LANXESS plant KI-gestützte Rezepturentwicklung für Urethan-Systeme

LANXESS weitet den Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) in der Produktentwicklung aus. Der Spezialchemie-Konzern hat ein Projekt zur Erweiterung des Produktangebots von Präpolymeren gestartet. Ziel ist es, Kunden noch schneller maßgeschneiderte Polyurethan-Systeme anzubieten, auch in ganz neuen Anwendungsfeldern mit neuen Anforderungen. Dazu setzt der Geschäftsbereich Urethane Systems auf KI und hat als Projektpartner das Werkstoff-KI-Unternehmen Citrine Informatics eingebunden.

In einer ersten Phase hat LANXESS dabei die Datenbasis für Präpolymer-basierte Rezepturen verbreitert. LANXESS-Datenspezialisten und -Prozessexperten haben mithilfe der Citrine-Plattform für künstliche Intelligenz die Rezeptur-Datenbank um weitere Datenpunkte ergänzt. Dabei greift ein auf Chemie ausgelegter Algorithmus auf bestehende empirische Messdaten zurück, verknüpft sie mit dem Wissen der Prozessexperten, und errechnet weitere Werte. Auf diese Weise werden nur wenige reale Messungen zur Überprüfung der mit KI bestimmten Werte benötigt.

In einem nächsten Schritt prüfen die Daten- und Prozessexperten bei LANXESS, wie verlässlich sich mithilfe von KI optimale Rezepturen vorhersagen lassen, um kundenspezifische Anforderungen an Produkteigenschaften zu erfüllen. „Sollten die weiteren Tests erfolgreich sein, könnten wir Kundenwünschen zukünftig noch besser und schneller entsprechen. Unser bestehendes Rezepturwissen soll um ein KI-gestütztes Rezepturdesign ergänzt werden: Systeme, die wir noch nicht im Sortiment haben, von denen wir aber durch künstliche Intelligenz in kürzester Zeit wissen, ob und wie wir sie herstellen können“, sagt Markus Eckert, Leiter des Geschäftsbereichs Urethane Systems bei LANXESS.

KI ergänzt Domänenwissen

Bisher sind Chemiker im Wesentlichen auf ihr Fachwissen und ihre langjährige Erfahrung angewiesen, wenn sie neue Rezepturen erforschen, die Produkteigenschaften wie Härte, Reißfestigkeit oder Viskosität in definiertem Maße erfüllen. KI soll für sie zukünftig zu einem wichtigen Werkzeug werden, um ihre Expertise zu erweitern und die Zahl der Testversuche deutlich zu senken.

Erste Erfahrungen mit dem Einsatz von KI hat LANXESS bereits gemacht. In einem Pilotprojekt mit Citrine Informatics setzt der Spezialchemie-Konzern KI ein, um Glasfasern zu optimieren. Dadurch lassen sich die Eigenschaften von LANXESS Hochleistungs-Kunststoffen weiter verbessern. KI soll die Entwicklungszeit für die benötigten Rezepturen auf weniger als die Hälfte reduzieren. Kunden erhalten in kürzerer Zeit noch bessere, maßgeschneiderte Produkte.

Für Jörg Hellwig, Leiter der LANXESS Digitalisierungsinitiative, ist die Kooperation von Citrine mit dem LANXESS Geschäftsbereich Urethane Systems ein Beleg für die zunehmende Digitalisierung in der Produktentwicklung. „Mitarbeiter, die künstliche Intelligenz bereits nutzen, können sich meist gar nicht mehr vorstellen, zu bisherigen Arbeitsweisen zurückzukehren. Der Einsatz von digitalen Technologien wird bei LANXESS zunehmend zum Standard“, so Hellwig.

Digitalisierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette

2017 hat LANXESS seine Digitalisierungsinitiative gestartet und dafür einen eigenen Bereich gegründet. Er wird von Chief Digital Officer Jörg Hellwig geleitet, der direkt an Matthias Zachert, Vorstandsvorsitzender der LANXESS AG, berichtet. Zentrale Handlungsfelder der Initiative sind die Entwicklung digitaler Geschäftsmodelle, die Einführung neuer Technologien entlang der Wertschöpfungskette, der Aufbau und die Nutzung von Big Data sowie die Verankerung digitaler Kompetenzen bei den Mitarbeitern.

Citrine Informatics ist der Marktführer beim Einsatz von Daten und künstlicher Intelligenz zur beschleunigten Produktentwicklung in der Werkstoffwissenschaft, der so genannten Materialinformatik. Citrine wurde vom Weltwirtschaftsforum als „Tech Pioneer 2017“ für technologische Innovationen ausgezeichnet und arbeitet mit einigen der renommiertesten Universitäten der Welt zusammen, darunter die Carnegie Mellon University in Pittsburgh, Pennsylvania, und die University of California, Berkeley.