IndustrieSoftware und Technologie

Künstliche Intelligenz unterstützt die Montage

Mit künstlicher Intelligenz erkennen Maschinen Objekte. Zum Training brauchen Algorithmen Bilddaten. Das Start-up Kimoknow automatisiert den Lernprozess. Der erste Use Case ist ein Montageassistent.

KI MontageIT-Assistenz: „Künstliche Intelligenz für das Erkennen von Objekten zu trainieren, ist zeitaufwändig, unflexibel, teuer, stark umgebungsabhängig und erfordert einen hohen Rechenaufwand“, erklärt Kimoknow-Mitgründer Lukas Kriete. Das am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entstandene Start-up Kimoknow hat eine Technologie entwickelt, um dieses Training zu automatisieren. Die Forscher greifen auf Bilddaten zurück, die bei computerunterstützten Entwicklungsprozessen (CAD) und im Produktionsdatenmanagement (PDM) für alle Objekte entstehen. Diese Daten geben Aufschluss über Material, Geometrie und Position des jeweiligen Gegenstandes. Die CAD- und PDM-Daten werden extrahiert und für das automatisierte Training der Algorithmen genutzt.

KI Montage

Mithilfe einer Augmented Reality-Brille versteht der digitale Assistent, was der Träger sieht. So können Maschine und Mensch in Echtzeit kommunizieren.

Zum Einsatz kommt das so geschulte Objekterkennungssystem in Augmented-Reality-Brillen. Die Sehhilfen erfassen relevante Gegenstände im Sichtfeld des Nutzers in Echtzeit und verfügen zudem über notwendige Kontextinformationen zum betreffenden Objekt. Als ersten Use Case hat Kimoknow ein Assistenzsystem entwickelt, das Fachkräfte bei der Montage komplexer Geräte unterstützt. Der virtuelle Assistent führt Nutzerinnen und Nutzer durch den gesamten Montageprozess, visualisiert die Bauanleitung ohne zusätzliches Display Schritt für Schritt und zeigt so, in welcher Reihenfolge welches Teil mit welchen Werkzeugen und Montagematerialien verarbeitet wird. Das System wiederholt einzelne Schritte, wenn Fehler auftauchen, und dokumentiert den Prozess. Der Monteur hat beide Hände frei und kommuniziert mit dem System über Blickkontakt, Handzeichen oder Sprachbefehl. „Der Montageassistent macht den Prozess bei besserer Qualität effizienter, produktiver, schneller und kostengünstiger“, berichtet Kriete.

Der Assistent eignet sich für alle Industrien, in denen hochkomplexe Produkte in geringer Stückzahl hergestellt werden. Der Prototyp wird für die Endmontage hoch spezialisierter Messgeräte eingesetzt und derzeit in Kooperation mit der Elabo GmbH am Center for Artificial Intelligence Talents (CAIT) am Institut für Informationsmanagement im Ingenieurwesen (IMI) des KIT erprobt.


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Intelligente Systeme fürs Ingenieurwesen

Kimoknow ist eine Ausgründung des Institut für Informationsmanagement im Ingenieurwesen und ging im Mai dieses Jahres als Unternehmergesellschaft (haftungsbeschränkt) an den Start. Neben Lukas Kriete gehören Roman Wiegand, Aaron Boll, Michael Grethler und Vesa Klumpp zum Gründungsteam.

Das Center for Artificial Intelligence Talents (CAIT) fördert Forschungstalente, die Methoden der Künstlichen Intelligenz und des Ingenieurwesens miteinander verknüpfen. Neben Infrastruktur, Ressourcen und Trainingsformaten bietet es ihnen die Möglichkeit, neue Entwicklungen und Ideen unter realen Arbeitsbedingungen und in Zusammenarbeit mit potenziellen Anwendern zu erproben, weiterzuentwickeln und schnell in die Praxis zu bringen. Im Fokus stehen der Mensch und seine Interaktion mit der Künstlichen Intelligenz. „Nicht die neuen Technologien verändern die Welt, sondern die Menschen, die diese Technologien nutzen“, betont CAIT-Leiterin Professorin Jivka Ovtcharova. „Forschende und Start-ups bekommen die Chance, neue KI-Technologien nah am Markt zu entwickeln. Unternehmen profitieren vom Know-how dieser Talente und von aktuellen Forschungsergebnissen. Dies ist eine Win-Win-Situation und das optimale Modell für die Kooperation zwischen Wissenschaft und Wirtschaft.“

Eröffnet wurde das CAIT im Juni 2019 und setzt das Konzept des Lifecycle Engineering Solutions Center mit dem Fokus Künstliche Intelligenz fort. Partner sind neben der Elabo GmbH unter anderem die abas Software AG und die SolidLine AG. Jürgen Frisch

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