Generative Künstliche Intelligenz: Analyse ihrer zukünftigen Anwendungen in der additiven Fertigung

Neue Entwicklungen im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI) finden zunehmend ihren Weg in industrielle Bereiche wie die additive Fertigung (AM). Insbesondere generative KI (GAI) Anwendungen bieten hier interessante Möglichkeiten, beispielsweise Texte, Bilder oder Computercodes mithilfe von Algorithmen zu generieren und diese als nützliche Hilfen in verschiedenen AM-Prozessen zu integrieren. Diese Arbeit untersucht die Chancen, die GAI speziell für die additive Fertigung bietet. Derzeit gibt es relativ wenige Publikationen, die sich mit dem Thema GAI in AM befassen. Ein Großteil der Informationen wurde nur in Preprints veröffentlicht. Dabei lag der Fokus auf Algorithmen für Natural Language Processing (NLP), Large Language Models (LLMs) und generativen adversarialen Netzwerken (GANs). Diese zusammenfassende Darstellung des Standes der Technik von GAI in AM ist neu, und der Bezug zu spezifischen Anwendungsfällen ist diese erste umfassende Fallstudie zu GAI in AM-Prozessen. Darauf aufbauend werden dann drei spezifische Anwendungsfälle entwickelt, in denen generative KI-Tools eingesetzt werden, um AM-Prozesse zu optimieren. Schließlich wird eine Stärken-, Schwächen-, Chancen- und Risiken-Analyse (SWOT) zu den allgemeinen Möglichkeiten von GAI durchgeführt, die die Grundlage für eine eingehende Diskussion über den sinnvollen Einsatz von GAI-Tools in AM bildet. Die wichtigsten Erkenntnisse dieser Arbeit sind, dass GAI in AM-Prozesse als nützliche Unterstützung integriert werden kann, wodurch diese Prozesse schneller und kreativer werden, sowie die Prozessinformationen digital erfassbar und nutzbar gemacht werden. Dieses aktuelle und zukünftige Potenzial sowie die technische Umsetzung von GAI in AM werden ebenfalls vorgestellt und visuell erklärt. Es wird auch gezeigt, wo der Einsatz von generativen KI-Tools nützlich sein kann und wo aktuelle oder zukünftige potenzielle Risiken auftreten können.