Bij Trumpf wordt AI omarmd

AI is een revolutie, volgens Trumpf. En dus zet de Duitse fabrikant van werktuigmachines en lasers voor de industriële productie sterk in op de nieuwe technologie. Tijdens Intech 2024, de huis-show van Trumpf, introduceerde het bedrijf nieuwe AI-oplossingen. En een bekentenis: “AI werkt, maar ik weet niet hoe.”

Hagen Zimer is CEO Laser Technology bij Trumpf en hij moet bekennen dat hij het niet weet. AI is ook voor hem een soort van ‘zwarte doos’. “Ik weet hoe een machine werkt. Maar AI laat de machine sneller en beter functioneren dan onze engineers het kunnen. AI werkt, maar ik weet niet hoe. Dat is fascinerend en misschien ook eng.”

Stephan Mayer, CEO Machine Tools bij Trumpf, valt hem bij. “Het is shocking hoe snel AI gaat”. Het duo zit een zaal vol journalisten voor tijdens Intech 2024, de huis-show van Trumpf in het Duitse Ditzingen. Het belangrijkste onderwerp is AI. En wat AI kan betekenen voor de machines van Trumpf en voor de klanten.

“AI kan je helpen om je prestaties te verhogen en je processen te verbeteren. De basis is dat AI patronen kan herkennen uit big data. En op basis van die patronen kan je beslissingen nemen die tot een betere uitkomst zullen leiden”, zegt Mayer. 

Een voorbeeld is het verbeteren van het afhalen van gesneden producten. Een gesneden deel moet uit de plaat worden gehaald. Zo’n deel kan blijven ‘plakken’. Dat kan je vooraf bij het nesten niet voorspellen. Maar het maakt automatiseren wel lastiger, omdat een machine stil komt te staan als het afhalen niet goed lukt. AI kan helpen, door honderdduizenden vormen te vergelijken met elkaar. Zo is vooraf duidelijk welke delen wel en welke delen geen probleem veroorzaken bij het uithalen. Dan kan je niet-problematische delen dus in de nacht laten maken. De andere kunnen overdag worden geproduceerd, wanneer er meer engineers aanwezig zijn om de problemen op te lossen.

Atoombom

Mayer en Zimer zijn overtuigd van de kracht van AI. Zimer vergelijkt het met de ontwikkeling van de atoombom: “De geest is uit de fles, net als de A-bom. Die is bedacht en het kan niet worden teruggedraaid. De vraag is dan hoe we deze techniek als AI aanwenden voor het goede voor de mensheid.”

Dus kwam Trumpf tijdens Intech 2024 met een eerste versie onthuld van een oplossing die ontwerpers ondersteunt op basis van kunstmatige intelligentie (AI). De iAssist-software analyseert verbeteringen aan samenstellingen en suggereert manieren om dit ontwerppotentieel te realiseren. Het enige wat ontwerpers hoeven te doen, is het STEP-bestand voor de samenstelling uploaden. In enkele seconden analyseert de op AI gebaseerde software de gegevens en genereert een resultaat. “Met iAssist kunnen ontwerpers veel sneller zeer goede resultaten behalen”, zegt Jörg Heusel, R&D-manager voor plaatmetaalontwerp bij Trumpf. “In plaats van onderdelen te verbeteren door middel van trial-and-error, toont de software automatisch waar het grootste potentieel voor optimalisatie ligt. Dit levert betere resultaten op en helpt bedrijven efficiënter te worden.” Tijdens de analyse houdt iAssist ook rekening met economische factoren en laat bijvoorbeeld zien hoe materiaal kan worden bespaard of productiestappen kunnen worden geëlimineerd.

Partners 

Voor dit project werkt het team van Heusel samen met Optimate, een start-up die is voortgekomen uit Trumpf, en het Karlsruhe Institute of Technology (KIT). De iAssist-oplossing maakt gebruik van AI-algoritmen van Optimate om individuele componenten te verbeteren en een algoritme dat door Trumpf is getraind om de samenstelling als geheel te optimaliseren. Voor dit doel heeft Heusel met zijn team meer dan 2.000 samenstellingen geclassificeerd op basis van hun optimalisatiepotentieel. Parallel daaraan gebruiken studenten van KIT iAssist om het ontwerp van samenstellingen te verbeteren. Trumpf gebruikt vervolgens deze gegevens om de AI verder te trainen. 

Op dit moment stelt Trumpf iAssist gratis beschikbaar voor alle geïnteresseerde gebruikers. “Klanten kunnen de software gebruiken om hun componenten te optimaliseren”, legt Heusel uit. “Wij kunnen vervolgens hun gegevens gebruiken om de AI verder te trainen en de kwaliteit van de analyse voortdurend te verbeteren”. Trumpf heeft nu verdere plannen voor de software: om de ontwerpdata voor componenten te koppelen aan productiegegevens van de machines die ze produceren. “Als er bijvoorbeeld een probleem is met het snijproces tijdens de productie, analyseert de software automatisch of een ontwerpfout de oorzaak is”, zegt Heusel. “Als dat het geval is, houdt iAssist hier rekening mee tijdens de analyse.”

Voorsprong

Tijdens Intech 2024 presenteerde Trumpf ook de zogenoemde Runability Guide, een eerste versie van een nieuwe op AI gebaseerde oplossing die productiemedewerkers helpt bij het snel en gemakkelijk inwerken van de TruMatic 5000 pons-laser machine. Op dit moment moeten gebruikers, bij het produceren van een nieuwe order met een nieuwe geometrie of van nieuwe materialen, individueel het machineprogramma testen. Dit leidt tot stilstand van de machine die snel kan oplopen, vooral bij volledig geautomatiseerde machines die veel verschillende onderdelen produceren. Met de AI-ondersteunde software Runability Guide van Trumpf kunnen gebruikers stilstandtijden van maximaal 20 minuten vermijden bij het inwerken van het systeem. Op basis van verschillende evaluatiemodellen toont de nieuwe inwerkassistent voor elke nieuwe opdracht of de TruMatic 5000 onderdelen direct kan produceren of dat handmatige interventie nodig is. “Onze Runability Guide geeft bedrijven een voorsprong in productiviteit en concurrentievermogen”, legt Jonathan Eberle, projectleider bij de ontwikkelingsafdeling van TRUMPF, uit. “Dit bespaart niet alleen tijd, maar betekent ook dat ze de vaardigheden van medewerkers kunnen inzetten voor andere waardecreërende taken of voor het opleiden van nieuw personeel.”

Adviseren

Bij het automatisch produceren van onderdelen kunnen problemen optreden. Zo kan een geautomatiseerde machine het onderdeel mogelijk niet schoon verwijderen uit het restmateriaal. Het resultaat is stilstand van de machine totdat een productiemedewerker het onderdeel handmatig uit het machine-interieur heeft verwijderd en het proces heeft hervat. Of het onderdeel zonder onderbreking van het proces kan worden verwijderd, hangt onder andere af van de geometrie en de positie van de grijpers op het werkstuk. In dit geval controleert Trumpf’s Runability Guide bijvoorbeeld hoeveel het onderdeel zal buigen als gevolg van de zwaartekracht tijdens verwijdering en daardoor mogelijk het proces kan vastlopen. Als een vooraf ingestelde grenswaarde wordt overschreden, markeert de software het betreffende gebied in rood. Dit betekent dat gebruikers onmiddellijk kunnen zien welke delen van een opdracht aandacht vereisen. Naast het analyseren van mogelijke problemen, adviseert de software ook welke opdrachten geschikt zijn voor de nachtploeg. “Normaal gesproken zou een expert de geometrie van het onderdeel moeten beoordelen, samen met het materiaal, de plaatdikte en andere factoren,” zegt Eberle. “Maar onze oplossing gebruikt AI om deze beslissing te nemen en leert ook van de praktijk voor toekomstige problemen.”

Zimer: “En dat vanaf je laptop. Het is magisch.”