaque fois, mais seulement adaptés en une petite phase d'ajustement à la machine et au produit en cours de production. Ces modèles proposent des paramètres de processus optimisés pour le prochain cycle de machine, permettant une production en cycle court et sans rebuts, dans les conditions de bord actuelles, telles que la caractéristique des matières premières et les conditions ambiantes. Ce qui rend le projet DarWIN unique, c'est que les machines de différents fabricants peuvent apprendre les unes des autres. Les modèles de comportement sont donc transférables indépendamment du fabricant, vers des machines de taille et de technologie similaires.

Expériences d'IA sur des machines Sumitomo (SHI) Demag

Récemment, plus10 et le SKZ ont également réalisé ces séries d'expériences sur des machines Sumitomo (SHI) Demag. La connectivité haute fréquence des machines Sumitomo (SHI) Demag permet d'entraîner les algorithmes plus10 directement sur les machines. Cela permet aux installations d'apprendre en continu, d'éviter les rebuts et de fonctionner toujours de manière optimale. Un avantage des machines Sumitomo (SHI) Demag est que leurs commandes permettent une communication haute fréquence et en temps réel dans la plage des millisecondes. Les outils d'optimisation basés sur l'IA, qui apprennent en continu, peuvent ainsi être facilement intégrés et utilisés dans les installations ; les machines sont en quelque sorte « prêtes pour l'IA ».

Les séries d'expériences dans le centre technologique Sumitomo (SHI) Demag contribuent non seulement à l'optimisation des machines d'injection, mais servent également au développement des interfaces, à la vérification continue et à l'amélioration des outils logiciels basés sur l'IA. En fournissant un environnement de test réel, Sumitomo (SHI) Demag aborde de manière proactive des thèmes et idées innovants pour ses machines et façonne activement l'avenir de l'injection plastique.

Résultats de recherche pertinents pour une industrie du plastique durable

Les résultats du projet de recherche ont également une grande importance pour une transformation durable de la fabrication de plastiques. La technologie plus10 permet de traiter de manière stable des matériaux sensibles ou hétérogènes, comme par exemple des post-consommation recyclés thermoplastiques ou des élastomères à réticulation rapide. Les connaissances acquises soutiennent ainsi une économie circulaire fonctionnelle dans la transformation du plastique.

Le projet de recherche « DarWIN » (numéro de financement du BMBF 01IS20066) est financé par le ministère fédéral de l'Éducation et de la Recherche (BMBF) et s'est terminé le 31 décembre 2021. Actuellement, les résultats obtenus sont en cours de traitement et intégrés en interne dans le développement logiciel de plus10. La publication des résultats finaux est prévue pour la fin de l'année 2022, ainsi que, en collaboration avec le SKZ, d'autres activités et démonstrations en direct des résultats de développement lors d'événements spécialisés tels que la rencontre « Injection numérique » au SKZ à Wurtzbourg.