Pozwolić producentom maszyn uczyć się od siebie nawzajem

Zespół serii eksperymentalnej projektu DarWIN (od lewej: Dr Thorsten Thümen z Sumitomo (SHI) Demag, Felix Georg Müller z plus10, Christoph Mussauer z SKZ, Marco Fischer i Melanie Rohde z Sumitomo (SHI) Demag) / Zespół badawczy DarWIN (LTR Dr Thorsten Thümen z Sumitomo (SHI) Demag, Felix Georg Müller z plus10, Christoph Mussauer z SKZ, Marco Fischer i Melanie Rohde z Sumitomo (SHI) Demag)

Fraunhofer Spin-Off plus10 prowadzi badania praktyczne we współpracy z południowosudeckim Centrum Tworzyw Sztucznych SKZ w ramach projektu DarWIN nad nowymi narzędziami optymalizacyjnymi opartymi na sztucznej inteligencji dla maszyn do wtrysku. Celem jest rozwijanie modeli uczących się w sposób ciągły, które umożliwią praktyczne osiągnięcie wyższej jakości przy krótszych czasach cyklu, dostępnych przez całą dobę w trybie adaptacyjnym. W tym celu zaangażowane są maszyny różnych producentów, a strategie uogólniania dla ogólnych faz uczenia się są projektowane. Obecnie przeprowadzono również końcową serię testów na maszynach firmy Sumitomo (SHI) Demag.

Od połowy 2020 roku trwają prace badawczo-rozwojowe oraz od 2021 roku także serie testowe spin-offu plus10 i Centrum Tworzyw SKZ dla projektu badawczego DarWIN. Dzięki temu projektowi opartemu na sztucznej inteligencji, uczone są szczegółowe modele zachowań maszyn do wtrysku na podstawie wysokoczęstotliwościowych danych maszynowych. Dzięki przenoszalności wcześniej wytrenowanych modeli uczenia maszynowego, poszczególne maszyny mogą się od siebie uczyć. Oznacza to, że modele zachowań konkretnej maszyny nie muszą być za każdym razem całkowicie nowo tworzone, lecz mogą być jedynie niewielkie dostosowania do maszyny i aktualnie produkowanego wyrobu. Te modele zachowań proponują zoptymalizowane parametry procesu dla kolejnego cyklu maszyny, aby produkcja mogła odbywać się w najkrótszym możliwym czasie cyklu i bez odpadów, przy obecnych warunkach brzegowych, takich jak charakterystyka surowca i warunki otoczenia. Cechą wyróżniającą projekt DarWIN jest to, że maszyny różnych producentów mogą się od siebie uczyć. Modele zachowań są więc niezależne od producenta i można je przenosić na maszyny podobnej konstrukcji i technologii.

Testy sztucznej inteligencji na maszynach Sumitomo (SHI) Demag

Niedawno plus10 i SKZ przeprowadzili te serie testów także na maszynach Sumitomo (SHI) Demag. Wysokoczęstotliwościowa łączność maszyn Sumitomo (SHI) Demag umożliwia trenowanie algorytmów plus10 bezpośrednio na maszynach. Dzięki temu urządzenia mogą się nieustannie uczyć, unikać odpadów i zawsze działać z maksymalną wydajnością. Zaleta maszyn Sumitomo (SHI) Demag polega na tym, że ich sterowniki umożliwiają wysokoczęstotliwościową i zbliżoną do czasu rzeczywistego komunikację w zakresie milisekund. Ciągle uczące się narzędzia optymalizacyjne oparte na sztucznej inteligencji można więc łatwo wdrożyć i wykorzystywać w urządzeniach; maszyny są wręcz „gotowe na AI”.

Seria testów w technikum Sumitomo (SHI) Demag nie tylko przyczynia się do optymalizacji maszyn do wtrysku, lecz także służy rozwojowi interfejsów i ciągłemu sprawdzaniu oraz ulepszaniu oprogramowania opartego na sztucznej inteligencji. Dzięki zapewnieniu rzeczywistego środowiska testowego, Sumitomo (SHI) Demag aktywnie angażuje się w innowacyjne tematy i pomysły dotyczące swoich maszyn, kształtując aktywnie przyszłość wtrysku.

Wyniki badań istotne dla zrównoważonego przemysłu tworzyw sztucznych

Wyniki projektu badawczego mają również duże znaczenie dla zrównoważonej obróbki tworzyw sztucznych. Technologia plus10 umożliwia stabilne przetwarzanie nawet wrażliwych lub heterogenicznych materiałów, takich jak termoplastyczne post-consumer-recyklaty czy szybko sieciujące elastomery. Wnioski te wspierają więc funkcjonowanie gospodarki obiegowej w przetwórstwie tworzyw sztucznych.

Projekt badawczy „DarWIN” (numer referencyjny BMBF 01IS20066) jest finansowany przez Federalne Ministerstwo Edukacji i Badań (BMBF) i zakończył się 31.12.2021. Obecnie wyniki są opracowywane i wdrażane wewnętrznie w rozwoju oprogramowania plus10. Planowane jest opublikowanie końcowych rezultatów pod koniec 2022 roku oraz, we współpracy z SKZ, dalsze działania i demonstracje na żywo wyników rozwoju podczas branżowych wydarzeń, takich jak spotkanie „Cyfrowy wtrysk” w SKZ we Würzburgu.