Künstliche Intelligenz kalkuliert bei Xometry Millionen von Bauteilen

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Das Preisangebot für die Herstellung eines 3D-Bauteils innerhalb von einer Minute erhalten – für die meisten Entwickler klingt das unglaublich. Und doch ist es mithilfe von KI möglich, wie die digitale Produktionsplattform Xometry beweist. Sie setzt ausgefeilte Algorithmen ein, um die von ihren Kunden konstruierten Teile zu berechnen und lernt dabei ständig dazu.

Von Susanne Frank

Millionen von Bauteilen wurden mit Xometry bereits kalkuliert. Innovationen sind so deutlich schneller möglich, denn bislang benötigen Ingenieure auf manuellem Rechenweg Tage oder Wochen für eine Preiskalkulation. Xometry versteht sich als Tech-Unternehmen, das für seine Abläufe Deep Learning einsetzt. Über die laufend verfeinerte Plattform erhalten Ingenieure, Produktdesigner und Einkäufer unmittelbar Zugriff auf die freien Kapazitäten eines riesigen Netzwerks. Auftraggeber erhalten hier ein präzises und schnelles DFM-Feedback (Design for Manufacturing) sowie die kalkulierten Durchlaufzeiten-Optionen und Preise für Fertigungsaufträge, deren CAD-Modell sie zuvor hochgeladen haben.

Deep Learning und neuronale Netze

Grundlage der für die Nutzer einfachen Funktionen ist einer der größten Datensätze von Fertigungsaufträgen, der jemals zusammengestellt wurde. Damit trainiert ein Team von Datenexperten bei Xometry Beschaffungs- und Preisfindungsalgorithmen. Sie nutzen dazu die neuesten Methoden des auf neuronalen Netzen basierenden maschinellen Lernens. Die Algorithmen bilden die Art und Weise nach, mit der ein erfahrener Maschinenbauer das Design eines Teils analysieren und verstehen würde.

Auf der Plattform ist somit das Wissen von Hunderten von Ingenieur-Arbeitsjahren vereint. Das System vermittelt zwischen Herstellern und Auftraggebern. Weil die KI dabei auf die Auftragsdaten zurückgreifen kann, kennt sie den Marktpreis der Bauteile. Traditionell läuft die Suche nach Lieferanten bis heute über Telefonate, Mails oder gar Faxanfragen durch die Einkäufer. Diese kennen aber immer nur eine begrenzte Anzahl von Geschäftspartnern. Eine digitale Plattform hingegen verfügt über Datenbanken mit tausenden angeschlossenen Lieferbetrieben. Aus diesen werden blitzschnell die passenden Firmen für einen Auftrag ausgewählt – ohne menschliches Eingreifen. Auch der weitere Ablauf spielt sich digital ab: Auftragsannahme, Versandvorbereitung oder Rechnungsstellung finden am Computer statt.

Die mathematische Essenz finden

Die computergestützten Geometrie-Algorithmen der firmeneigenen Instant Quoting Platform analysieren zunächst die hochgeladene CAD-Datei. Sie bewerten die Komplexität des Teils und liefern in Sekunden das DFM-Feedback. Die Formeln dafür entstehen durch die kontinuierliche Zusammenarbeit zwischen Ingenieuren und einem Team für computergestützte Geometrie. Die IT-Experten setzen das Ingenieurwissen in mathematische Regeln um und sorgen damit für maximale Geschwindigkeit, Effizienz und Genauigkeit der Prozesse. Über die mit KI arbeitende Instant Quoting Platform hat Xometry bislang mehr als 10.000 Fertigungspartnern im Netzwerk Aufträge vermittelt. Das System wird mit der Zeit immer intelligenter und bietet den Kunden bessere Durchlaufzeiten und Preise.

Ein Geheimnis für den Erfolg der Plattform ist die gemischte Struktur der Entwicklerteams. So stammen die Datenwissenschaftler und die Gruppen für computergestützte Geometrie aus ganz unterschiedlichen Disziplinen. Es gibt Experten für Maschinenbau, Chemiker, Mathematiker, Informatiker und Physiker. Diese enge Zusammenarbeit macht es möglich, dass Kunden Produktionsaufträge mit wenigen Klicks am Computer absetzen können, nachdem sie eine genaue Preisberechnung erhalten haben.  

Autorin: Susanne Frank ist freie Fachjournalistin.

Dmitry Kafidov, Geschäftsführer von Xometry Europe, im Interview

Digital Manufacturing Magazin (DM): Was unterscheidet Xometry von anderen Plattformen für Produktionsdienstleistungen?

Dmitry Kafidov: Xometry ist die weltweit größte Fertigungsplattform. Bei uns können die meisten Herstellungsaufträge in einem Zug erledigt werden. Dazu bieten wir auf der Plattform 16 unterschiedliche Fertigungstechnologien, über 130 Materialoptionen und Dutzende von Optionen zur Nachbearbeitung. Das erleichtert es Ingenieuren und Einkäufern in kleinen und großen Unternehmen, für ihre Teileproduktion mit nur wenigen Klicks auf globale und regionale Fertigungskapazitäten zuzugreifen.

DM: Welche Kunden nutzen Xometry und mit welchem Ziel?

Kafidov: Das sind vor allem zwei Gruppen: Ingenieure und Einkäufer. Dabei nutzen uns Ingenieure meist für Prototypen und Kleinserien, denn sie können fast alle Teile sofort ausschreiben und mit wenigen Klicks bestellen, ohne erst eigene Lieferketten aufzubauen. Einkäufer arbeiten mit uns wegen unserer riesigen Fertigungskapazitäten und der sorgfältig geprüften Lieferkette, schätzen aber auch die Möglichkeit von Rahmenverträgen.

DM: In den vergangenen Jahren sind viele Lieferanten weltweit ausgefallen. Welche Lösung bietet Xometry für solche Fälle an?

Kafidov: Das Produktionsnetzwerk von Xometry ist über ganz Europa und auch weltweit verteilt. Wir sind daher nicht von einem einzigen Lieferanten oder einer Region abhängig. Das war der Grund, warum wir keine Unterbrechung der Lieferketten aufgrund der jüngsten globalen Herausforderungen hatten. Das ist für unsere Kunden ein klarer Vorteil: Sie nutzen unsere Möglichkeiten, um eigene Lieferanten zu ersetzen, wenn diese ausfallen.

DM: Welche Rolle spielt KI bei der Weiterentwicklung der Plattform?

Kafidov: KI-Technologien spielen eine zentrale Rolle bei der Entwicklung unserer Plattform. Wir nutzen maschinelles Lernen und verbessern laufend unsere mathematischen Modelle. So verbessern wir ständig Materialeinsatz und Fertigungsprozesse.

DM: Wie werden sich Ihr Unternehmen und das Thema Produktionsplattformen im Allgemeinen weiterentwickeln?

Kafidov: Die Fertigungsindustrie hinkt anderen Branchen bei der Digitalisierung hinterher. Während Corona erkannten die meisten Menschen in diesem Bereich, dass es effizientere Wege zur Beschaffung von Bauteilen gibt. Mit Xometry wurde es bereits deutlich einfacher und schneller, Teile zu beschaffen. Wir glauben aber, dass noch viel Entwicklungsarbeit vor uns liegt. Unser Ziel ist eine Technologie, die in einer riesigen Branche die Effizienz spürbar steigert. In diesem Bereich werden weltweit viele Milliarden Euro umgesetzt. Wir wollen wie eine Schiene werden, über die Einkäufer, kleine und mittlere Zulieferer sich Fertigung beschaffen und liefern.

Info: Xometry betreibt eine der weltweit größten Plattformen dieser Art. Gegründet 2013, folgte 2021 der Börsengang des US-Unternehmens. Das Europageschäft wird von München aus gesteuert.

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