Entwicklung einer KI-Roadmap zur Überwachung und Optimierung eines Chembondprozesses


Herausforderung

Im aktuellen Produktionsprozess fehlen der pely-tex GmbH & Co. KG Ansätze, die das Prozessverhalten auf Basis von Prozessdaten quantitativ beschreiben. Objektive Kennzahlen und Messungen für den langfristigen wirtschaftlicheren Betrieb des Produktionsprozesses und für die Produktqualität werden benötigt.

Lösung

Die Lösung ist eine faktenbasierte und objektive Prozessführung. Es sollen künftig wichtige Prozesskennzahlen, wie kritische Prozessparameter, Qualität (Produkteigenschaften) sowie Energieverbrauch kontinuierlich erfasst und mit KI-Methoden in Verbindung gebracht werden. Hierfür wird das Unternehmen bei der Konzeptentwicklung begleitet.

Umsetzung

Eine Digitalisierungslösung muss sich an die Unternehmenskultur und -struktur anpassen. Dafür führt der Textil vernetzt-Partner Institut für Textiltechnik (ITA) ein Workshop mit Mitarbeitern aus möglichst vielen Ebenen des Unternehmens, vom Maschinenführer über Produktionsleiter bis hin zum Engineering und Management durch. Basierend auf dem Team-Input wird in der Nachbereitung ein Lösungskonzept erstellt.


Dokumentation des Umsetzungsprojektes:

Erfahren Sie mehr: Wie kamen die Projektpartner und Unternehmer zusammen? Worin lag der Schwerpunkt bei den folgenden Gesprächen, Workshops, etc.? Und wo steht das Unternehmen pely-tex GmbH & Co. KG heute?


Projektflyer zum Download

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Das Unternehmen
Die pely-tex GmbH & Co. KG ist ein mittelständisches Unternehmen und Spezialist für Vliesstoffe, die in den Bereichen Medizin, Hygiene und Filtration vielfältig und wirkungsvoll eingesetzt werden. pely-tex betreibt eine eigene Anlage zur Herstellung dieser chemisch verfestigten Vliesstoffe.

Herausforderung
Über die Auswirkungen durch Veränderung von Prozessparametern auf die Produkteigenschaften und die Prozessstabilität ist noch wenig bekannt. Es fehlen Ansätze, die das Prozessverhalten auf Basis von Prozessdaten quantitativ beschreiben und auch die Wechselwirkung verschiedener Prozessparameter erfassen. Abweichungen in den Produkteigenschaften können nicht immer Abweichungen von Prozessparametern zugeordnet werden. Daraus resultieren aufwendige Korrekturmaßnahmen, verbunden mit hohen Kosten für Materialsperrungen. Materialsperrungen bezeichnen produzierte Ware, die im Nachgang aufgrund von Qualitätsmängeln „gesperrt“ wird, also als nicht verkaufsfähig eingestuft wird.

Lösung
Objektive Kennzahlen und Messungen sollen in Verbindung mit KI-Methoden dafür sorgen, künftig Produktionsprozesse dauerhaft sicherer und wirtschaftlicher zu betreiben. Die klassische Prozessmodellierung stößt bei komplexen Prozessen mit multiplen Einflussparametern schnell an ihre Grenzen. Mithilfe von Big Data-Analysen und Methoden der Künstlichen Intelligenz können kritische Prozessparameter erkannt und gesteuert werden. Materialverbrauch, Ausschussrate aufgrund mangelnder Qualität sowie Energieverbrauch können so optimiert werden.

Umsetzung
Zusammen mit dem Textil vernetzt-Partner ITA wurde ein eintägiger Workshop konzipiert und durchgeführt. Dieser ist eine gute Einstiegsmethode, um digitale Veränderungsprozesse in Unternehmen anzustoßen. Inhalte waren eine Mischung aus Grundlagenschulung zu Industrie 4.0 und der Vermittlung methodischer Grundlagen. Es wurden Methoden vermittelt, die pely-tex im Nachgang selbstständig anwenden und durchführen kann, Ideen wurden generiert, bewertet und eine erste Ausgestaltung der ausgewählten Lösung umgesetzt.

Wie geht es weiter?
Aufbauend auf den bisherigen Ergebnissen will pely-tex ein System auf Basis von Big Data-Analysen erarbeiten. Mit dessen Hilfe sollen kritische Prozessparameter künftig besser erkannt und gesteuert werden. Die gemachten Erfahrungen sollen genutzt werden, gemeinsam mit anderen Firmen in einem neuen Projekt zu demonstrieren, wie mittels KI und Big Data-Analyse ein Vliesstoff-Prozess optimiert werden kann. Die Ergebnisse sollen auf andere Vliesstofftechnologien übertragbar sein.

Stichworte

  • Datenerfassung und -analyse
  • Künstliche Intelligenz
  • Prozessoptimierung

Ansprechpartner
Institut für Textiltechnik (ITA)
Ruben Kins
E-Mail:

O-Ton
"Durch das Projekt mit Textil vernetzt konnten wir unsere KI-Kenntnisse vertiefen und haben erarbeitet, wie dieses theoretische Wissen sich in der Praxis umsetzen lässt. Dies hat uns einen großen Schritt nach vorne gebracht.
Ulrike Steinke
Prozessentwicklungsingenieurin pely-tex GmbH & Co. KG


Mit Digitalisierung zu mehr Nachhaltigkeit – KI bringt Transparenz im Produktionsprozess

Mithilfe von KI und Big Data-Analyse wurden in diesem Umsetzungsprojekt Prozessdaten ausgewertet, um Korrelationen zwischen Prozessparametern und Produkteigenschaften zu erkennen und besser zu verstehen. Damit hofft das Unternehmen pely-tex GmbH & Co. KG , die Effizienz ihrer Vlies-Prozesse zu steigern und neue Ansätze für zukünftige Innovationen in der Produktentwicklung zu finden. Im Rahmen von Textil vernetzt wurde dafür mit dem ITA ein Workshop durchgeführt und ein Fahrplan für das Vorhaben erarbeitet. Textil vernetzt hat mit Ulrike Steinke aus dem Bereich Prozessentwicklung bei pely-tex über das Projekt gesprochen.

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Mehr Nachhaltigkeit durch Digitalisierung

Die pely-tex GmbH & Co. KG bringt mit Hilfe der Digitalisierung mehr Transparenz und Verständnis in ihre Produktionsprozesse und möchte sie damit auch nachhaltiger gestalten. Durch ein besseres Verständnis der Zusammenhänge zwischen Prozessparametern und Produkteigenschaften können die Produktqualität und die Effizienz des Prozesses gesteigert werden, wodurch Abfall reduziert und der Energieverbrauch weiter optimiert werden. Durch Transparenz der Produktionsprozesse ist der Energieverbrauch besser nachzuvollziehen und Einsparmöglichkeiten werden deutlicher.

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Prozesse digitalisieren und Einflussfaktoren verstehen

Das Unternehmen pely-tex GmbH & Co. KG betreibt eine Anlage zur Herstellung von chemisch verfestigten Vliesstoffen. Die hergestellten Produkte werden in der Getränke-Filtration und oralen Anwendungen genutzt, woraus besonders hohe Ansprüche an die Qualitätssicherung resultieren.  Der Prozess wird mit einem erfahrungsbasierten Expertensystem betrieben, wobei die Qualität der Produkte durch einen hohen Prüfaufwand sichergestellt wird. Abweichungen in den Produkteigenschaften können nicht immer Abweichungen von Prozessparametern zugeordnet werden. Daraus resultieren aufwändige Korrekturmaßnahmen, verbunden mit hohen Kosten für Materialsperrungen.

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