VDI zeichnet Absolventen mit CES-Förderpreis aus

Die mit dem CE-Förderpreis ausgezeichneten Absolventen kommen von den beiden Hochschulen Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und der TU Dortmund. Prof. Dr. Hans-Georg Schnürch hat die Preise gemeinsam mit Dipl.-Ing. Richard Rackl, Geschäftsführer CES in Velbert und Jean Haeffs, Geschäftsführer der VDI-GPL an die glücklichen Gewinner und die stolzen Betreuer überreicht. Die Preise bestehen aus einer Urkunde und einem Scheck über je 1.500 EUR. Beide Herren haben umfangreich in Vorträgen Einblicke in ihre Arbeiten gegeben.

Eine der ausgezeichneten Arbeiten trug den Titel: „Konzeption und Implementierung eines interaktiven Deep-Learning-Ansatzes zur Erzeugung mehrklassig gelabelter Bilddaten“

Die optische Messung des Werkzeugverschleißes ist bei der Überwachung von Zerspanungsprozessen weit verbreitet. In jüngster Zeit wurden insbesondere Deep-Learning-Methoden zur Identifizierung und Segmentierung der verschiedenen Verschleißdefekte eingesetzt. Solche Ansätze erfordern die Erstellung gelabelter Trainingsdaten, wofür jeder Pixel im Bild einer Klasse zugeordnet werden muss. Da der Prozess der manuellen Trainingsdatengenerierung zeitaufwendig ist und große Datensätze angestrebt werden, hat Herr Janisch eine neuartige interaktive Bildannotation entwickelt, um den Prozess des pixelweisen Labeling für industrielle Bilder effizienter zu gestalten. Dies wird durch die Kombination von Superpixel-Segmentierung, Deep Metric Learning und menschlicher Interaktion erreicht. Die Methode wurde in einer Webapplikation umgesetzt, um unter anderem in einem Nutzertest die Tauglichkeit des Verfahrens zu prüfen. Es ist zu sehen, dass der Labelingprozess mit der vorgeschlagenen Methode im Vergleich zu herkömmlichen Annotationsmethoden durchschnittlich siebenmal schneller ist, während zusätzlich die Genauigkeit der generierten Masken erhöht wird.

Durch die Masterarbeit wurde sowohl ein wichtiger Beitrag zur automatisierten Erkennung von Werkzeugverschleiß geleistet als auch ein wissenschaftlicher Mehrwert generiert, in dem das generelle Potenzial hinsichtlich der Kombination von Superpixel-Segmentierung und Deep-Metric-Learning als vereinfachte Labelingmethode verdeutlicht wurde.

Betreut wurde die Arbeit von Prof. Dr.-lng. Jörg Franke, Technische Fakultät, Lehrstuhl für Fertigungsautomatisiserung und Produktionssystematik der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg.

Die zweite Masterarbeit mit dem Thema „Grundlagenuntersuchung zur Prozessstabilisierung durch kombinierte Modifikation von Fräswerkzeugen mit strukturierten Funktionsflächen und asymmetrischen dynamischen Eigenschaften“ adressiert Störgrößen wie zum Beispiel Werkzeugschwingungen, die die Leistungsfähigkeit moderner Zerspanprozesse limitieren. Dadurch wird Qualität, Produktivität und Nachhaltigkeit industriell gefertigter Bauteile eingeschränkt. Zwei Maßnahmen, die diese dynamischen Störeinflüsse erfolgreich reduzieren können, sind funktionalen Freiflächenstrukturen und asymmetrische dynamischen Eigenschaften am Werkzeug.

In seiner herausragenden Arbeit hat Herr Garcia die noch unzureichend erforschten Wirkprinzipien dieser beiden Stabilisierungsansätze zunächst separat untersucht und schließlich ein Hybridkonzept entworfen, das beide Ansätze miteinander verbindet und die Synergieeffekte nutzt. Mit dem Einsatz hybrid-modifizierter Fräswerkzeuge konnte das Zeitspanvolumen um 85 % gegenüber nicht-modifizierten Werkzeugen angehoben werden. Damit eine einfache Integration der Modifikationen in bestehende Fertigungsprozesse möglich ist, wurden während der Konzeptionierung gängige Fertigungsverfahren zur Werkzeugherstellung berücksichtigt.

Betreut wurde die Arbeit von Prof. Dr.-lng. Prof. h.c. Dirk Biermann, Fakultät Maschinenbau am Institut für Spanende Fertigung der TU Dortmund.

Jedes Jahr prämiert die Jury der Carl-Eduard-Schulte-Stiftung aktuelle und hervorragende Master- und Diplomarbeiten aus der Produktionstechnik und aus verwandten Gebieten von Absolventen der Technischen Universitäten, Hochschulen und Fachhochschulen in Deutschland.

Anlässlich des 150jährigen Gründungsjubiläums der Carl Eduard Schulte GmbH, Velbert, einem bekannten Hersteller von mechanischen und mechatronischen Schließsystemen, wurde die Stiftung im Juli 1990 ins Leben gerufen. Sie fördert herausragende Leistungen des technisch-wissenschaftlichen Nachwuchses bei neuen Produkten und Techniken vor allem für das Gebiet Produktion, aber auch Ideen und Entwicklungen für den Bereich „Schloss und Schlüssel“ einschließlich der Elektronik im Sicherheitsbereich.

Die Auslobung, Prämierung und Vergabe der Preise hat die VDI-Gesellschaft Produktion und Logistk (GPL) übernommen. Die Ausschreibungsphase für den CES-Förderpreis-Preis 2023 beginnt im Frühjahr 2023.