Wie ExOne Schichtfehler im 3D-Druck vor dem nächsten Layer erkennt
ExOne baut Binder-Jetting-Anlagen für den industriellen 3D-Druck. Eine Kamera gleicht jeden gedruckten Layer mit dem CAD-Modell ab, ein RL-Agent regelt Binder-Flow und Recoater-Speed in Echtzeit nach.
- Kunde
- ExOne GmbH
- Branche
- Industrieller 3D-Druck (Binder Jetting)
- Leistungen
- IoT Business Model Builder, App-Entwicklung, AI Operator
- Technologie
- Computer Vision, Reinforcement Learning, MindSphere
Ausgangslage
ExOne baut Binder-Jetting-Anlagen für den industriellen 3D-Druck mit Sand und Metall. Die Maschinen laufen weltweit, zum Beispiel in Gießereien.
Die Modellreihe S-Max Pro brachte bereits alles mit, um Maschinendaten in der Cloud nutzbar zu machen. Genutzt wurden diese Daten noch nicht. ExOne wollte aus Automatisierung, Software und KI Geschäftsmodelle machen, die Kunden und Anwendern einen messbaren Nutzen bringen.
Dazu kommt der Prozess selbst: Das Bauteil entsteht Schicht für Schicht. Ein Fehler in einer Schicht setzt sich in allen folgenden fort.
Umsetzung
Am Anfang stand unser IoT Business Model Builder. Geschäftsführung, Vertrieb und Entwicklung von ExOne haben mit Kunden Use Cases und Geschäftsmodelle bewertet. Das Ergebnis war eine Entscheidungsvorlage für das Management.
Daraus ist ExOne Scout entstanden, die App zur Maschine auf Basis von Siemens MindSphere. Sie zeigt Prozessdaten in Echtzeit, auch aus der Ferne, und meldet den Druckstatus per Benachrichtigung. Scout läuft im Web, unter iOS und Android und ist in sechs Sprachen bei Kunden im Einsatz.
Mit dem AI Operator geht ExOne den nächsten Schritt. Eine Kamera erfasst jeden gedruckten Layer und gleicht ihn mit dem CAD-Modell im Bauraum ab. Ein RL-Agent erkennt Schichtfehler vor dem Folgelayer und passt Binder-Flow und Recoater-Speed in Echtzeit an.
- Soll-Ist-Abgleich CAD gegen Bauraum in jedem Layer
- Reinforcement Learning für Binder-Flow und Recoater-Speed
- Edge Agent direkt an der Maschine
Ergebnis
Schichtfehler werden in dem Layer erkannt, in dem sie entstehen. Der Druck wird im Prozess korrigiert oder rechtzeitig gestoppt, bevor Ausschuss entsteht.
Abgeschlossene Druckjobs lassen sich analysieren und vergleichen, daraus entstehen Handlungsempfehlungen. Weil jederzeit bekannt ist, ob eine S-Max Pro druckt, teilen Fertigungsnetzwerke ihre Kapazitäten besser.
- Druckabbrüche
- −60 %
- First-Pass-Yield
- +18 %
- neue Geschäftsmodelle aus dem IoT Business Model Workshop
- 2
- Monate Entwicklung bis zur ersten Scout-App
- 3
- Sprachen, in denen ExOne Scout ausgerollt wurde
- 6
Kundenstimmen
„Der IoT Business Model Workshop hat geniale Ideen zu Tage gefördert, die unsere Industrie 4.0 Strategie maßgeblich vorantreiben.“
Leiter Entwicklung
„Scout ist ein Schlüsselelement in der Strategie von ExOne.“
Global Marketing Director
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