de.wedoany.com-Bericht: Das von Xue Tongjun, einem Ingenieur der China Coal Tiandi Intelligent Control, geleitete Team hat erfolgreich eine Roboter-Entgratungsanlage für komplexe räumliche Strukturen entwickelt. Vor Ort beim Kunden wurde eine stabile Kraftregelung von ±1 bis 3 N erreicht, die Bahngenauigkeit erfüllt die Anforderungen, und manuelle Nacharbeit wurde vollständig überflüssig. Das Projekt dauerte 198 Tage.
Das Entgraten komplexer räumlicher Strukturen wie tiefer Kavitäten, sich kreuzender Bohrungen und unregelmäßiger Konturen war lange Zeit auf erfahrene Facharbeiter angewiesen. Handelsübliche Roboterprodukte versagen in diesen Szenarien häufig, was einen kritischen Engpass in der Automatisierungskette der Hochpräzisionsfertigung darstellt. Tianma Intelligent Control hatte bereits erfolglos versucht, dieses Problem zu lösen, doch das Team war der Meinung, dass man nicht aufgeben dürfe. Vor diesem Hintergrund übernahm Xue Tongjun die Aufgabe.
Nach Projektstart führte das Team zunächst eine Marktforschung durch und stellte fest, dass nahezu alle Unternehmen das Entgraten komplexer Strukturen noch manuell durchführen – menschliche Arbeitskraft wird zum Pflaster für die Automatisierung. Das Projekt wurde als einer der jährlichen Schwerpunkt-Forschungsbereiche des Unternehmens eingestuft, und dem Team blieb nur ein Zeitfenster von einem halben Jahr: Es musste ein Prototyp entwickelt werden, der die Machbarkeit des technischen Ansatzes belegt. Die Forschung und Entwicklung stand vor einem „Dreifach-Dilemma": Es gab weder ein wiederverwendbares Rahmenwerk für die Bahnplanung, noch ein Kraftregelungsmodell oder eine Prozessdatenbank, und auch die Teamzusammensetzung war unvollständig. Xue Tongjun war gezwungen, parallel an drei Fronten zu arbeiten: Algorithmen, Strukturdesign und Prozessentwicklung. Tagsüber diskutierte er über Bahninterpolation, mittags bewertete er Strukturänderungen und nachmittags führte er Prozessversuche durch.
Nach Fertigstellung des ersten Prototyps reiste Xue Tongjun mit seinem Team direkt zum Kunden vor Ort, um die Anlage einzurichten. Es war Winter, und die Werkstatttemperaturen waren extrem niedrig. Unter realen Betriebsbedingungen traten zahlreiche Probleme auf: Das Kraftregelungsmodell driftete stark ab, die Bahnfehler in tiefen Kavitäten vergrößerten sich, Einspannungenauigkeiten zerstörten die geplante Bahn, die Schwingungen am Endeffektor waren weitaus stärker als im Labor, und das Prozessfenster war deutlich enger als erwartet. Das Team stand täglich stundenlang auf einer Stahlkonstruktionsplattform. Um die Bahn für tiefe Kavitäten abzugleichen, arbeiteten sie einmal bis fast zwei Uhr morgens, um die Logik der Lagekorrektur zu korrigieren. Während der dreimonatigen Inbetriebnahme vor Ort meisterten sie eine Herausforderung nach der anderen. Schließlich führte die Anlage den gesamten Entgratungsprozess stabil durch, die Kraftregelung blieb bei ±1 bis 3 N, und manuelle Nacharbeit war nicht erforderlich.
Der Erfolg dieser Anlage befreit die Arbeiter von schlechten, sich wiederholenden und körperlich anstrengenden Tätigkeiten, beseitigt ein entscheidendes Hindernis für die „Dark Factory" und löst das branchenweite Problem der gleichbleibenden Bearbeitungsqualität von Hochpräzisionsteilen. Damit wird eine prozesstechnische Grundlage für die Zuverlässigkeit und Wettbewerbsfähigkeit chinesischer Hochleistungsanlagen geschaffen. Xue Tongjun erhielt dafür den herausragenden Forschungspreis des Unternehmens. Das Team plant, eine Prozesswissensdatenbank aufzubauen und KI-basiertes Selbstlernen zu integrieren, um ein „industrielles Gehirn" zu schaffen, das Wahrnehmung, Entscheidungsfindung und Ausführung vereint. Die Kernmodule sollen auf Branchen wie Luft- und Raumfahrt sowie Automobilbau übertragen werden.
