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Plenarvortrag

Künstliche Intelligenz für die Werkstoffwissenschaften und die Materialographie

Donnerstag (17.09.2020)
09:00 - 09:30 Uhr Metallographie

Künstliche Intelligenz (KI) ist das Schlagwort unserer Tage. KI wird nicht nur die Gesellschaft verändern, sondern auch die Werkstoffwissenschaften und die Materialographie.

Der Vortrag gibt einen Überblick über den Einsatz von KI in den Werkstoffwissenschaften und über konkrete Anwendungen in der Materialographie. In den Werkstoffwissenschaften finden sich immer mehr Anwendungen der KI zur Vorhersage von Werkstoffeigenschaften, zur Suche neuer Werkstoffe oder zum Einfluss von Fertigungsparametern auf die Werkstoffqualität.

In der Materialographie haben sich Machine und Deep Learning (ML, DL) bereits bei vielen Fragestellungen der quantitativen Gefügeanalyse bewährt. Für die Segmentierung zur Bestimmung von Phasenanteilen, Korngrößen oder Schichtdicken sind diese Ansätze nicht nur robuster, sondern ermöglichen manche komplexeren Auswertungen überhaupt erst. Als Beispiel wird die Segmentierung Kerr-mikroskopischer Bilder von Sintermagneten zur Isolation der Körner und Domänen für die Ermittlung der Kornorientierung gezeigt. Auch für die Riss- und Fehlerdetektion zeigen die Algorithmen neue Möglichkeiten für die Mikroskopie auf, beispielsweise zur Erstellung einer Defect Picture Gallery. Mit den DL-Methoden wie tiefe Faltungsnetze können Gefüge auf neue Weise abstrahiert werden. Mit Generative Adversarial Networks (GANs) können Inhomogenitäten oder andere Unregelmäßigkeiten in Gefügen (z.B. Härtungsunterschiede im Bainit) ermittelt werden. Bei der Suche nach Fehlern oder Anomalien in komplexen Gefügen wie bei Batterien, Brennstoffzellen oder Sintergefügen sind so qualitative und quantitative Aussagen möglich. Der Vortrag soll aufzeigen, dass mittels neuer und standardisierter Ansätze des maschinellen Lernens, diese Technologie für die Metallographie zukünftig effizient eingesetzt werden kann.

Sprecher/Referent:
Prof. Dr. Gerhard Schneider
Hochschule Aalen - Technik und Wirtschaft
Weitere Autoren/Referenten:
  • Andreas Jansche
    Hochschule Aalen - Technik und Wirtschaft
  • Amit-Kumar Choudhary
    Hochschule Aalen - Technik und Wirtschaft
  • Olatomiwa Badmos
    Hochschule Aalen - Technik und Wirtschaft
  • Tobias Schiele
    Hochschule Aalen - Technik und Wirtschaft
  • Dr. Timo Bernthaler
    Hochschule Aalen - Technik und Wirtschaft