Nell'ingegneria meccanica, la manutenzione e la sostituzione tempestiva dei componenti difettosi nelle macchine utensili è una parte importante del processo di produzione. Nel caso di viti a ricircolo di sfere, come quelli utilizzati nei torni per guidare con precisione la produzione di componenti cilindrici, l'usura è stata finora determinata manualmente.

"La manutenzione è quindi associata ai lavori di installazione, il che significa che la macchina si ferma, " afferma il professor Jürgen Fleischer dell'Istituto per la tecnologia di produzione (wbk) presso l'Istituto di tecnologia di Karlsruhe (KIT). "Il nostro approccio, d'altra parte, integra un sistema di telecamere intelligente direttamente nell'unità, che consente all'utente di monitorare continuamente lo stato del mandrino. Se è necessario agire, il sistema informa automaticamente l'utente."

Il nuovo sistema combina una telecamera con sorgente luminosa fissata al dado dell'unità e un'intelligenza artificiale (AI) che valuta i dati dell'immagine. Quando il dado si muove sul mandrino, prende le singole immagini di ogni sezione del mandrino, consentendo l'analisi dell'intera superficie del mandrino.

Intelligenza artificiale per l'ingegneria meccanica

La combinazione dei dati di immagine delle operazioni in corso con metodi di apprendimento automatico consente agli utenti del sistema di valutare direttamente le condizioni della superficie del mandrino. "Abbiamo addestrato il nostro algoritmo con migliaia di immagini in modo che ora possa distinguere con sicurezza tra fusi con difetti e quelli senza, " dice Tobias Schlagenhauf (wbk), che ha contribuito allo sviluppo del sistema. "Valutando ulteriormente i dati dell'immagine, possiamo qualificare e interpretare con precisione l'usura e quindi distinguere se lo scolorimento è semplicemente sporco o vaiolatura dannosa." Quando si addestra l'IA, il team ha tenuto conto di tutte le forme immaginabili di degenerazione visibile e ha convalidato la funzionalità dell'algoritmo con nuovi dati di immagine che il modello non aveva mai visto prima. L'algoritmo è adatto a tutte le applicazioni che identificano i difetti basati su immagini sulla superficie del mandrino ed è trasferibile ad altre applicazioni.

Dal 20 al 24 aprile ad Hannover Messe 2020, Il KIT mostra cosa è possibile fare con il monitoraggio intelligente dei mandrini nelle viti a ricircolo di sfere allo stand C14 nel padiglione 25 (Ricerca e sviluppo). Per di più, KIT organizza un padiglione dell'energia presso lo Stand L51 nel padiglione 27 27 (Energia integrata), così come altre mostre tematiche.