Fast 20 Jahre leitete Prof. Dr. Konrad Wegener das IWF (Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigung), eines der traditionsreichsten Institute der ETH, 134 DoktorandInnen hat er in diesen 20 Jahren betreut. Zwei Wochen vor seiner Abschiedsvorlesung am 23. Mai 2023 gab uns Prof. Wegener ein Interview. Er ist ein Schnelldenker, der sagt, dass künstliche Intelligenz ohne menschliche Intelligenz wenig wert ist und warum uns Späne auch in Zukunft weiter Kopfzerbrechen bereiten werden.
Nach 20 Jahren Leitung des IWF darf sich Konrad Wegener in die ehrwürdige Ahnenriege der IWF-Institutsleiter der ETH einreihen.
(Bild: Thomas Entzeroth)
SMM: Die SMM-Jahreshauptausgabe ist dem Thema High Performance Manufacturing gewidmet. Was verstehen Sie unter High Performance Manufacturing?
Prof. Dr. Konrad Wegener: Unter Hochleistungsfertigung verstehe ich die Produktion an der Grenze des Machbaren. Diese Grenze verschiebt sich ständig nach oben, weil wir neue Verfahren und Prozesse entwickeln.
Im Zusammenhang mit der Hochleistungsfertigung wird oft das Hochgeschwindigkeitsfräsen genannt, welche Rolle spielt dieses Verfahren in diesem Zusammenhang?
Prof. Dr. K. Wegener: Das Hochgeschwindigkeitsfräsen ist ein Teilsegment innerhalb der Hochleistungsfertigung. Wenn wir von Hochleistungszerspanung sprechen, sprechen wir in der CIRP-Community von High-Performance-Cutting und nicht von High-Speed-Cutting. Warum? Weil Performance viele Aspekte beinhaltet, wie Hochgeschwindigkeit, höchste Präzision, hohe Oberflächengüte, hohe Komplexität, Mikrofertigung im Grenzbereich und letztlich auch höchste Leistung.
Was sind die aktuellen Themen in der Zerspanung von Hochleistungswerkstoffen?
Prof. Dr. K. Wegener: Bei der Bearbeitung von Hochleistungswerkstoffen sprechen wir heute über Zerspanung von kohlefaserverstärkten Kunststoffen, Silizium, Hartmetallen bis hin zu Keramiken. Noch vor wenigen Jahren war die Bearbeitung solcher Werkstoffe mit definierter Schneide völlig undenkbar.
Welche Rolle spielt die Energieeffizienz, die vor 10 Jahren «gehypt» wurde?
Prof. Dr. K. Wegener: Energie- oder CO2-Reduktion alleine ist für mich kein brauchbares Ziel. Es geht um die Reduktion des Ressourceneinsatzes im Generellen, und das gehört immer noch mit hoher Priorität verfolgt. Das heisst: viel wichtiger als Energieeffizienz ist der schonende Umgang mit materiellen Ressourcen. Energie wird der Erde nachgeliefert über das Hochleistungskraftwerk Sonne. Wenn mal die materiellen Ressourcen, z. B. bestimmte chemische Elemente, verschleudert sind, ist das praktisch unwiederbringlich vorbei. Die Erde hat zwar einen Aufkonzentrationsmechanismus, der braucht aber Jahrmillionen – und so viel Zeit haben wir in der Fertigung nicht.
Energie- oder CO2-Reduktion alleine ist für mich kein brauchbares Ziel. Es geht um die Reduktion des Ressourceneinsatzes im Generellen und das gehört immer noch mit hoher Priorität verfolgt. Das heisst: viel wichtiger als Energieeffizienz ist der schonende Umgang mit materiellen Ressourcen.
Prof. Dr. Konrad Wegener, Leiter Inst. f. Werkzeugmaschinen, ETH Zürich
Einen Fertigungsprozess optimal zu fahren, ist nach wie vor sehr anspruchsvoll. Warum ist die Zerspanung dermassen komplex?
Prof. Dr. K. Wegener: Weil die Vorhersage der Kräfte und der Schwingungen, die Abdrängung des Werkzeugs von sehr vielen Parametern abhängt. Auch die Simulation der Spanbildung setzt zwar ca. 25 Jahre nach der Simulation in der Umformtechnik ein, kämpft aber mit viel schwierigeren Problemstellungen: Reibung spielt immer eine Rolle, Schergeschwindigkeiten sind um Zehnerpotenzen grösser als in der Umformtechnik, eine Vorhersage muss immer die thermomechanische Kopplung mit berücksichtigen – isotherme Probleme gibt es in der Zerspanung nicht und die Gradienten von Zustandsgrössen und Feldgrössen sind riesig. Dazu kommt, dass eigentlich nichts verschleissfrei ist, d. h., die Geometrie des Werkzeugs ändert sich dauernd. Das erfordert auch, dass man mit Schneidstoff, Beschichtung und KSM für den Werkstoff optimale Bedingungen finden muss. Ein weiteres Thema ist die Werkzeugfeingeometrie, d. h. die Gestaltung der Schneidkante. Optimale Radien führen zu signifikanten Steigerungen der Lebensdauer. Man muss sie aber vermessen können und man muss sie reproduzierbar gestalten können. Durch Fräsen im begrenzt stabilen Bereich kann man deutlich höhere (2 bis 10) Abtragsleistungen erzielen, muss dann aber genau wissen, wo die Stabilitätsgrenze liegt. Hier habe ich mein teuerstes Experiment (40'000 CHF) gefahren. Wir haben im begrenzt stabilen Bereich gefräst und mit einem Mal fing es an zu rattern. Das hat die Spindel in den Himmel geschickt. Ich erwarte, dass die Produktivität in der Zerspanung bei genauerer Vorhersage um den Faktor zwei gesteigert werden kann. Wissenschaftliche Methoden sind der Schlüssel dazu.
Kürzlich habe ich mit Jean-Daniel Isoz (CEO des WZM-Herstellers SIP und Bumotec) über Closed-Loop-Prozesse gesprochen. Er sieht dies in naher Zukunft nicht bei Fräsprozessen. Welche Rolle spielen Closed-Loop-Prozesse bereits heute und wie sehen Sie die Entwicklung in der Zukunft?
Prof. Dr. K. Wegener: Die Frage ist insofern interessant, als es verschiedene Ansätze mit unterschiedlichen Regelsystemen für die Grössenrückführung gibt. Wir unterscheiden z. B. nach Fristigkeit der Rückführung in kurz, mittel und lang. Will man die Fräskräfte am Zahn eines Fräsers in-process regeln, wird es deshalb schwierig, weil extrem schnell eingegriffen werden muss. Zum zweiten Fall: Einfacher wird es, wenn ich mit einem Fräser eine Bahn fräse, messe und anschliessend korrigiere. Auch in der Schleiftechnik ist diese Korrekturmethode Stand der Technik. Die dritte Closed-Loop-Schleife umfasst das Machine Learning (ML). Mittels ML entwickle ich sozusagen «Rezepturen» für bestimmte Features, die im System hinterlegt sind. Wenn ich Geometrieelemente in bestimmten Materialien erzeugen will, kann ich aus der Datenbank rausgreifen, welche Technologieparameter ich wähle. Das sind die drei Ebenen von «Closed-loop»-Verfahren. Aber ich mache keinen Hehl aus meiner Meinung: ich bin ein Regelungsgegner, insbesondere wenn es um den ersten Fall geht.
Warum?
Prof. Dr. K. Wegener: Ein Beispiel: Wenn ich den Closed-Loop-Prozess auf das Autofahren übertrage, dann würden wir beim Fahren aus der Heckscheibe schauen und die Fahrtrichtung aufgrund der umgefahrenen Strassenlaternen korrigieren. Eine gute Vorsteuerung ist also immer besser als eine Regelung. Eine Regelung kommt immer zu spät. Eine Vorsteuerung ist anlernbar, siehe Führerschein beim Autofahren, hier sehe ich einen grossen Nutzen der KI.
Stand vom 30.10.2020
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In der Schleiftechnik hingegen sind Closed-Loop-Prozesse, wie Sie sagen, bereits Stand der Technik.
Prof. Dr. K. Wegener: Richtig, in der Schleiftechnik profitieren wir in der Tat von Closed-Loop-Prozessen, ohne Closed Loop der zweiten Art kommen wir in der Schleiftechnik nicht aus. Schleifmaschinen haben nicht selten eine In-Process-Messung und wenn sich ein Ist-Wert in Richtung Toleranzgrenze des Sollwerts bewegt, wird automatisch korrigiert. Auch bei der Laserbearbeitung von Mikrowerkzeugen geht es in Richtung Closed-Loop-Prozess. Nach dem Lasern wird gemessen und gegebenenfalls nachgelasert. In Zukunft wird die Messtechnik näher an die Produktion rücken, um direkt eingreifen zu können. Ich bin überzeugt, dass sich das sukzessive entwickeln wird. Ein ganz aktuelles Beispiel in der klassischen Fertigung ist der neue Big-Kaiser-Ausdrehkopf, der nach dem Vermessen der Bohrung über die CNC-Steuerung automatisch nachjustiert wird und die Bohrung auf Mass fertigt, ohne dass der Bediener eingreifen muss.
Zurück zu Bumotec: Deren Maschinen werden so konzipiert, dass das Bauteil innerhalb der Toleranzen gefertigt werden kann.
Prof. Dr. K. Wegener: Das ist der Ansatz, der wegführt von dem Strassenlaternen-Konzept beim Autofahren. Man schaltet die Störgrössen systematisch aus. Viele Einflüsse schieben wir heute in die statistischen Abweichungen, weil wir zu bequem sind, sie zu berücksichtigen, oder es nicht besser kennen. Dazu zählt häufig die Abdrängung des Werkzeugs aufgrund von Zerspankräften. Durch einen Schlichtprozess mit möglichst gleichmässigem kleinem Aufmass wird eine robuste Prozesskette installiert, dann spielen Schnittkräfte und deren Variation keine grosse Rolle mehr. Unter dem Gesichtspunkt der Korrektur kann man messen und nachkorrigieren, falls dabei nicht die Mindestspanungsdicke unterschritten wird. Aber die Werkzeugabdrängung kann man auch modellmässig vorhersagen und damit kompensieren, also als Vorsteuerung berücksichtigen.
Stichwort Spanbildung und Spanbruch, warum ist das gerade beim Drehen und Bohren heute noch ein Thema und welche technologischen Möglichkeiten gibt es in der Fertigung?
Prof. Dr. K. Wegener: Wir haben ein Arsenal an gut zerspanbaren Werkstoffen, die wir in Zukunft nicht mehr verwenden können respektive dürfen. Das Thema wird an Bedeutung zunehmen, wegen des Verbots von Blei als Legierungsbestandteil, das betrifft Messing sowie Automatenstähle. Die Uhrenindustrie achtet auf ihren Ruf und wird in Zukunft sicher auf bleifreies Messing setzen. Das wird zerspanungstechnisch anspruchsvoll.
Was heisst anspruchsvoll?
Prof. Dr. K. Wegener: Bleifreies Messing erzeugt bei Drehprozessen Fliessspäne, die den Drehprozess stören können. Zum Thema anspruchsvoll gehört im Zusammenhang mit den bleifreien Materialsorten auch der zunehmende Werkzeugverschleiss. Bei der Betrachtung des technologischen Optimierungspotenzials muss man sich bewusst sein, dass es letztlich darum geht, das technisch Machbare in einen wirtschaftlichen Rahmen zu bringen. Zum Beispiel will man die Maschine nicht ausschalten, um die Späne zu entfernen, weil das ineffizient ist. Man kann mit Spanbrechern einiges machen, den Span über die Bruchgrenze hinaus umformen, damit er bricht. Es gibt Spanformdiagramme, die zeigen, in welchem Vorschubbereich welcher Spanbrecher tatsächlich wirkt. Späne sind immer noch ein Problem. Die Zerspanung steht unter Kostendruck. Das heisst, die Zerspanung muss funktionieren, auch in der mannlosen Zeit. Speziell bei der Trockenzerspanung wird es noch einmal alles andere als einfach. Für Materialien mit schwer zu erzielendem Spanbruch gibt es maschinenseitig z. B. frequenzüberlagerte Achsansteuerungen mit einem definierten Freischnitt, um den Span in der Art definiert zu «brechen».
Thema «Bleifrei»: Wie gehen die Werkstoffhersteller mit der Thematik um?
Prof. Dr. K. Wegener: Wir haben im Rahmen dieser Thematik ein Projekt mit einem Stahlhersteller durchgeführt, um die Zerspanungseigenschaften von neu entwickelten Werkstoffen zu untersuchen. Wir nutzten einen Akustik-Sensor mit Hochpassfilterung, um zu messen, wann der Span bricht. Mit einer weiteren Messung haben wir die Geschwindigkeit der Spanbildung gemessen und konnten mit diesen beiden Werten die Spanlänge in-process messen. Für die Werkstoffhersteller ist diese Thematik mit den neuen Werkstoffen im Zusammenhang mit deren Zerspanungseigenschaften sehr wichtig. Ggf. kann bei Messinglegierungen Blei durch Wismut substituiert werden, was einen ähnlichen Effekt hat. Bei Stählen wurde auch mit graphithaltigen Stählen experimentiert und gute Erfolge erzielt.
Welche Rolle spielt der Kühlschmierstoff direkt an der Spanbruchstelle?
Prof. Dr. K. Wegener: Aufgrund der Wärmeentwicklung bei der Spanbildung wird der Werkstoff duktil und ist schwieriger zu brechen. Die Kühlung direkt in der Spanbildungszone mit klassischen Kühlschmierstoffen reduziert die Wärmebildung im Bereich der Spanbildung nur wenig. Aber wenn man mit kryogener Kühlung operiert, kann die Spantemperatur erheblich gesenkt werden und man fördert dadurch den Spanbruch. Klassischer KSS kann als unterstützendes «Werkzeug» eingesetzt werden, indem der KSS mit sehr hohem Druck unter den entstehenden Span gespritzt wird und so als fluider Spanbrecher wirkt.
Hinsichtlich der Schnittgeschwindigkeit hat sich in den letzten Jahrzehnten jedoch einiges getan.
Prof. Dr. K. Wegener: Seit 1870 hat sich die Schnittgeschwindigkeit bei Baustählen um den Faktor 1000 erhöht. Das bedeutet, dass die Maschinen stabiler und gleichzeitig dynamischer werden mussten, was sie auch wurden.
Was bedeutet das für die Werkzeugmaschinen-Entwicklung?
Prof. Dr. K. Wegener: Produktivitätssteigerung bei WZM geht in die Richtung, Nebenzeiten zu reduzieren, zu automatisieren und die Sicherheiten für die Werkzeuge und Achsen der Maschinensteuerungen durch bessere Kenntnisse der Belastungen zu reduzieren. Dennoch wird ein Werkzeugmaschinenhersteller das zukünftige Leistungspotenzial des Werkzeugs in die neu zu entwickelnden WZM einfliessen lassen. Werkzeugmaschinen sind hochkomplexe Systeme mit teilweise gegensätzlichen Anforderungsprofilen (hohe Dynamik bei gleichzeitig hoher Steifigkeit). Die hohe Steifigkeit wird durch eine hohe Masse erreicht, was wiederum zu Lasten der Dynamik geht, die eigentlich seitens der Produktivität gefordert wird.
Es ist somit ein Spagat zwischen hoher Produktivität und Genauigkeit?
Prof. Dr. K. Wegener: Bei hoher Produktivität habe ich gleichzeitig hohe Beschleunigungen und Kräfte. Denn Stabilität bedeutet typischerweise Massenerhöhung, grosse Massen zu beschleunigen, erzeugt höhere Kräfte. Hinzu kommen die Schnittkräfte, die typischerweise mit steigendem Zeitspanvolumen zunehmen.
Das ist letztlich der Grund, warum am Ende geschlichtet wird. Einfacher wird es nicht, aber das ist auch gut so, sonst könnte heute jeder Werkzeugmaschinen bauen. Und genau deshalb haben wir in der Schweiz sehr gute Werkzeugmaschinenhersteller, weil sie wissen, wie man diese gegensätzlichen Herausforderungen, so gut es geht, unter einen Hut bringt. Konkret heisst das aber auch, dass es Maschinen gibt, die speziell auf hohe Produktivität oder auf Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und Dynamik ausgelegt sind. Geschwindigkeit alleine reicht aber nicht. Es muss das Beschleunigungsvermögen dazu passen und bei kurzen NC-Sätzen und komplexen Geometrien ist die alles entscheidende Grösse der Ruck.
Die Kunst besteht darin, die Genauigkeit, die schwere und steife Komponenten verlangt, mit der Dynamik zu kombinieren.
Prof. Dr. Konrad Wegener, Leiter Inst. f. Werkzeugmaschinen, ETH Zürich
Die WZM-Konstrukteure bewegen sich demnach in einem Spannungsfeld.
Prof. Dr. K. Wegener: Die Kunst besteht darin, die Genauigkeit, die schwere und steife Komponenten verlangt, mit der Dynamik zu kombinieren. Das Spannungsfeld wird noch grösser durch Möglichkeiten der Kompensation, um z. B. das mit Erhöhung der mechanischen Genauigkeit überproportionale Anwachsen der Kosten zu umgehen. Aber mit Kompensationsstrategien kann ich mechanische, thermische usw. Ungenauigkeiten herausholen. Im Dreiachsbereich ist das einfach. Kompensationsmodelle für die Fünfachsbearbeitung haben wir entwickelt. Das ist nichts Geheimnisvolles. Die Kunst besteht darin, das Fehlerverhalten den einzelnen Achsen zuzuordnen und damit kompensierbar zu machen. Weiterhin kann man aber nur kompensieren, was deterministisch ist.
Apropos Dynamik: Welche Rolle werden zukünftig CFK-Elemente oder Struktur-Komponentenbau im WZM-Bau spielen können, um die Massenträgheit bewegter Komponenten zu reduzieren?
Prof. Dr. K. Wegener: Wir sollten für einen Lasermaschinenhersteller eine CFK-Leichtbaubrücke entwickeln und haben damals ein KTI-Projekt eingereicht. Wenn ich aber eine CFK-Brücke entwickle und herstelle und eine klassische Stahlprofilschienenführung einbaue, dann wird die Gesamtkonstruktion eine Banane, sobald es warm wird, wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Als Lösung haben wir eine aerostatische Flachführung angedacht und sie in den Projektantrag integriert. Der Projektantrag wurde schliesslich abgelehnt mit dem Argument, wir sollten uns erst einmal auf ein Ziel konzentrieren und nicht die ganze Komplexität angehen. Sie haben nicht verstanden, dass man eine CFK-Brücke nur in diesem Gesamtkonzept mit einer aero- oder hydrostatischen Führung konzipieren kann.
CFK kann also im WZM-Bau technisch sinnvoll sein?
Prof. Dr. K. Wegener: Technisch durchaus, denn hohe Dynamik erfordert leichte Bauteile, Genauigkeit erfordert steife Bauteile. Wenn man die anisotropen Eigenschaften von CFK nutzt und die Bauteile belastungsgerecht auslegt, kann man mit CFK einiges an Steifigkeit im Verhältnis zur Masse optimieren. Letztendlich muss man aber sagen, dass CFK im WZM-Bau nur rudimentär eingesetzt wird. Das liegt sicherlich auch daran, dass es einfach sehr teuer ist. Kurz: Technisch interessant, aber wirtschaftlich häufig nicht darstellbar. Das ist «Stand heute». Das kann sich ändern, wenn sich die Rahmenbedingungen ändern.
Welche Rolle spielt künstliche Intelligenz bzw. Machine Learning (ML) in der Fertigung?
Prof. Dr. K. Wegener: ML ist weder ein Allheilmittel noch eine Technik, der man sich verschliessen darf, sondern schlicht ein Tool, das höchst geeignet ist für verschiedene Anwendungsfälle. Wir haben im Rahmen eines Projektes eine thermisch voll kompensierte Fünf-Achs-WZM entwickelt: Einerseits wurde viel in die Messtechnik investiert, entscheidend ist aber die Steuerung, die die Achsen in allen Temperaturfällen entsprechend dynamisch und statisch kompensieren muss. Die Maschine führt in regelmässigen Abständen ein Kalibrierprogramm durch und lernt das in der Steuerung residierende Kompensationsmodell neu an. Das ist aus meiner Sicht ein sehr spannendes Thema, das in Zukunft verstärkt in den WZM integriert wird.
Wo stösst ML an seine Grenzen?
Prof. Dr. K. Wegener: Zum Beispiel, wenn die erforderliche Anzahl der Testfälle zu gross wird, um ML zu speisen. Ein Beispiel: Wir hatten WZM-Projekt, bei dem die WZM modular aufgebaut war mittels verschiedener Komponenten. Die Komponenten waren alle innerhalb der vorgegebenen Toleranzfelder, die fertig montierte Maschine aber nicht. Da stellte sich die Frage: Können wir durch künstliche Intelligenz (KI) einen Hinweis bekommen, welche kombinierten Toleranzfelder der einzelnen Komponenten zu einem guten respektive schlechten Ergebnis führen?
Und?
Prof. Dr. K. Wegener: Es hätte funktioniert, aber die KI brauchte 16 000 Lernfälle. Das heisst, erst nach der 16 000sten Maschine hätte man eine KI-Lösung. Die Firma produziert aber nur ca. 1000 Maschinen pro Jahr. Dann würde es mehr als zehn Jahre dauern, bis man eine valide Aussage hätte. Bis dahin ist sowieso längst der Serienwechsel eingetreten. Das Entscheidende ist, dass KI WZM-Know-how respektive -Daten braucht, um zu einem sinnvollen Ergebnis zu kommen.
Wie haben Sie das Problem gelöst?
Prof. Dr. K. Wegener: Wir haben mit natürlicher Intelligenz eine Situationsanalyse gemacht und konnten Komponenten ausschliessen, die sicher keinen Einfluss haben konnten. Damit waren wir erfolgreich. Daraus leitet sich die Frage ab, inwieweit man die Prozesse und die Maschinen verstehen muss, um effiziente Optimierungen durchführen zu können. Ich bin der Meinung, dass dieses Grundverständnis eine wichtige Voraussetzung ist, um Machine-Learning effizienter einzusetzen. Blindes Einsetzen von KI ist der falsche Ansatz und vergleichbar damit, jede Aufgabe mit dem Vorschlaghammer lösen zu wollen.
KI-Projekte fangen fast immer bei der Sensorik an. Das heisst aber auch: Wenn man Mist misst, dann nützt die beste KI nichts. <<
Prof. Dr. Konrad Wegener, Leiter Inst. f. Werkzeugmaschinen, ETH Zürich
Welche Rolle kann künstliche Intelligenz im Rahmen von Optimierungen von Fertigungsprozessen spielen?
Prof. Dr. K. Wegener: Auf der einen Seite muss man meiner Meinung nach das System verstehen – wie es funktioniert – und damit die KI «füttern». Darauf aufbauend muss die KI die Unwägbarkeiten berücksichtigen. Das Thema Rattermarken haben wir schon diskutiert, wir modellieren die Maschine, die Spindel, die Werkzeugaufnahme und das Werkzeug sowie die Prozesskräfte. Dafür gibt es entsprechende Modellparameter, die z. T. wohlbekannt sind, z. T aber mit hohen Unsicherheiten behaftet sind, wie z. B. das Dämpfungsverhalten an Fügestellen zwischen Spindel und Aufnahme oder die Schnittkraftkoeffizienten, die bei der Modifikation dieses Zerspanprozesses eine Rolle spielen. Bei den Parametern, die wir nicht genau beurteilen können, nutzen wir ML und entwickeln eingelernte Stabilitätskarten. Wir haben einige gute Ergebnisse in diesem Bereich mit ML erzielen können.
Sie konnten mittels KI Schleifbrand detektieren. Wie haben Sie das gemacht?
Prof. Dr. K. Wegener: Wir haben zwei akustische Emissionssensoren an verschiedenen Stellen eingesetzt und auch Strom/Leistung gemessen. Daraus ergibt sich eine Datenprozesskette. Die Auswertung ist dann relativ aufwendig, um spezifische Merkmale herauszulesen, die mit dem Schleifbrand korrelieren. Seitens der KI wurde ein Klassifikationsverfahren eingesetzt. Mit dieser KI-Methode konnten wir «Schleifbrand – ja oder nein» zu 98% sicher vorhersagen. Die hierfür standardisierte Nitalätzung ist voraussichtlich weniger sicher als unsere Klassifizierung. Wichtig ist, KI-Projekte fangen fast immer bei der Sensorik an. Das heisst aber auch: Wenn man Mist misst, dann nützt die beste KI nichts.
Welche wirtschaftliche Rolle nimmt die Fertigungstechnik in der Schweiz im weltweiten Vergleich ein?
Prof. Dr. K. Wegener: In der Schweiz ist die Wertschöpfung konkret in dem Sektor Werkzeugmaschinenbau pro Kopf der Bevölkerung um mehr als den Faktor zwei Mal so hoch wie in jedem anderen Land der Welt. Wenn es um die Fertigung in der Schweiz geht, dann sagt für uns der Pro-Kopf-Wert der in der Schweiz in Betrieb genommenen Werkzeugmaschine etwas aus, und der ist immer noch signifikant höher als in jedem anderen Land der Welt.
Das heisst, die Schweizer Fertigungsindustrie ist eine wichtige Säule für den Wirtschaftsstandort Schweiz?
Prof. Dr. K. Wegener: Ohne Zweifel. Ich würde sogar behaupten, die Schweiz ist der eigentliche Tigerstaat im Werkzeugmaschinenbau. Ich weiss nicht, ob der Ausdruck Tigerstaat heute noch allgemein geläufig ist. Früher wurden Taiwan und Südkorea als die «Tigerstaaten» bezeichnet, weil deren industrielle Wertschöpfung einfach riesig ist. In der Pro-Kopf-Wertschöpfung im WZM-Bau trifft dieses Attribut auf die Schweiz zu, und darauf sollten wir stolz sein und das Juwel bewahren.
Sie haben 20 Jahre an der ETHZ das IWF (Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigung) geleitet. Welche Funktion übernimmt die ETH im Allgemeinen und das IWF im Besonderen für die Industrie?
Prof. Dr. K. Wegener: Positiv zu verzeichnen ist, dass die Anzahl StudentInnen im Maschinenbau an der ETH im Gegensatz zu Deutschland nicht ab-, sondern zugenommen hat, und sie befindet sich aktuell auf Rekordniveau. Es grenzt an ein Wunder, dass die Schweiz, die so viele Hemmnisse hat, wie hohe Löhne und eine starke Währung, gleichwohl über eine starke exportorientierte Industrie verfügt. Man kann das Wunder aber erklären: es liegt auch daran, dass die Unternehmen dem Umfeld angepasst innovativ und sehr erfahren sind und die Sprache des Benutzers verstehen, weil sie eine hohe Wertschöpfung am Standort Schweiz generieren.
Viele Unternehmen arbeiten im Bereich der F&E oft eng mit der ETH im Generellen wie auch unserem Institut zusammen. Ich habe das IWF immer auch als Dienstleister und Innovationstreiber für die Stärkung des Werkplatzes Schweiz verstanden. Ich durfte in diesen 20 Jahren über 130 Doktoranden betreuen, wovon viele den Werkplatz Schweiz mit ihrem Know-how in die Zukunft führen, und ich treffe überall in der Schweizer Industrie auf Vertreter der ca. 10 000 IngenieurInnen, die in den letzten 20 Jahren durch eine meiner Vorlesungen gegangen sind. Und mir persönlich hat die Aufgabe einen Riesenspass bereitet und ich darf noch meine letzten Doktoranden für ein Jahr betreuen, worauf ich mich sehr freue. SMM