Qualitätssicherung mittels digitalem Zwilling und KI

Plock Control Spot MASTER

Eine halbe Milliarde Praxisdaten

Porepp sieht seine Innovation in einer Vorreiterrolle – wohl wissend, dass an verschiedenen Hochschulen an ähnlichen Lösungen geforscht wird. „Unser System arbeitet bereits im industriellen Alltag, daher verfügen wir schon über eine Datenbank mit einer halben Milliarde Informationen", erläutert er. Bei den Forschungsansätzen lägen oft lediglich wenige hundert Daten aus der Praxis vor.

Fehler vorhersagen und vermeiden

Kern des Systems ist die vollständige Inline-Erfassung von Produkt- und Prozessdaten jedes einzelnen Bauteils. Jedes Teil erhält eine individuelle Identifikationsnummer, die per Laser oder Tintenstrahldruck angebracht wird, ohne die Produktion zu unterbrechen oder zu verlangsamen. Kameras erfassen geometrische Maße wie Durchmesser, Abstand und Winkel, eine Sensorik Prozessgrößen wie Temperatur, Geschwindigkeit, Taktzahlen und Materialchargen. Aus diesen Informationen wird während des Produktionsprozesses ein digitaler Zwilling von jedem physikalischen Bauteil generiert. Damit ermöglicht die Software eine lückenlose Rückverfolgbarkeit: Sämtliche Werkstücke lassen sich vom Rohteil bis zur eingebauten Komponente exakt dokumentieren.

75 Prozent weniger Ausschuss

Die Software analysiert diese Datenmengen mithilfe künstlicher Intelligenz (KI). Anomalien wie Abweichungen in der Geometrie, geänderte Taktzahlen oder Temperaturwerte werden frühzeitig erkannt. Dadurch sind Vorhersagen über die Qualität der kommenden Fertigung in Zeitfenstern bis zu neunzig Sekunden möglich, Fehler können aktiv vermieden werden.
„Eine traditionelle statistische Überwachung mit nachfolgender 100-prozentiger Prüfung kann keine Vorhersagen treffen“, sagt Porepp. „Wir reagieren nicht erst, wenn ein Teil durchgefallen ist – wir verhindern, dass es überhaupt entsteht.“ Das Ergebnis: Bei Pilotanwendungen in der Stanztechnik sank der Ausschuss um teilweise bis zu 75 Prozent, Kundenreklamationen reduzierten sich mitunter um 90 Prozent.

Carbon Footprint und mannlose Fertigung

Neben der Qualitätssicherung und umfassenden Rückverfolgbarkeit ist die Software in der Lage, den Carbon Footprint jedes einzelnen Bauteils zu ermitteln. Angesichts verschärfter Umweltregulierungen wie dem EU-Green-Deal wird diese Funktion zunehmend wichtiger. „Außerdem eröffnet es die Möglichkeit, Geisterschichten zu fahren“, ergänzt Porepp – also zur automatisierten Fertigung ohne Personal. Durch die Integration in Maschinensteuerungen lassen sich einzelne fehlerhafte Teile automatisch ausschleusen, während die Produktion weiterläuft.

Einfach zu implementieren und schnell amortisiert

Das Grundprinzip von PlockControl basiert auf der konsequenten Digitalisierung sämtlicher physischen Bauteile. Jedes einzelne von ihnen erhält eine eindeutige ID und wird mit einem Datamatrix-Code markiert, der per Laser oder Drucker inline aufgebracht wird.

Die Implementierung erfolgt in mehreren Schritten: von der digitalen Erfassung eines Musterteils über die Erstellung des Zwillingmodells bis hin zur Einbettung in die IT-Struktur des Kunden. Die Investitionskosten bleiben dabei überschaubar.

Der Zeitaufwand vom Kickoff bis zur Serie beträgt drei bis sechs Monate, wobei der tatsächliche Stillstand in der Produktion nur wenige Stunden beträgt. Für Software, Markierungstechnik, Kameraausstattung und Engineering summiert sich der Aufwand auf Beträge, die sich laut Porepp „innerhalb von 18 Monaten nach Serienstart amortisieren – allein durch den Rückgang an Reklamationen.“

Die 2024 gegründete PlockControl GmbH beschäftigt fünf Mitarbeiter in Deutschland und hat mit der PlockControl Inc. bereits eine Tochtergesellschaft in den USA. Dort ist die Technologie wegen der weitreichenden Produkthaftung besonders interessant: Unternehmen können für jedes ausgelieferte Bauteil ein individuelles Prüfzertifikat herunterladen, das Echtheit und Qualität belegt.