Technologien auf Basis künstlicher Intelligenz halten bereits Einzug in die Schweißtechnik, erhöhen die Präzision und verkürzen die Bearbeitungszeiten. Produktionsunternehmen erkennen darin zunehmend eine Möglichkeit, bessere Ergebnisse zu erzielen und Kosten zu optimieren. Prognosen zufolge wird der Wert dieses Marktes bis zum Jahr 2030 jährlich um etwa 20 % wachsen. Ähnliche Entwicklungen sind auch in Polen zu beobachten – laut dem Polnischen Institut für Schweißtechnik nutzen etwa 30 % der mittleren und großen Produktionsunternehmen bereits intelligente Lösungen, und viele weitere planen deren Einführung.
Werden sie diesen Sektor jedoch grundlegend verändern? Werden sie Schweißer unterstützen oder sie vielleicht sogar vollständig ersetzen?
Wie KI in der Schweißtechnik eingesetzt wird
Künstliche Intelligenz ermöglicht die vollständige Kontrolle über den Schweißprozess – sie überwacht kontinuierlich Parameter wie Lichtbogentemperatur, Gerätezustand oder Materialverbrauch. KI-Systeme sorgen dafür, dass die wichtigsten Kennzahlen, z. B. die Schweißnahttiefe oder die Drahtvorschubgeschwindigkeit, auf dem richtigen Niveau gehalten werden. Sie fungieren als zuverlässiger Wächter – sie erkennen sofort kleinste Abweichungen, die für den Menschen möglicherweise nicht wahrnehmbar wären.
KI eignet sich hervorragend für die sogenannte vorausschauende Instandhaltung. Sie prognostiziert Ausfälle, noch bevor diese eintreten. Sie misst die Betriebsbedingungen sowie den Belastungs- und Verschleißgrad der Anlagen. Sie bewertet, welche Komponenten reparaturbedürftig sind, und beugt kostspieligen Ausfallzeiten vor.
KI ist auch ein Schritt in Richtung Nachhaltigkeit. Die präzise Analyse optimiert unter anderem den Energieverbrauch und senkt die Betriebskosten. Sie unterstützt eine umweltfreundlichere und verantwortungsbewusstere Ressourcenverwaltung.
Industrie 4.0: Robotisierung mit KI an der Spitze
Industrie 4.0, also die „vierte industrielle Revolution“, ist mehr als nur eine weitere Stufe der Automatisierung. Es handelt sich um eine umfassende Transformation, die künstliche Intelligenz, das Internet der Dinge (IoT) und moderne Automatisierung zu integrierten, intelligenten Fabriken vereint. Ein bereits seit 2011 weiterentwickeltes Konzept, bei dem Maschinen und Systeme miteinander kommunizieren können. Sie tauschen Daten aus und arbeiten in einem bisher beispiellosen Ausmaß zusammen.
In der Massenproduktion, wo sowohl Effizienz als auch Qualität zählen, wird die KI-gestützte Mechanisierung zu einem entscheidenden Werkzeug. Die größten Akteure in der Industrierobotik – ABB Robotics, Fanuc und KUKA – investieren seit Jahren in die Entwicklung intelligenter Lösungen. Mit KI integrierte Schweiß-Cobots übernehmen immer häufiger die komplexesten, sich wiederholenden Arbeitsschritte. Sie arbeiten rund um die Uhr und schweißen mehrachsig. Dadurch werden qualifizierte Schweißer für komplexere Aufgaben freigestellt.
Ausbildung von Schweißern mit VR und KI – moderne Bildung
Virtuelle Realität (VR) und KI halten schrittweise Einzug in Lehrpläne. Virtual-Reality-Simulatoren ermöglichen es angehenden Schweißern, unter realistischen, aber sicheren Bedingungen zu lernen. Jede Technik wird sofort von der KI analysiert und Fehler werden umgehend korrigiert. Dies beschleunigt den Lernprozess und verringert das Risiko von Geräteschäden. So können sich die Auszubildenden besser auf die realen Herausforderungen in der späteren Phase der praktischen Ausbildung mit Schweißgeräten vorbereiten. Unternehmen wie Lincoln Electric aus den USA und Weld VR in Europa bieten VR-Systeme an, die reale Bedingungen nachbilden, aber auch Szenarien mit variablen Arbeitsbedingungen erstellen. Experten sind sich einig – dies ist die Zukunft der Ausbildung für angehende Schweißer. Das Lernen in dieser Form ist nicht nur effektiv, sondern auch kostengünstiger und schneller umzusetzen.
KI-gestützte Drohnen – Inspektion von Schweißnähten an schwer zugänglichen Stellen
Skygauge Robotics, Skydio, DJI und Olympus sind die Pioniere dieser Technologie. Je nach Entwicklungsrichtung sind ihre Drohnen mit speziellen Roboterarmen für die berührende Messung, hochentwickelten Sensoren und Wärmebildkameras ausgestattet, um Mikrodefekte und Korrosion z. B. an Brücken, Hochbauten oder Bohrtürmen zu erkennen.
Das Konzept der Kombination von Drohnen mit künstlicher Intelligenz entwickelt sich dynamisch weiter. Es ist nicht ausgeschlossen, dass sie in Zukunft auch Schweißarbeiten ausführen können. Eine Herausforderung bleibt jedoch die Stabilisierung unter wechselnden Bedingungen sowie die Bereitstellung geeigneter Ausrüstung und Energiequellen an Bord.
Herausforderungen und neue Entwicklungsrichtungen für künstliche Intelligenz
Obwohl diese Technologie der Branche enorme Möglichkeiten eröffnet, ist der Weg zur vollständigen Automatisierung nicht ohne Hindernisse. Im Weg stehen hohe Implementierungskosten, Schwierigkeiten und Herausforderungen bei der Integration in bereits bestehende Produktionssysteme sowie der Datenschutz. In intelligenten Fabriken, die voller Roboter und automatisierter Prozesse sind, sammeln sich riesige Mengen an Informationen an, die auch ein gefundenes Fressen für Cyberkriminelle sind.
Experten sagen voraus, dass die Zukunft eher in der Zusammenarbeit von Mensch und Maschine liegt. KI wird unterstützen, aber nicht ersetzen. Moderne Technologien reichen jedoch weit über die Automatisierung hinaus. Marktriesen wie EWM, Fronius oder Lincoln Electric, entwickeln intensiv intelligente Funktionen, die sogar in handgeführten WIG-Schweißgeräten oder in MIG-Schweißgeräten zum Einsatz kommen werden. Dieser Ansatz zeigt deutlich, dass die Zukunft des Schweißens in einer Weiterentwicklung der Rolle des Menschen liegt – der Schweißer der Zukunft wird nicht mehr nur ein Fachmann für das Verbinden von Metall sein, sondern ein Spezialist für fortschrittliche Technologien. Erfahrung und Praxis, ergänzt durch die Fähigkeit, intelligente Werkzeuge zu bedienen, werden eine ideale Kombination von Kompetenzen darstellen.
