Verbundprojekt: Automatisierte Inline-Qualitätskontrolle der Farbe in der Produktion von additiv hergestellten Formteilen; Teilprojekt: Verfahren für die Qualitätskontrolle von eingefärbten additiv hergestellten Formteilen

Die Qualitätskontrolle der Färbung von additiv gefertigten Bauteilen wird überwiegend visuell durchgeführt und erfordert menschliches Know-How und ist fehleranfällig und nicht für industrielle Produktionen skalierbar. Es soll im Gesamtvorhaben eine Farbkontrolle durch optische Sensoren, KI-gestützter Bewertung und KI-Expertensystem als Feedbackschleife für voll-automatische Prozessabläufe und einer 100% erfassten Oberfläche erforscht und umgesetzt werden. Im Teilvorhaben soll der Prozess zum Anlernen des KI-Modells, die notwendige Datenbasis des Modells, das Training und der Aufbau des Expertensystems sowie eine Testphase unter Realbedingungen aufgebaut und erprobt werden. Herausforderungen sind dabei, dass die zu prüfenden Bauteile, gemäß den Möglichkeiten der additiven Fertigung, hoch variable und komplexe Strukturen aufweisen, sodass eine vollständige Beurteilung des Bauteils und nicht nur einzelner Referenzpunkte die verfahrenstechnischen Anforderungen erhöhen. Die Vielzahl an Kombinationen von Material, Oberflächenfinish und Farben (über 50.000 mögliche Kombinationen im aktuellen DyeMansion Portfolio) gepaart mit der geometrischen Vielfalt spannen hierbei einen breiten Anwendungsraum und bilden weitere Herausforderungen. Der Prozess für das Trainieren des KI-Systems zur Farberkennung und -bewertung erfolgt mittels einer zu erforschenden Standardgeometrie mit möglichst vielen geometrischen Oberflächenmerkmalen, um ein effizient zu trainierendes und robustes System zur exemplarischen Bewertung des Dyemansion Farbportfolios zu ermöglichen. Der Aufbau des Expertensystems wird durch bewusst erzeugte Fehlerbilder auf unterschiedlichen Bauteilparametern erzeugt und mit Optimierungspotentialen für Anwender vereinigt. In einer kontrollierten Produktionsumgebung mit sehr hoher Variantenvielfalt, die Realbedingungen simuliert, soll das System aus dem Teilvorhaben geprüft und als Demonstrator des Gesamtvorhabens ausgiebig getestet und optimiert werden.