Processi produttivi modulari ottimizzati
L'Istituto Fraunhofer per la tecnologia dei materiali e dei fasci IWS ha sviluppato una soluzione innovativa chiamata SURFinpro per rendere i processi produttivi più veloci, precisi e flessibili. SURFinpro utilizza l'intelligenza artificiale e la tecnologia di misurazione ottica per rilevare, classificare, visualizzare e segnalare i difetti all'impianto di produzione in tempo reale.
Il dott. Christopher Taudt, capogruppo per la metrologia delle superfici presso il Fraunhofer Application Center for Optical Metrology and Surface Technologies (AZOM), e il suo team hanno sviluppato un sistema in grado di rilevare difetti superficiali, artefatti e cambiamenti di texture e di valutarli con l'aiuto dell'intelligenza artificiale. Il sistema registra le superfici tridimensionalmente ad alta risoluzione e genera informazioni continue per la produzione in corso. Classifica i difetti e fornisce parametri aggiuntivi come la densità dei difetti, le dimensioni geometriche e la frequenza dei difetti. Ciò offre un notevole valore aggiunto rispetto ai sistemi convenzionali.
Maggiore precisione a velocità più elevate
La soluzione è già stata utilizzata con successo per oltre un anno e analizza un processo roll-to-roll con una larghezza di 70 centimetri. Per aumentare ulteriormente il potenziale di ottimizzazione, il team addestra SURFinpro durante il processo di produzione in corso. Gli errori vengono inseriti in una rete neurale che utilizza un catalogo di errori per migliorare il rilevamento delle anomalie. Il sistema deve reagire dinamicamente ai cambiamenti. I ricercatori stanno lavorando allo sviluppo di reti neurali migliori, in grado di funzionare con meno dati, e all'implementazione di nuove strategie di addestramento durante le operazioni in corso.
Il Fraunhofer AZOM sta attualmente adattando la sua tecnologia a diverse aree di applicazione, tra cui la produzione continua di compositi in fibra. Non si tratta solo di evitare i difetti in prossimità della superficie, ma anche di rilevare e valutare i componenti in modo multidimensionale. L'industria dei semiconduttori è un altro gruppo target che avrà accesso agli algoritmi e al sistema di classificazione dei difetti, soprattutto per la produzione di materiale semiconduttore flessibile.
Attualmente, la soluzione Fraunhofer AZOM utilizza fino a quattro telecamere. I ricercatori stanno pianificando di espandere il sistema con altri sistemi di telecamere, in modo da poterlo utilizzare in modo flessibile indipendentemente dal processo. Un altro aspetto importante è la velocità della soluzione. I tempi di ciclo elevati sono richiesti soprattutto per le materie plastiche fibrorinforzate e nella lavorazione dei tessuti. Il team utilizza tecniche di apprendimento automatico e di intelligenza artificiale per accelerare la valutazione ed estrarre più rapidamente informazioni da un numero inferiore di dati.
Modulare intelligente e sofisticato
Un aspetto importante della soluzione è la sua modularità. Grazie a un sofisticato principio modulare con componenti efficienti, SURFinpro è versatile e facilmente adattabile a diverse esigenze. Le singole tecnologie del sistema sono state sviluppate come blocchi indipendenti che possono essere utilizzati efficacemente anche in altri progetti.
Fraunhofer AZOM presenterà la sua soluzione al Laser World of Photonics di quest'anno (27-30 giugno 2023) utilizzando un esempio di applicazione per la produzione flessibile di celle solari in un processo roll-to-roll. I visitatori avranno l'opportunità di sperimentare la registrazione e la valutazione dei dati in tempo reale presso lo stand congiunto Fraunhofer.
Fonte: Istituto Fraunhofer per la tecnologia dei materiali e dei fasci IWS. Nota di trasparenza: questo testo è stato redatto con il supporto di ChatGPT.
