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Intelligente Schweißroboter

Wie künstliche Intelligenz die Prozesssicherheit beim automatisierten MSGSchweißen steigern könnte
  • Sebastian Rieck

    Dipl.-Ing. Sebastian Rieck ist seit 2017 Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Gruppe Automatisierungstechnik am Fraunhofer IGP. Im Fokus seiner Tätigkeit stehen vor allem steuerungs- und regelungstechnische Problemstellungen als auch die Anwendung künstlicher Intelligenz.

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    , Andreas Gericke

    Dr.-Ing Andreas Gericke (IWE) ist seit 2019 Leiter der Gruppe Thermische Fügetechnik am Fraunhofer IGP. In diesem Kontext beschäftigt er sich mit Fragestellungen aus dem Bereich der Schweiß- und Löttechnik sowie des thermischen Spritzens vor allem an stahlbaulichen Großstrukturen. Hauptarbeitsgebiete bilden dabei die Schweißmetallurgie und Werkstofftechnik sowie die Ermüdungsfestigkeit thermisch gefügter Materialien sowie Aspekte der Prozessautomatisierung und -analyse.

    , Steffen Dryba

    Dipl.-Ing. Steffen Dryba leitet seit 2018 die Gruppe Automatisierungstechnik am Fraunhofer IGP. Seine Forschungstätigkeiten erstrecken sich unter anderem über die Entwicklung und Realisierung von Roboter- und Sonderkinematiken sowie anwendungsspezifischer Endeffektorik, steuerungs- und regelungstechnischen Problemstellungen als auch über den Bereich der automatischen Roboterprogrammierung.

    , Knuth-Michael Henkel

    Univ.-Prof. Dr.-Ing. Knuth-Michael Henkel ist Inhaber des Lehrstuhl Fügetechnik an der Universität Rostock sowie stellvertretender Leiter des Fraunhofer IGP. Der Schwerpunkt seiner Forschung liegt im Bereich der Schweißtechnik, des mechanischen Fügens sowie des thermischen Spritzens. Neben werkstofflichen Fragestellungen sind fertigungs- und automatisierungstechnische Aspekte für die Branchen des schweren Stahl- sowie Schiffbaus Schwerpunkt seiner Forschung.

    and Wilko Flügge

    Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wilko Flügge leitet seit 2017 das Fraunhofer Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP und ist Inhaber des Lehrstuhl Fertigungstechnik an der Universität Rostock. Der Schwerpunkt seiner Forschung liegt vor allem im produktionstechnischen Bereich. Im Fokus stehen hierbei Zukunftsbrachen wie Schiff- und Stahlbau, Energie- und Umwelttechnik, Schienen- und Nutzfahrzeugbau sowie Maschinen- und Anlagenbau.

Published/Copyright: October 26, 2022

Abstract

Um eine hohe Prozesssicherheit innerhalb automatisierter MSGSchweißprozesse zu erreichen, ist der Einsatz zusätzlicher Sensorik oftmals unumgänglich. Im Rahmen dieses Beitrags werden die Gründe dafür näher beschrieben und auch herausgestellt, warum ein Roboter bei komplexeren Anwendungen oftmals das Nachsehen hat. Es wird zudem ein Ansatz vorgestellt, der den Einsatz künstlicher Intelligenz zur Erfassung und Antizipation des Prozesszustands vorsieht und in Kombination mit etablierter Sensorik innovative Adaptionsstrategien erlauben könnte.

Abstract

In order to achieve a high level of process reliability within automated gas metal arc welding processes, the use of additional sensors is often unavoidable. This article describes the reasons for this in more detail and explains why a robot is often left behind in more complex applications. In addition, an approach is presented that provides for the use of artificial intelligence for the detection and anticipation of the process state and, in combination with established sensor technology, could allow innovative adaptation strategies.


Hinweis

Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWFAdvisory Board wissenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer-Review).



Tel.: +49 (0) 381 49682-567

About the authors

Dipl.-Ing. Sebastian Rieck

Dipl.-Ing. Sebastian Rieck ist seit 2017 Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Gruppe Automatisierungstechnik am Fraunhofer IGP. Im Fokus seiner Tätigkeit stehen vor allem steuerungs- und regelungstechnische Problemstellungen als auch die Anwendung künstlicher Intelligenz.

Dr.-Ing Andreas Gericke

Dr.-Ing Andreas Gericke (IWE) ist seit 2019 Leiter der Gruppe Thermische Fügetechnik am Fraunhofer IGP. In diesem Kontext beschäftigt er sich mit Fragestellungen aus dem Bereich der Schweiß- und Löttechnik sowie des thermischen Spritzens vor allem an stahlbaulichen Großstrukturen. Hauptarbeitsgebiete bilden dabei die Schweißmetallurgie und Werkstofftechnik sowie die Ermüdungsfestigkeit thermisch gefügter Materialien sowie Aspekte der Prozessautomatisierung und -analyse.

Dipl.-Ing. Steffen Dryba

Dipl.-Ing. Steffen Dryba leitet seit 2018 die Gruppe Automatisierungstechnik am Fraunhofer IGP. Seine Forschungstätigkeiten erstrecken sich unter anderem über die Entwicklung und Realisierung von Roboter- und Sonderkinematiken sowie anwendungsspezifischer Endeffektorik, steuerungs- und regelungstechnischen Problemstellungen als auch über den Bereich der automatischen Roboterprogrammierung.

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Knuth-Michael Henkel

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Knuth-Michael Henkel ist Inhaber des Lehrstuhl Fügetechnik an der Universität Rostock sowie stellvertretender Leiter des Fraunhofer IGP. Der Schwerpunkt seiner Forschung liegt im Bereich der Schweißtechnik, des mechanischen Fügens sowie des thermischen Spritzens. Neben werkstofflichen Fragestellungen sind fertigungs- und automatisierungstechnische Aspekte für die Branchen des schweren Stahl- sowie Schiffbaus Schwerpunkt seiner Forschung.

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wilko Flügge

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wilko Flügge leitet seit 2017 das Fraunhofer Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP und ist Inhaber des Lehrstuhl Fertigungstechnik an der Universität Rostock. Der Schwerpunkt seiner Forschung liegt vor allem im produktionstechnischen Bereich. Im Fokus stehen hierbei Zukunftsbrachen wie Schiff- und Stahlbau, Energie- und Umwelttechnik, Schienen- und Nutzfahrzeugbau sowie Maschinen- und Anlagenbau.

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Published Online: 2022-10-26
Published in Print: 2022-10-30

© 2022 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, Germany

Downloaded on 25.9.2025 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.1515/zwf-2022-1137/html
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