Inteligencia artificial en la producción

En la primera conferencia sobre ‘IA para la tecnología láser’, celebrada hace dos años, la cuestión que se debatía seguía siendo el uso de la inteligencia artificial (IA) en la fabricación. Entretanto, su desarrollo ha progresado rápidamente y muchas ideas han llegado a la fábrica, donde para ello confluyen varias tendencias: los fabricantes, por ejemplo, necesitan un control de calidad del 100%. Si, en el pasado, los cordones de soldadura en la producción de automóviles sólo se comprobaban con muestras aleatorias, ahora la IA permite controlar la calidad in situ de cada pieza individual con gran precisión e identificar rápidamente los posibles fallos de producción. Para ello es necesario el diagnóstico de procesos en línea, que se ha desarrollado en los últimos años. El procesamiento de los volúmenes de datos resultantes en tiempo real es el dominio de la IA, que sólo ha sido posible con la tecnología informática moderna.

“En la conferencia de este año sobre ‘IA para la tecnología láser’, queríamos examinar y debatir precisamente estas tendencias y el estado de la técnica”, explicaba Peter Abels, del Fraunhofer ILT de Aquisgrán, sobre el objetivo de la conferencia organizada su equipo.

Hay varias formas de utilizar la IA en la fabricación, que a menudo comienza con el análisis de imágenes u otros datos. Con un ‘maestro’ humano, la IA puede reconocer estructuras incluso en datos complejos. Como resultado, puede detectar desviaciones de un óptimo predefinido en una fase temprana, haciendo posible una regulación de los procesos. El nivel más alto se alcanza cuando el registro y el procesamiento de datos se combinan con el control del proceso para formar un proceso autónomo.

El coorganizador Christian Knaak, de Fraunhofer ILT, lo demuestra con un ejemplo concreto: “Hemos sido capaces de mejorar significativamente los resultados en la impresión 3D metálica con IA”. Para ello, se fotografió la superficie del componente en cada capa con una cámara HDR de alta resolución en un sistema para el proceso de fusión de cama de polvo láser (LPBF). Con los datos de la imagen se pueden captar dos efectos: Por un lado, se puede medir el posible alabeo del componente durante el proceso; por otro, se pueden inspeccionar cuidadosamente las rugosidades de la superficie. Gracias a ello, se pueden clasificar los defectos durante la producción. Sin embargo, con la ayuda de la IA, los parámetros del láser también pueden modificarse específicamente durante el proceso para reaccionar de forma dinámica a los cambios en el estado del proceso. La calidad de las piezas mejora y los defectos se evitan antes de que se produzcan.

Por ello, las ponencias de la ‘Conferencia sobre tecnología láser’ de este año se centraron en la adquisición y el procesamiento de datos de procesos de producción como la soldadura láser. Un objetivo clave en este sentido es el control de calidad y del proceso de principio a fin.

Un segundo enfoque es el de los procesos de control basados en la IA. Además, la conferencia abordó el desarrollo de software de IA en diversas aplicaciones. En este caso, la IA no sólo permite a los usuarios optimizar los procesos de producción para conseguir una producción sin defectos. En los procesos con muchos datos complejos, como el desarrollo de la óptica moderna, la IA también reduce la complejidad. Los procesos de desarrollo se vuelven más claros, más determinados y menos dependientes de la intuición de los expertos individuales.