Bessere Brillengläser durch prädiktive Wartung

Ausgangssituation

Die optoVision GmbH stellt auftragsbezogen hochpräzise Brillengläser aus Kunststoffrohlingen her. Diese werden in einem mehrstufigen und weitestgehend automatisierten Fertigungsprozess bearbeitet. Die auftragsbezogene Formgebung des Glases findet hierbei in einem Fräsprozess statt, der auf mehreren Fräsanlagen durchgeführt werden kann. Die Qualität der produzierten Gläser wird zum einen durch Mitarbeitende im Produktionsprozess und zum anderen durch ein optisches Messsystem kontrolliert. Das Messsystem überprüft unter anderem die geometrischen Eigenschaften der Linse, welche die optische Funktionalität der Linsen beeinflussen. Produktionsmitarbeitende überprüfen nach den einzelnen Fertigungsschritten ebenfalls die Qualität der Linse auf erkennbare Mängel oder Defekte.

Problemstellung

Ziel des QuickChecks war die Überprüfung, ob die aktuell erfassten Daten, die Voraussetzungen für den Einsatz von Verfahren der künstlichen Intelligenz (KI) zur prädiktiven Wartung erfüllen. Die prädiktive Wartung soll dabei für eine bessere Prozessqualität genutzt werden. Dazu wurde vom QuickCheck-Partner ein Datensatz bereitgestellt und im Detail untersucht.

Lösungsansatz

Der Lösungsansatz in diesem QuickCheck bestand aus drei Schritten, einer initialen explorativen Datenanalyse, der Anwendung von gelernten Regressionsmodellen zur Prädiktion der Brillenglasqualität sowie einer Untersuchung der Ursache für Bruch beziehungsweise Ausschuss in der Produktion.

Quick-Check-Ergebnisse

Im QuickCheck wurden Möglichkeiten zur Prozessoptimierung mittels KI für den vorliegenden Anwendungsfall untersucht. Dabei wurde der Datensatz bereinigt und auf verschiedene Zusammenhänge überprüft. Es wurde festgestellt, dass für den vorliegenden Datensatz keine modellierbaren Zusammenhänge identifiziert werden können, die einen Aufschluss über die Prozessqualität bzw. die Notwendigkeit einer Wartung geben. Unschärfen im Datensatz wurden erkannt und Handlungsempfehlungen ausgesprochen. Darüber hinaus, konnte gemeinsam mit dem Quick-Check-Partner eine unerwartete Häufung bei den Bruchursachen identifiziert werden, welche von den Prozessexperten der optoVision GmbH weiterverfolgt wird.