Die Lasergravuranlage mit integrierter Künstlicher Intelligenz unseres Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrums vereinigt verschiedene zukunftsweisende Technologien in einer einzigen Anlage miteinander. Trotz der verhältnismäßig geringen Maße konnten wir einen nahezu vollautomatisierten Prozess für Lasergravuren etablieren. Dabei setzen wir auf eine höchst genaue Lasertechnologie, die sauberes Arbeiten für unterschiedlichste Materialien garantiert. Eine Künstliche Intelligenz (KI) stellt die Qualitätskontrolle sicher. Wie diese Anlage genau funktioniert, stellen wir Ihnen folgend vor.
In insgesamt fünf Stationen wird der komplette Prozess abgebildet. In der Aufnahmestation (1.) werden die Werkstücke in die Werkstattvorrichtung gelegt. Diese ist mit einem integrierten Computer verbunden, auf dem die Dateien mit den Fotos, Logos oder Texten liegen, die graviert werden sollen.
Das Werkstück wird sodann in die Laserbeschriftungsstation (2.) überführt. Dort werden die Werkstücke mittels des Laserkopfes graviert, durch Absaugen des Laserstaubs gereinigt und anschließend in die Kamerastation (3.) weitergeleitet. Daran schließt sich die auf Künstliche Intelligenz (KI) gestützte Qualitätskontrolle der Gravur an.
Hierfür wird mittels einer hochauflösenden Kamera, die in die Anlage integriert ist, ein Bild der Gravur gemacht. Ein KI-Algorithmus kann daraufhin nicht nur unterscheiden, ob die Gravur den Qualitätsanforderungen entspricht oder nicht, sondern sie identifiziert sogar diejenigen Stellen der Gravur, die die gewünschten Qualitätsstandards unterschreiten.
Der Clou unserer Lasergravuranlage besteht darin, dass die KI dem Laser mitteilt, welche Stellen der Gravur fehlerhaft sind und ausgebessert werden müssen. In der Entnahmestation (4.) werden die gravierten Werkstücke sortiert und bei mangelhafter Qualität wieder zur Aufnahmestation geschickt, um schließlich die Mängel von dem Laser beseitigen zu lassen.
Das Herzstück für diesen Vorgang ist die KI-Station (5.), die keine Station im eigentlichen Sinne ist. Sie gleicht die Qualität der Werkstücke mit einem Idealbild ab und passt im Lernprozess dementsprechend ihre Parameter kontinuierlich an, um eine konstant hohe Qualität gewährleisten zu können. Die Werkstücke können aus verschiedenen Materialien wie z. B. Metall, Holz oder Glas bestehen.
Vorteile der Lösung
Die wichtigsten Vorteile liegen in der Automatisierung eines Prozesses, der zuvor aufwändig von Menschen durchgeführt werden musste. Hierdurch gibt es eine deutliche Reduzierung der Fertigungskosten, um weiter im Wettbewerb bestehen zu können. Es können Personalkosten gesenkt und die Qualität der Gravuren erhöht werden, da der Laser nicht mehr manuell eingestellt werden muss. Die Produktionsgeschwindigkeit steigt durch die Automatisierung außerdem erheblich.
Demonstratorenszenarien
Ein Unternehmen stellt Einzelteile wie Schrauben, Muttern und weitere Stücke in Serienfertigung her. Da es sich bei den Kunden des Unternehmens um hochsensible Bauteile für Maschinen handelt, muss nachvollzogen werden können, wann und wo die Einzelteile gefertigt wurden. Hierfür muss auf jedem Einzelstück eine Produktionsnummer graviert werden, um im Nachhinein bestimmen zu können, aus welche Charge die fehlerhaften Einzelstücke stammen. Somit können fehlerhafte Chargen schnell ausgetauscht und ersetzt werden.
Einsatzgebiete/Branchen
Die Einsatzgebiete der Lasergravur mit KI-Unterstützung sind z. B. das Anbringen maschinenlesbarer QR-Codes, das Aufdrucken von Haltbarkeitsdaten, die Beschriftung von Schildern, die Herstellung von Stempeln oder Prägewerkzeugen, dreidimensionale Gravuren in Glas, Gravuren von Schmuck, die Kennzeichnung von Tabletten und das Aufdruck von Haltbarkeitsdaten.