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PatentSchweißeinrichtung zum Fügen eines verdeckten Stoßes( 2024-08-22)Diese Offenbarung beschreibt eine Schweißeinrichtung (100) zum Fügen eines verdeckten Stoßes an einem Werkstück (101). Die Schweißeinrichtung umfasst hierfür eine Positionierungsfläche (106) zum Positionieren des Werkstücks (101). Weiterhin umfasst die Schweißeinrichtung ein Schweißwerkzeug (108), das ausgebildet ist, zum Fügen mittels eines Werkzeugkopfes (109) eine Oberfläche des Werkstücks (101), die den verdeckten Stoß umfasst, zu erhitzen, wobei der Werkzeugkopf (109) relativ zur Positionierungsfläche (106) verfahrbar angeordnet ist. Ferner umfasst die Schweißeinrichtung eine Sensoranordnung (112), die ausgebildet ist, eine Ausprägung eines durch das Schweißwerkzeug in einer Wechselwirkungszone (110) zwischen Werkzeugkopf (109) und Werkstück (101) erzeugbaren Plasmas durch Ermitteln einer elektrischen Eigenschaft des Plasmas zu bestimmen und ein Plasmainformationssignal (119) in Abhängigkeit von der ermittelten Ausprägung des Plasmas bereitzustellen. Zudem umfasst die Schweißeinrichtung eine Steuereinheit (120) zum Verfahren des Werkzeugkopfes (109), die das Plasmainformationssignal (119) empfängt und ausgebildet ist, den Werkzeugkopf (109) in Abhängigkeit des Plasmainformationssignals (119) entlang des verdeckten Stoßes zu verfahren.
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PublicationDetektion von Bindefehlern beim DED-Arc( 2024-08)In dem Beitrag wird aufbauend auf Machine-Learning-Modellen, welche bereits zum Überwachen des Schutzgasschweißen erforscht wurden, ein tiefes neuronales Netz (DNN) zum Monitoring beim DED-Arc von Aluminium vorgestellt. Ziel ist die Detektion von Bindefehlern in den aufgebauten Volumina auf Grundlage von in Echtzeit gemessenen Schweißstromquellensignalen. Es werden Merkmalsvariablen durch Vorverarbeitung extrahiert sowie die Korrelation zwischen den Merkmalsvariablen und den Defekten analysiert. Durch den vorgestellten Algorithmus werden diese automatisiert als Input an ein DNN übergeben. Das entwickelte und trainierte neuronale Netz erkennt anhand signifikanter Merkmale aus den Strom- und Spannungsdaten Bindefehler mit einer Genauigkeit von ca. 90 Prozent.
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PatentVorrichtung und Verfahren zur automatisierten, dreidimensionalen Bauwerksdatenmodellierung( 2024-08-01)Eine Vorrichtung zur Erstellung eines digitalen Models eines bestehenden Gebäudes oder einer bestehenden Industrieanlage oder einer bestehenden Infrastruktur gemäß einer Ausführungsform wird bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Eingangseinheit (110) zum Bereitstellen von Punktwolkendaten, die das Gebäude oder die Industrieanlage oder die Infrastruktur repräsentieren. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Verarbeitungseinheit (120), die ein Künstliches-Intelligenz-Modul (125) zur Erstellung des Modells abhängig von den Punktwolkendaten umfasst, wobei das Künstliche-Intelligenz-Modul (125) mittels maschinellem Lernen trainiert ist.
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PublicationApplication of AI-based welding process monitoring for quality control in pipe production( 2024-07-29)The paper presents the experimental results into the development of a multi-channel system for monitoring and quality assurance of the multi-wire submerged arc welding (SAW) process for the manufacture of large diameter pipes. Process signals such as welding current, arc voltage and the acoustic signal emitted from the weld zone are recorded and processed to provide information on the stability of the welding process. It was shown by the experiments that the acoustic pattern of the SAW process in a frequency range between 30 Hz and 2.5 kHz contains the most diagnostic information. The on-line quality assessment of the weld seam produced is carried out in combination with methods of artificial intelligence (AI). From the results obtained, it can be concluded that the use of the latest concepts in welding and automation technology, combined with the high potential of AI, can achieve a new level of quality assurance in pipe manufacturing.
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PublicationTechnologieaudit zur Bewertung von Forschungs- und Technologieorganisationen(Fraunhofer Verlag, 2024-07-25)Forschungs- und Technologieorganisationen (RTOs) bilden die Brücke zwischen Grundlagenforschung und Industrie und sind somit zentrale Akteure nationaler Innovationssysteme. Um in einem dynamischen Forschungs- und Geschäftsumfeld konkurrenzfähig und langfristig erfolgreich sein zu können, müssen RTOs innovative technologische Lösungen anbieten. Diese Innovationen können sie nur generieren, wenn sie präzise Kenntnis über die eigenen technologischen Stärken und Schwächen erlangen. Das Technologieaudit bildet eine Methode, die es erlaubt, die technologische Reife von Forschungs- und Technologieorganisationen systematisch zu analysieren und zu bewerten, Verbesserungspotenziale zu identifizieren und Optimierungsprozesse anzustoßen. Die Arbeit nimmt eine umfassende Untersuchung vor, um mithilfe des Methoden-Engineerings diese passgenaue, standardisierte und umsetzungsorientierte Methode zur technologischen Auditierung von RTOs zu entwerfen und in der praktischen Anwendung zu prüfen.
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PublicationVerschleißschutz einer Schneckengeometrie durch funktional gradierte Materialien( 2024-06)
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PublicationAI-based welding process monitoring for quality control in large-diameter pipe manufacturing( 2024-04-25)The paper presents the experimental results into the development of a multi-channel system for monitoring and quality assurance of the multi-wire submerged arc welding (SAW) process for the manufacture of large diameter pipes. Process signals such as welding current, arc voltage and the acoustic signal emitted from the weld zone are recorded and processed to provide information on the stability of the welding process. It was shown by the experiments that the acoustic pattern of the SAW process in a frequency range between 30 Hz and 2.5 kHz contains the most diagnostic information. In the spectrogram of the acoustic signal, which represents the time course of the frequency spectrum of the welding process, the formation of weld irregularities such as undercuts could be reliably identified. The on-line quality assessment of the weld seam produced is carried out in combination with methods of artificial intelligence (AI). From the results obtained, it can be concluded that the use of the latest concepts in welding and automation technology, combined with the high potential of AI, can achieve a new level of quality assurance in pipe manufacturing.
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PublicationDigital Twins within the Circular Economy: Literature Review and Concept Presentation( 2024-03-26)Digital twins offer a promising approach to sustainable value creation by providing specific life cycle data and enabling the monitoring and implementation of circular economy strategies throughout the product’s life cycle. By analyzing product, component, and material data, as well as process data, it is possible to create transparency throughout a product’s life cycle, build a data-driven product ecosystem, and establish new business and value creation models, from SMEs to large enterprises. This paper identifies application scenarios, their technological readiness level, and the challenges of digital twins for the circular economy in the manufacturing industry based on a systematic literature review. Gaps such as ensuring a continuous flow of information and taking into account the different levels of digitalization of companies are identified. As a main result, a holistic concept for the scoping of a digital twin for the circular economy is presented. One specific use case for end-of-life decision-making is elaborated upon. It is shown that the circular economy can be supported by digital twin data, especially for the optimal decision on end-of-life vehicles.
