Participantes en el proyecto de investigación (de izquierda a derecha): Jörg Nußbaum y Sebastian Zeleny del Berger Gruppe, el profesor Dietmar Tutsch y Tobias Wiegard de la universidad, y arrodillados Jannik Schuppener (Universidad de Bochum) y el Dr. Kai Uwe Paffrath del Grupo TKM. Foto: TKM/Dr. Kai Uwe Paffrath

WZ, 6 de enero de 2021

de Timo  Lemmer

Wuppertal/Remscheid Juntos con el Grupo TKM, de Remscheid, los investigadores quieren conocer el uso de la inteligencia artificial.

Un proyecto de investigación con fuerte participación de Bergisch quiere optimizar la producción de cuchillos: Si el profesor Dietmar Tutsch, de la Universidad de Wuppertal, y sus colegas se salen con la suya, es posible una producción más inteligente, rentable y ecológica. Para ello, se está desarrollando una IA (inteligencia artificial) que tendrá en cuenta y analizará principalmente los aspectos material-tecnológicos de la producción. El profesor Sebastian Weber, de la Universidad de Bochum, traducirá estos resultados en optimizaciones.

"Hasta ahora ha habido modelos matemáticos que utilizan diferentes enfoques para revelar el potencial de mejora. En este proyecto, queremos abrir nuevos caminos y desarrollar enfoques de optimización por ordenador basados en los datos de producción, los parámetros de la máquina y los datos del material. Para ello, se registrarán los datos del proceso de producción en cada uno de los subpasos", explica el experto en automatización Tutsch. A su vez, el experto en materiales Weber añade que existen diversos enfoques para poder reaccionar directamente a los respectivos procesos de mecanizado, por ejemplo en el tratamiento térmico de los componentes, junto con los enfoques de la IA. Y el Dr. Kai Uwe Paffrath, representante del socio industrial TKM Group, añade: "Estos datos se analizan después con la ayuda del ordenador, que puede extraer de ellos mucho más de lo que era posible hasta ahora. Para interpretar los datos, la IA necesita una comprensión básica del proceso". En ello trabajan principalmente los investigadores de Wuppertal, los expertos en materiales de Bochum y los profesionales de TKM y Heinz Berger Maschinenfabrik.

Los socios industriales que participan en el proyecto son TKM GmbH, como líder del consorcio dirigido por Thomas Meyer y el Dr. Kai Uwe Paffrath como director del proyecto, Heinz Berger Maschinenfabrik GmbH & Co. KG en torno al Dr. Andreas Groß y el director del proyecto Jörg Nussbaum. La ejecución científica recae en la Cátedra de Tecnología de Automatización/Informática de Wuppertal, en torno al profesor Dietmar Tutsch, y en la Cátedra de Tecnología de Materiales, en torno al profesor Sebastian Weber, en Bochum.

El proyecto "Knowledge Discovery in Production - Intelligent Optimization of the Production of Molded Products Using Knowledge Discovery Methods" - KnowDiPro para abreviar - se integra en una red de investigación más amplia en el grupo familiar TKM de Remscheid. "Hemos iniciado varios proyectos que pretenden contribuir a la eficiencia de los recursos y a la protección del medio ambiente con medidas en el ámbito de la digitalización y la automatización de la fabricación."

KnowDiPro trata específicamente de optimizar la producción de cuchillas, dijo. El proyecto se centra en las cuchillas circulares, que son las encargadas en la industria, por ejemplo, de cortar los llamados rollos madre de papel higiénico a las dimensiones estándar del hogar. "Hay mucho potencial de optimización", dice Tutsch. "Por ejemplo, hay muchos procesos de molienda en los que se tritura mucho material". Por un lado, hay que reducir la cantidad, y por otro, reutilizar el metal. Tutsch: "Cada cuchillo debe optimizarse individualmente, y en cada paso de la producción. Esto comienza con el endurecimiento del acero para herramientas utilizado, que consume mucha energía". Es precisamente en este punto donde la experiencia de Bochum tiene una importancia decisiva. Una vez analizado el acero individualmente, se pueden ajustar los parámetros de endurecimiento necesarios para cada cuchilla. "Esto nos da estabilidad al proceso", dice Paffrath: "Los errores se evitan en mayor medida o se detectan antes".

Ya hay muchos proveedores en el mercado que pueden recopilar toda la información de las distintas fases de producción. Sin embargo, siempre hay un problema en cuanto a lo que se puede obtener de esta información al final. Paffrath: "Eso es lo que queremos captar tecnológicamente, utilizando la experiencia combinada de la tecnología de materiales y la tecnología de la información".

En el primer paso del proyecto, que tiene una duración de tres años, los participantes en el mismo intentan conseguir optimizaciones en torno a las cuchillas circulares. "A largo plazo", dice Tutsch, "el tema, de gran complejidad, está pensado para que pueda transferirse a otros tipos de productos". El estado de Renania del Norte-Westfalia financia el proyecto dentro del programa "Progress.NRW" con el objetivo de que otras empresas puedan participar en los resultados.

El socio del sector de la ingeniería mecánica, Heinz Berger Maschinenfabrik, se encargará entonces de que en la transferencia de conocimientos a la industria las pequeñas y medianas empresas puedan beneficiarse de los avances. Tutsch: "En última instancia, queremos utilizar los métodos también en otros proyectos. Tenemos la esperanza de que al final muchas empresas y negocios puedan beneficiarse". La industria de la cuchillería y las herramientas, que caracteriza a la región de Bergisches Land, debería beneficiarse en general, afirma.