KI-gesteuerte Werkzeugoptimierung (Videobeitrag)
Kunststoffabfälle wie etwa Verpackungen können für die energetische Wiederverwertung als Ersatz von fossilen Brennstoffen eingesetzt oder als Kunststoffrezyklat in Neuprodukten wiederverwendet werden. Dieses Ziel verfolgt die BBM Maschinenbau und Vertrieb GmbH. Das Unternehmen stellt Anlagen für die Herstellung von Kunststoffprodukten her. Über die Simulation des Produktionsprozesses mittels eines digitalen Zwillings und anschließender KI-gesteuerter Werkzeugoptimierung konnte das Unternehmen den Anteil des Rezyklateinsatzes auf bis zu 80 Prozent erhöhen.
KI-gesteuerte Werkzeugoptimierung
Die BBM Maschinenbau und Vertrieb GmbH aus dem westfälischen Langenberg produziert Anlagen zur Herstellung von Kunststoff-Hohlkörpern wie Fässer, Kanister und Zubehörteile für die Automobilbranche. Hierfür setzt das Unternehmen bereits auf den Einsatz von recyceltem Material. Das geschredderte Material stammt aus dem Gelben Sack, weshalb die Qualität aufgrund der Vielfältigkeit des bisherigen Einsatzzweckes, stark variiert. Aus diesem Grund ist das Material schwer kontrollierbar und erweist sich als schwierig in der Verarbeitung. Bei der Fassproduktion beispielsweise strömt das Primär- und Sekundärmaterial über verschiedene Extruder in die Anlage und wird im sogenannten Wendelverteiler zusammengefügt.
Evolutionärer KI-Prozess
Zur Optimierung dieses Prozesses hat das Unternehmen die Ianus Simulation GmbH, die einen digitalen Zwilling des Wendelverteilers erstellt hat, hinzugezogen. Mit Hilfe von künstlicher Intelligenz kann anschließend der optimale Wendelverteiler ausgewählt werden. Das Prinzip ist einfach und basiert auf dem evolutionären Prozess aus der Natur: zunächst werden durch die künstlich intelligente Software unterschiedliche Wendelverteiler entworfen, mit unterschiedlichen Parametern wie Höhen, Steigung etc. Hiermit werden tausende Varianten (Individuen) erzeugt, mit denen jeweils der Produktionsprozess simuliert wird. Die intelligente Software ermittelt dann, bei welcher Konstruktion möglichst viel Rezyklat bei gleichbleibender Qualitätsanforderung eingesetzt werden kann. Die besten 30 Prozent der ersten Generation werden ausgewählt und auf Gesetzesmäßigkeiten hin untersucht, welche dann in die Bildung neuer digitaler Zwillinge einfließen – bis in etwa nach zehn Generationen ein optimaler Wendelverteiler identifiziert worden ist.
Rezyklatanteil und Lebensdauer erhöht
Mit Hilfe des Einsatzes von KI wurde bei der Fassproduktion einen Rezyklatanteil von ca. 80 Prozent erreicht. Die Innen- und Außenbeschichtung machen dabei lediglich einen Anteil von jeweils zehn Prozent aus. Gleichzeitig konnte für die Produkte dank der Simulation die Qualität und Lebensdauer erheblich erhöht und der Stoffkreislauf zunehmend geschlossen werden.
Die BBM Maschinenbau und Vertrieb GmbH
... produziert Anlagen für Kunststoff-Hohlkörper wie Fässer, Kanister und Zubehörteile für die Automobilbranche. Mit Hilfe des Einsatzes von KI konnte das Unternehmen bei der Fassproduktion einen Rezyklatanteil von ca. 80 Prozent erreichen. Die Innen- und Außenbeschichtung machen dabei lediglich einen Anteil von jeweils zehn Prozent aus. Gleichzeitig konnte für die Produkte dank der Simulation die Qualität und Lebensdauer erheblich erhöht und der Stoffkreislauf zunehmend geschlossen werden.
Prozessoptimierung mit KI
Die BBM Maschinenbau und Vertrieb GmbH und die IANUS Simulation GmbH reduzieren die eingesetzten Ressourcen in der Produktion von Kunststoff-Hohlkörpern. Das gelingt mithilfe digitaler Zwillinge. Wie genau, erklären sie hier:
Technologie
Fähigkeit der KI: handeln, verstehen
KI-Modell: Evolutionäre Algorithmen bzw. Reinforcement Learning
Wertschöpfung
Phase: Entwicklung
Ziel der KI: Optimierung des Wendelverteilers
Ressourceneffizienz
Materialeinsparung durch die Erhöhung des Rezyklatanteils auf 80 Prozent
Qualitativ langlebige Fässer & Werkzeuge
