Forskare vid Fraunhofer IPA har utvecklat en metod för att med hjälp av artificiell intelligens (AI) minska fel och stillestånd i industriella lackeringsprocesser. Genom projektet pAInt-Behaviour har man samlat in omfattande data från lackeringsförsök på plastkomponenter och tränat AI-modeller som kan förutse avvikelser i kvalitet.
Vid Fraunhofer IPA:s försöksanläggning lackerades bland annat stötfångare. Processen övervakades av ett 30-tal sensorer, däribland en inline-lasersensor, som registrerade antal, storlek och hastighet på färgdropparna. Från anläggningens styrsystem samlades även information om exempelvis rotationshastighet, ventilrörelser, spänning, luft- och färgförbrukning.
Efter lackeringen mättes lackskiktets tjocklek, samt kontrollerades visuellt av en erfaren lackerare. Data om färgton, glans, ytstruktur och eventuella partikelfel dokumenterades.
– Vi introducerade medvetet fel i processen genom att ändra inställningar mellan försöken. På så sätt kunde vi bygga en databas som innehåller både felfria och defekta lackeringar, säger Oliver Tiedje, avdelningschef för beläggningar och multifunktionella material vid Fraunhofer IPA, i ett pressmeddelande.
AI för prediktiv kvalitetssäkring
Forskarteamet kring Brandon Sai, chef för forskningsgruppen Datadriven produktionsoptimering vid Fraunhofer IPA, lät två olika maskininlärningsmetoder analysera databasen. Resultatet blev en AI-baserat beteendemodell som kan identifiera tidiga tecken på kvalitetsavvikelser och samtidigt ange sannolika orsaker. På detta sätt kan processen justeras innan fel uppstår.
– Våra resultat visar att metoden kan överföras till andra branscher och produkter, förklarar Oliver Tiedje.
Projekt och finansiering
Projektet pAInt-Behaviour pågick mellan juni 2021 och juli 2025. Det finansierades av det tyska Förbundsministeriet för forskning, teknologi och rymdfart med 1,289 miljoner euro. Partnerföretag var AOM Systems GmbH, b+m surface systems GmbH, Helmut Fischer GmbH Institut für elektronische Messtechnik, Fraunhofer IPA samt SMP Automotive GmbH (associerad partner).
Nästa steg
Fraunhofer IPA har lämnat in en ansökan om ett fortsättningsprojekt där målet är att tillämpa metoden i industriell miljö. Institutet söker nu samarbetspartners från industrin för att vidareutveckla och testa tekniken i praktisk drift.
