KISSS - KI-basierte Fertigungstechnologie für das autonome Laserschweißen komplexer Schiffstrukturen; Teilvorhaben: Gesamtfertigungskonzept für den Sonderschiffbau, übergeordnete KI-Aufgabenstellung und Anwendungsentwicklung

Abstract

Das Forschungsprojekt KISSS ("KI-basierte Fertigungstechnologie für das autonome Laserschweißen komplexer Schiffstrukturen") verfolgte das Ziel, das Laserschweißen im Sonderschiffbau für komplexe, variantenreiche Bauteile deutlich robuster, flexibler und wirtschaftlicher zu machen. Im Mittelpunkt stand die Entwicklung einer adaptiven Fertigungstechnologie, die typische werftseitige Randbedingungen wie Maßabweichungen, Spalte, Heftstellen und eingeschränkte Zugänglichkeiten nicht nur toleriert, sondern mithilfe von Sensorik, Datenverarbeitung und KI-basierter Regelung aktiv beherrscht. Im Verbund von Meyer Werft, Laserline, SLV, Fraunhofer IIS/EAS sowie weiteren Partnern wurden dafür Prozess, Strahlquelle, Bearbeitungskopf, Sensorik, Datenschnittstellen und Regelungslogik systematisch entwickelt, integriert und in einer prototypischen Versuchsumgebung erprobt. Zielgrößen waren insbesondere eine höhere Produktivität, weniger Nacharbeit und eine bessere Übertragbarkeit automatisierter Schweißprozesse auf komplexe Schiffbaustrukturen. Für die Meyer Werft lag der Schwerpunkt auf der anwendungsseitigen Definition, Erprobung und Bewertung der Technologie für den Sonderschiffbau. Dazu gehörten die Auswahl repräsentativer Bauteile, die Beschreibung werfttypischer Anforderungen, die Ableitung der KI-bezogenen Aufgabenstellung sowie die Übertragung der Entwicklungen in eine werftnahe Versuchsumgebung. Inhaltlich arbeitete die Meyer Werft insbesondere an der Prozessentwicklung für ein robustes Laser-Draht-Schweißen, an der Bewertung der Systemtechnik für reale Fertigungsbedingungen sowie an der Integration und Validierung der KI-basierten Regelung im eigenen F&E-Labor. Ergänzend wurden Konzepte für flexible Automatisierung und Untersuchungen zu verzugsrelevanten Schweißstrategien bearbeitet. Damit leistete die Meyer Werft den zentralen Beitrag zur industriellen Einordnung und prototypischen Übertragung der Projektergebnisse in den Gesamtfertigungsprozess des Sonderschiffbaus.