Angewandte Digitalisierung der Lackindustrie für nachhaltige und automatisierte Produktentwicklung

Ausgangssituation

Derzeit ist für die Entwicklung von pigmentierten Beschichtungsstoffen, insbesondere für die Automobilindustrie, ein hoher Grad an Experten und Erfahrungswissen notwendig. In der Regel wird der gewünschte Farbton durch eine Vielzahl von Tönversuchen ermittelt. Nur so kann bei einer modularen Lackierung, Farbharmonie über alle Bauteile hinweg erreicht werden. Trotz der starken Kompetenz baden-württembergischer Farben- und Lackunternehmen ist das bisherige Vorgehen aber nicht effizient genug. Dies führt zu einem starken Materialverbrauch und einem hohen Energieeinsatz.  

Lösungsidee

Durch eine stärkere angewandte Digitalisierung in der Lackindustrie soll eine nachhaltige und automatisierte Produktentwicklung ermöglicht werden. Dies wird im beantragten Projekt durch die Entwicklung eines intelligenten (KI basierten) optischen Analysesystems umgesetzt, welches in der Lage ist, autonom die Art der Pigmente zu identifizieren und deren Verteilung in einem Lacksystem zu bestimmen.

Hierzu werden im QC ausgewählte Aluminiumpigmente untersucht.

Nutzen

Die potentiellen Kunden, die von dem Projektergebnis profitieren sind Beschichtungsstoff- und Automobilhersteller sowie auch Beschichter.

Die Digitalisierung und Automatisierung der Analyse von Pigmentlacken bei Beschichtungsstoffherstellern bietet zahlreiche Chancen:

• Digitalisierung Erfahrungswissen:
  - erfordert derzeit ein enormes Erfahrungswissen
  -wird objektiviert
  - ist personenunabhängig verfügbar
• Zeit-, Energie- und Materialeinsparung bei der Bestimmung des geeigneten Pigmentlacks  
• Reduktion von Abfällen
   

Umsetzung der KI-Applikation

Neuronale Netze wurden hinsichtlich vier Tasks mit unterschiedlichen Schwierigkeitsleveln trainiert, die von binärer Klassifikation bis Multi-Class-Klassifikation und Multi-Label-Klassifikation zur Bestimmung von Mischungen reichen.

Die dazu genutzte Datengrundlage besteht aus Mikroskopien der Lackproben, sowie zugehöriger Beschreibung der Lackzusammensetzung.