Qualität hat ihren Preis – ein Umstand, der nicht nur in der Güte eines Produktes begründet liegt, sondern auch in deren Kontrolle und Garantie. „Qualitätskontrolle kostet Zeit, das muss sich im Preis eines Produktes abbilden, der wird entsprechend hoch“, sagt Prof. Dr. Christian Überall. Der Leiter der „Smart Factory Mittelhessen“ an der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM) forscht deshalb daran, diesen Prozess weitgehend zu automatisieren und seine Kosten so zu reduzieren.

Eine automatisierte Qualitätskontrolle ist bereits in der Massenproduktion etabliert. Eine eigens zur Kontrolle genutzte Maschine könne also etwa Merkmale eines Produktes taktil „erfühlen“, oder eine bestimmte Eigenschaft kann gescannt oder fotografiert und mit einem definierten Standard abgeglichen werden. Beides ist aber nur für Großserien sinnvoll leistbar. „Bei kleinen Losgrößen oder Individualisierungen stößt es an Grenzen“, sagt Überall. Gerade bei der additiven Produktion (3D-Druck) oder der subtraktiven Produktion (CNC-Fräse) werden oftmals nur kleine Losgrößen produziert. Wenn diese abschließend noch individualisiert werde, etwa durch einen Schriftzug, nimmt die Qualitätskontrolle viel Zeit in Anspruch. Gute Kontrolle bietet dann nur das menschliche Auge.

Dort setzt ein Forschungsprojekt der „Smart Factory Mittelhessen“ an, das über die Förderlinie Dist@l des Landes Hessen knapp 500.000 Euro erhält. Die THM arbeitet dafür mit einem 3D-Druck-Dienstleister aus dem Rhein-Main-Gebiet zusammen, der ausgewählte Druckdaten seiner Kunden zu Forschungszwecken zur Verfügung stellt. „Uns liegen diese Soll-Daten vor. Die müssen dann mit den gescannten Ist-Daten des Druckes abgeglichen werden“, erläutert Überall. Diese einfache Idee automatisiert umzusetzen, sei hochkomplex.

Denn Ziel sei nicht, das Prinzip auf einzelne Produkte anzuwenden, sondern einen Standard zum Abgleich von Soll-Ist-Daten zu entwickeln, über den künftig Industrieunternehmen ihre Qualitätskontrolle auch kleiner Serien automatisieren können. „Wir nutzen dafür auch die Hilfe einer Künstlichen Intelligenz“, sagt Überall. Darüber hinaus wächst durch die Förderung das Team der „Smart Factory“ um die Mitarbeiter Marcel Bartholet als und Florian Fischer.

Mittelfristig will das Team mit den zugrundeliegenden Daten noch weitergehen. So soll etwa die KI aufgrund ihres „Erfahrungsschatzes“ Ausrichte-Empfehlungen für jedes Projekt geben. Das kann gerade im 3D-Druck deutliche Zeit-, Material- und Kostenreduktionen mit sich bringen. Mit diesem Ansatz fließen die Erfahrungen aus vorherigen Produktionsaufträgen in die aktuelle Fertigung ein und reduzieren somit eventuelle Nacharbeiten. „Dies wird den Produktpreis reduzieren und uns ermöglichen, weiterhin wettbewerbsfähige Produkte auf dem Markt anzubieten“, sagt Prof. Dr. Christian Überall.