In der Anwendung von neuartigen Bearbeitungsverfahren stoßen klassische Ansätze zur empirischen Verfahrensentwicklung oft an ihre Grenzen. Hier kann Künstliche Intelligenz (KI) zukünftig eine wichtige Rolle in der Auswertung von Daten zur Parametrisierung und Auslegung von Bearbeitungsprozessen einnehmen. Folglich können mit der fortschrittlichen und geeigneten Anwendung von KI auch komplexe Prozesse effizienter gestaltet, Qualitätsstandards verbessert und Ressourcen optimal genutzt werden.

Hochwertige und innovative Produkte gehen fast immer mit dem Einsatz von Hochleistungswerkstoffen einher. Dies stellt zum einen konventionelle Verfahren wie das klassische Fräsen vor immer größeren Herausforderungen – diese Werkstoffe sind in der Regel schwer bearbeitbar und der hohe Werkzeugverschleiß geht mit entsprechend hohen Kosten einher. Besonders vielversprechend für die Bearbeitung von hochfesten und konventionell schwer zerspanbaren Werkstoffen ist das Wasserstrahlverfahren. Jüngste Weiterentwicklungen der Wasserstrahltechnologie zur Substitution von konventionellen Fräsprozessen, dem sogenannten Wasserstrahlfräsen, erweitern das Anwendungsgebiet unter Beibehaltung der Verfahrensvorteile auf die Formbearbeitung. Allerdings ist die gesteigerte Komplexität in der Verfahrensauslegung durch die große Anzahl von Stell-und Störgrößen und Abweichungen zu bekannten Wirkprinzipen aus dem klassischen Wasserstrahlschneiden ein Problem. Außerdem existiert bisher kein allgemeines Prozessmodell oder eine computerunterstützte Fertigungsumgebung (CAM).

Zusammenfassend fehlt es derzeit in der Validierung von potenziellen, aber komplexen Prozessen wie dem Wasserstrahlfräsen noch an geschlossenen Konzepten zur Prozessauslegung, die aktuell noch auf einen erfahrenen Bediener angewiesen ist. Moderne KI-Ansätze sind vielversprechend zur Bewältigung komplexer Sachverhalte, es fehlt jedoch an geeigneten Daten zum Anlernen und der praktischen Erfahrung im Umgang mit derartigen Strahlverfahren. Für die breite Anwendung des Wasserstrahlfräsens im industriellen Umfeld ist es zudem erforderlich, das Wasserstrahlfräsen in eine computerunterstütze Fertigungsumgebung zu integrieren. Dazu wird ein integrierbares Modell zur Verfahrensauslegung benötigt. Ein Aufschließen zu etablierten Verfahren hinsichtlich Vorhersagbarkeit des Bearbeitungsergebnisses sowie Adaption moderner Sensorik zur Prozessüberwachung wird dabei vorausgesetzt, um das große Potenzial von vielversprechenden Alternativen wie dem Wasserstrahlfräsen für die ressourcenschonende Anwendung im industriellen Umfeld zu ermöglichen.