Künstliche Intelligenz steigert Qualität in Lackierereien

Durch künstliche Intelligenz (KI) können hochsensible Anlagen in der Automobilproduktion noch präziser gesteuert werden, wie ein Pilotprojekt in der Lackiererei eines Automobilwerks zeigt.

In Lackierstraßen schwankt - trotz modernster Filtertechnik - der Anteil von feinsten Staubkörnern (Partikeln) in Abhängigkeit der angesaugten Umgebungsluft. Liegt die Staubbelastung über dem Grenzwert, könnte der noch feuchte Lack Partikel einschließen und so die lackierte Oberfläche optisch beeinträchtigen.

Spezialisten für künstliche Intelligenz (KI) aus der Planungsabteilung und des BMW-Werkes München haben nun einen Weg gefunden, diese Situation zu vermeiden. Jede frisch lackierte Karosserie passiert in der Lackiererei eine automatische Oberflächeninspektion. Die Daten aus dieser Kontrolle dienen als Grundlage für den Aufbau einer umfassenden Datenbank zur Staubpartikelanalyse. Um Live-Daten aus Staubpartikelsensoren in den Lackkabinen und Trocknern mit dieser Datenbank abzugleichen, setzen die Spezialisten nun KI-Algorithmen ein.

„Datenbasierte Lösungen helfen uns, die hohen Qualitätsanforderungen im Sinne unserer Kunden zu sichern und weiter auszubauen. Smart Data Analytics und KI geben unseren Mitarbeitern wichtige Entscheidungshilfen für Prozessverbesserungen an die Hand. Wir haben für die innovative Technologie der Staubpartikelanalyse mehrere Patentanmeldungen eingereicht“, so Albin Dirndorfer, Leiter Lackierte Karosserie, Finish und Oberfläche bei der BMW Group.

Zwei konkrete Beispiele unterstreichen den Nutzen dieser neuen KI-Anwendung: Sollten durch die Jahreszeit bedingt oder bei länger anhaltender Trockenheit die Staubwerte ansteigen, erkennt der Algorithmus diesen Trend rechtzeitig und errechnet beispielsweise einen früheren Zeitpunkt für den Filterwechsel. In Kombination mit weiteren Analysetools lassen sich zusätzliche Muster erkennen. Ein anderes Analyseergebnis könnte sein, dass die Anlage, die die Karosserien mit Straußenfedern von Staubpartikeln befreit, feinjustiert werden muss.

Die KI-Spezialisten der BMW Group sehen in der Staubpartikelanalyse großes Potenzial. Gespeist durch Informationen zahlreicher Sensoren und Daten aus der Oberflächen-Inspektion überwacht der Algorithmus über 160 Merkmale der Karosserie und kann die Qualität des Lackauftrags mit großer Genauigkeit vorhersagen.

Voraussetzung für einen späteren Serieneinsatz dieser KI-Anwendung ist eine noch breitere Datenbasis für den Algorithmus, für die insbesondere zusätzliche Messpunkte und noch präzisere Sensordaten bei der Reinigung der Karosserien benötigt werden. Die Experten der KI sind zuversichtlich, die Staubpartikelanalyse nach Abschluss der Pilotphase im Münchner Stammwerk auch in weiteren Fahrzeugwerken einsetzen zu können. (OM-07/22)