08.08.2011

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IPH: Temperierkanäle im Formenbau automatisch anordnen

Mit weniger Aufwand können Werkzeugbauer bei der Konstruktion zukünftig Temperierkanäle positionieren, versprechen die Wissenschaftler des IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover. Sie haben eine Methode entwickelt, bei der die Kanäle automatisch positioniert werden sollen.

Entwirft ein Konstrukteur das Werkzeug zur Herstellung von Deckeln für Shampooflaschen, ist das mit viel Aufwand verbunden. In diesem wie in vielen anderen Fällen müssen Temperierkanäle in das Werkzeug integriert werden. Lage, Querschnitte und Volumenströme sind zu definieren. Das erfordert einige Zeit und vor allem Erfahrung. Dank "Künstlicher Intelligenz", so das IPH, könnte der hohe konstruktive Aufwand bald sinken. Eine auf Algorithmen basierende Software soll Konstrukteure bei der Auslegung von Temperierkreisläufen unterstützen.

Gemeinsam mit drei Unternehmen habe das IPH im Forschungsprojekt "Neurotemp" eine Methode entwickelt, die eine automatisierte Temperierkanal-Positionierung durchführt. In dem Projekt wurden konturnahe Temperierkreisläufe betrachtet, die im Vergleich zu den konventionellen gebohrten Temperierkanälen eine gezieltere Kühlung ermöglichen. Als Beispiel diente den Wissenschaftlern eine Verschlusskappe, wie sie bei Shampoo-Flaschen verwendet wird.

Zunächst wurde aus Simulationsdaten der Simcon Software mit Algorithmen der Künstlichen Intelligenz (KI) ein Prognosemodell erzeugt. Mit Hilfe von Beispieldaten und vorgegebenen Regeln kann das KI-System Zusammenhänge zwischen Werkzeuggeometrien, Temperierkanalpositionen und Temperaturverlauf "erlernen". Das Modell ist in eine Software eingebettet und prognostiziert beispielsweise die an der Wand des Werkzeugs entstehenden Temperaturen. Ebenfalls Teil der Software ist eine Evoluationsstrategie. Damit kann die Software konstruierte Kanäle verändern und die Ergebnisse dann auf Basis des KI-Modells bewerten. Im Gegensatz zu konventioneller Simulationssoftware, die Stunden für die Bestimmung der Temperatur benötige, könne diese dank des KI-Modells innerhalb weniger Sekunden ermittelt werden. Zwar arbeite die konventionelle Simulationssoftware genauer, die Ergebnisse des KI-Modells reichen jedoch für die erste Auslegung des Werkzeugs aus. Die Software soll in den nächsten Monaten zur Marktreife entwickelt werden.

Das Projekt "Neurotemp - Automatisierte Temperierkanalpositionierung mittels Methoden der Künstlichen Intelligenz" wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie gefördert. Neben dem IPH waren der Werkzeugbau Siegfried Hofmann, die Simcon Kunststofftechnische Software sowie das Ingenieurbüro Reinhardt an der Forschungsarbeit beteiligt.