Das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen hat gemeinsam mit dem Fraunhofer IPT einen Industriearbeitskreis „Predictive Quality“ ins Leben gerufen. Ziel ist es, auf vorwettbewerblicher Basis gemeinsame Prüfaufwände signifikant zu reduzieren und eine höhere Produktivität durch den Wegfall physischer Prüfprozesse zu realisieren. Weiterhin soll die Qualität durch Reduktion des Ausschusses, eine durchgängigen Qualitätsüberwachung sowie Wissensgenerierung aus den Modellen und eine gesteigerte Nachhaltigkeit durch eine ressourcenschonendere Produktion erhöht werden.
Dem modernen Qualitätsmanagement stehen immer mehr Daten immer schneller zur Verfügung. Gleichzeitig ermöglichen fortschrittliche Algorithmen immer detailliertere Abbildungen und Modelle der Produktion. Diese Daten und Modelle bilden die Grundlage für das Themenfeld Predictive Quality. Predictive Quality beschreibt die datenbasierte Vorhersage von Qualitätsmerkmalen. Über einen angelernten Zusammenhang zwischen Prozessparametern und Qualitätsmerkmalen können aufwändige physische Prüfprozesse, die häufig nur stichprobenartig durchgeführt werden, durch eine aufwandsarme modellbasierte 100-Prozent-Prüfung ersetzt werden.
Predictive Quality konnte bereits erfolgreich in industrienahen Forschungsprojekten umgesetzt werden, in denen Prüfaufwände signifikant reduziert und die Produktivität gesteigert wurde. Gleichzeitig werden in Digitalisierungs- und Industrie 4.0-Projekten von produzierenden Unternehmen immer mehr datenbasierte Qualitätsmanagementtools entwickelt und eingesetzt, Softwareunternehmen stellen fortschrittliche Infrastrukturen zur Datenfassung und -speicherung und Start-Ups bilden Geschäftsmodelle über die Bereitstellung von entsprechenden Algorithmen zur Datenauswertung.
Die beiden Aachener Institute unterstützen mit ihrer langjährigen Erfahrung im Arbeitskreis branchenunabhängig Unternehmen aus dem produzierenden Gewerbe (z.B. Automotiv, Metallverarbeitung, Chemie, Pharma, Medizintechnik) sowie Softwareunternehmen, die sich auf die Gewinnung, Speicherung und Verarbeitung von Daten spezialisiert haben (z.B. CAQ, MES, Sensorhersteller, Cloudanbieter). Der Industriearbeitskreis dient neuen Mitgliedern zur schnellen Verbreitung und Nutzung von Forschungsergebnissen und der Vernetzung und stützt sich auf drei Säulen.
In zwei Community Meetings im Jahr soll der Austausch zwischen den Mitgliedern des Arbeitskreises ermöglicht werden. Bei den Treffen sollen zudem aktuelle Erkenntnisse und Ergebnisse aus Industrie und Forschung vorgestellt werden. Themenspezifisch wird eine Studie pro Jahr innerhalb des Arbeitskreises durchgeführt, um Erkenntnisse zum aktuellen Stand der Technik in den Unternehmen, Herausforderungen und neuen Ansätzen zu gewinnen. Die Themen werden über einen Mehrheitsentscheid der Arbeitskreismitglieder*innen gewählt. In jeweils einem Demonstratorprojekt pro Jahr werden neue Ideen und Ansätze durch das Werkzeugmaschinenlabor WZL und Fraunhofer IPT ausprobiert.
Beispielhaft können verschiedene Algorithmen zur Qualitätsvorhersage oder zum Preprocessing implementiert und verglichen werden. Die Demonstratoren können entweder aus den Hallen vom Werkzeugmaschinenlabor WZL und Fraunhofer IPT stammen oder von einem Unternehmen gestellt werden. Gemeinsame Projektergebnisse stehen den Partner*innen uneingeschränkt zur Verfügung. Der Arbeitskreis finanziert sich über einen Jahresbeitrag.