End-of-Line Automatisierung mit KI

In Kürze

Das Projekt des KI-Fortschrittszentrums hatte das Ziel, mithilfe von KI, die beiden End-of-Line-Schritte visuelle Qualitätskontrolle und das Verpacken der Güter bei der Firma Witzenmann zu automatisieren. Das Ergebnis steigert die Qualität und die Wertschöpfung der Produkte, ohne, dass mehr Personal notwendig ist.

Im Detail

Um an einem Hochlohnstandort wie Deutschland konkurrenzfähig zu fertigen, sind automatisierte Prozesse ein Schlüsselelement. Die Firma Witzenmann GmbH trat deshalb an das KI-Fortschrittszentrum mit dem Auftrag heran, die visuelle Qualitätskontrolle sowie das Einpacken am Ende der Produktion auf Automatisierbarkeit zu prüfen und bei positivem Ergebnis eine prototypische Anwendung umzusetzen, die beide Aufgaben ausführen kann. Da dies die letzten Schritte sind, bevor die Kunden das Produkt erhalten, sind sie besonders wichtig. Eine Herausforderung dabei waren die nicht formstabilen und beweglichen Bauteile.

Das Ergebnis der Zusammenarbeit ist ein Demonstrator, der eine KI-gestützte Fehlerklassifizierung und das automatisierte Bin Packing mit intelligenter Packbild-Generierung mithilfe eines Robotersystems ermöglicht. Ein Bildverarbeitungssystem erfasst die Bauteile zunächst ausführlich optisch und bewertet sie KI-gestützt hinsichtlich Beschädigungen. So können die Bauteile im nächsten Schritt bei dem Verpackungsprozess in fehlerhaft und nicht-fehlerhaft unterteilt werden. Die fehlerlosen Bauteile werden dann mit einem KI-basierten Lagengenerator optimiert abgelegt und verpackt. Für das Training des entsprechenden neuronalen Netzes nutzten die Projektpartner die KI-Methode des Reinforcement Learning, also das Lernen aus Versuch und Irrtum. Dementsprechend wurde der Algorithmus für erfolgreiches Ablegen »belohnt«.

Nach Fertigstellung der Arbeit am IPA wurde der Demonstrator an Witzenmann übergeben, wo er im Digital Labor zu Anschauungs- und Schulungszwecken zur Verfügung steht. Die Zusammenarbeit des mittelständisch geprägten Unternehmens mit dem Fraunhofer IPA gilt somit als ein erfolgreiches Beispiel für den Transfer von KI-Technologien in die Praxis.

Gefördert vom Land Baden-Württemberg, Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus.

Demonstratorprojekt innerhalb des KI Fortschrittszentrums, durchgeführt am IPA.