Beschreibung
Das Teilvorhaben der TUHH zielt auf die zertifizierbare KI-gestützte Qualitätsprädiktion und Optimierung von Bohrprozessen mit unterschiedlichen Automatisierungsgraden in der Flugzeugkomponentenmontage, unter Berücksichtigung der Flexibilität der zu bearbeitenden Bauteile, ab. Das Vorhaben adressiert die spezifischen Herausforderungen der Luftfahrtindustrie an KI-Systeme, die durch eine Vielzahl an strengen regulatorischen Vorgaben, wie beispielsweise dem EU AI-Act und den EASA-Standards, geprägt sind.
In der Komponentenmontage der Luftfahrt sind Nietlochbohrprozesse durch verschiedene Automatisierungsgrade geprägt, wobei besonders beim manuellen Bohren eine hohe Fehlerrate vorherrscht. Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit ist eine Steigerung der Automatisierung hier unerlässlich, wobei dies durch zwei Ansätze beeinflusst werden kann: Zum einen durch die Automatisierung des Prozesses selber und zum anderen durch die Automatisierung der Qualitätsprüfung. Der Schlüssel dafür ist einerseits die Digitalisierung, also die Nachbildung des Prozesses zur Steuerung und Regelung einer Automatisierungslösung, und andererseits die zuverlässige Prädiktion der Prozessqualität. Wie bisherige Arbeiten (Hintze et al., 2022; Köttner et al., 2020) bereits gezeigt haben, wird beides durch den Einsatz von KI maßgeblich befähigt. Da durch die strengen regulatorischen Randbedingungen der Luftfahrtindustrie Zertifizierungsmethoden für den Einsatz von KI erforderlich sind, zielt das Verbund- und Teilvorhaben auf die Erforschung von zertifizierbaren KI-Anwendung ab, die am Beispiel von Anwendungsfällen in Laborumgebungen exemplarisch untersucht werden.
Eine leistungsfähige und effiziente Luftfahrtindustrie ist ein bedeutender Standortfaktor in Deutschland, der durch Strategien der TUHH wissenschaftlich und indirekt wirtschaftlich durch die Zusammenarbeit mit ortsansässigen Luftfahrtunternehmen am Standort Hamburg maßgeblich gestärkt wurde und auch im Rahmen dieses Teilvorhabens weiter gestärkt werden soll. Das Ziel wird im Teilvorhaben konkret durch die Erforschung von digital-gestützten Fertigungsprozessen ausgestaltet. Dies gliedert sich in vier Bereiche:
- Die Anwendung von Zertifizierungsmethoden für eine vertrauenswürdige KI
- Qualitätsprädiktion im Fertigungsprozess Bohren
- Imitationslernen vom Experten zum automatisierten Bohren
- Autonome Qualitätsbestätigung durch in-line Prozessüberwachung und adaptiver Inspektion zur Nachvollziehbarkeit und Steuerung der KI-befähigten digitalen Prozesse
