Zustandsüberwachung von CNC-Werkzeugmaschinen mit KI

Dieses Schema zeigt die Vorhersage des neuronalen Netzwerks für eine Variable (blau) und den gemessenen Wert der Variable (rot). Der Restfehler ist in gelb dargestellt.
Dieses Schema zeigt die Vorhersage des neuronalen Netzwerks für eine Variable (blau) und den gemessenen Wert der Variable (rot). Der Restfehler ist in gelb dargestellt.Bild: NUM AG

NUM bringt eine innovative Software mit künstlicher Intelligenz (KI) auf den Markt, die Anwendern von CNC-Werkzeugmaschinen eine kosteneffiziente Zustandsüberwachung bieten soll. Das Softwarepaket NUMai ist mit allen Flexium+-CNC-Systemen der aktuellen Generation von NUM kompatibel und stellt eine komplette, voll integrierte Lösung für CNC-Werkzeugmaschinen dar. Sie benötigt keine zusätzlichen Sensoren und läuft auf demselben Industrie-PC wie das HMI (Human-Machine-Interface) des CNC-Systems.

Die Software lässt sich einsetzen, sobald eine Werkzeugmaschine in Betrieb genommen wurde und für die Produktion bereit ist – oder auf einer Maschine, die bereits für Produktionszwecke zum Einsatz kommt. Sie Software erfasst – während der Anwendung der Maschine für normale Produktionsaufgaben – zunächst alle relevanten Betriebsdaten über einen Zeitraum von typischerweise mehreren Stunden. Idealerweise wird eine Vielzahl von Teileprogrammen mit unterschiedlichen Bearbeitungsbedingungen gefertigt, um eine möglichst umfassende und zuverlässige Datenbasis zu erhalten. Mit den gesammelten Daten wird ein neuronales Netz angelernt, sodass sich Abweichungen vom ‚guten‘ Maschinenverhalten und ‚guter‘ Leistung erkennen und vorhersagen lassen. Ein dazu geeignetes PC-Programm für die Online-Leistungsüberwachung und Diagnose wird automatisch generiert.

Während des täglichen Einsatzes in der Produktionsumgebung läuft die NUMai-Software im Hintergrund auf dem Industrie-PC, welcher Teil des CNC-Systems der Werkzeugmaschine ist, und überwacht und bewertet kontinuierlich die Leistung der Maschine. Jede Diskrepanz oder Abweichung über benutzerdefinierte Schwellenwerte hinaus wird an die SPS gemeldet, die dann ‚entscheidet‘, welche Maßnahmen ergriffen werden sollen – von einer einfachen Hinweismeldung bis hin zur Notabschaltung.

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