KI-basierte Software zur Montageunterstützung und Qualitätskontrolle des Fraunhofer IGD

Wie von Zauberhand durch den Zusammenbau gef?hrt

Industrielle Montagelinien sind vielf?ltig: Einige arbeiten mit h?ufig wechselnden Produktaufbauten, w?hrend sich andere durch komplexe Prozesse und hohen Abstimmungsbedarf zwischen Werker und weiteren Experten auszeichnen. Das Fraunhofer IGD unterst?tzt Anwender mit einer Kombination aus Augmented Reality (AR) und K?nstlicher Intelligenz (KI) bei den Herausforderungen in der Produktion. Die L?sung besteht aus einem AR-gest?tzten Montagearbeitsplatz, der Mitarbeitende durch die Abfolge des Zusammenbaus f?hrt und gleichzeitig eine Qualit?tskontrolle der Bauteile sowie eine Remote-Unterst?tzung erm?glicht. Unternehmen reduzieren so die Fehlerquote und kostenintensive Stillstandszeiten. Auf der Messe CONTROL sowie auf der HANNOVER MESSE stellen die Forschenden die Software vor.

Die Augmented-Reality-Brille auf dem Kopf und so die Reihenfolge und Ausrichtung der Bauteile direkt vor Augen: Das ist keine Zukunftsvision, sondern vereinfacht bereits heute Produktionsprozesse. Der AR-gest?tzte Montagearbeitsplatz des Fraunhofer-Instituts f?r Graphische Datenverarbeitung IGD macht Anleitungen auf Papier ?berfl?ssig. Stattdessen nehmen vier Kameras das Arbeitsfeld auf und f?hren Werkerinnen und Werker via mobiler AR-Ausgabeeinheit – also beispielsweise per Tablet oder AR-Brille – durch die einzelnen Schritte.

Unmittelbare R?ckmeldung vermeidet Fehler

Die Person greift das falsche Bauteil? Eine visuelle Fehlermeldung inklusive Einblendung des korrekten Elements erscheint unmittelbar in ihrem Sichtfeld. Das Bauteil ist passend, wird aber falsch positioniert? Auch in diesem Fall erfolgt ein Feedback. Ebenso, wenn die Komponente einen Mangel wie ein fehlendes Bohrloch aufweist. “Die Software vermeidet, dass Fehler im Montageprozess entstehen und gegebenenfalls sogar die Herstellung mit diesem Mangel fortgesetzt wird”, erkl?rt Andreas Franek, stellvertretender Leiter der Abteilung “Virtuelle und Erweiterte Realit?t”. “Denn werden Unstimmigkeiten erst sp?ter entdeckt, zieht dies einen erh?hten Aufwand und kostenintensive Stillstandszeiten nach sich.”

Gefragt ist diese Unterst?tzung beispielsweise im Automotive-Bereich, aber auch im Anlagen- und Werkzeugbau sowie in der Qualit?tssicherung. Auch der Herstellungsprozess von Akkus und individuell aufgebauten Schaltschr?nken sind m?gliche Anwendungsfelder. Insbesondere f?r komplexe Produktaufbauten bietet die Software noch einen weiteren Vorteil: Treten Fragen oder Probleme auf, l?sst sich ohne Verz?gerung ein Experte oder eine Expertin von au?en hinzuziehen, welche die Person an der Montagelinie unterst?tzt. Sie kann in direkter virtueller Pr?senz erkl?ren und Anmerkungen im Sichtfeld – und somit am Objekt – machen. Durch die Nutzung der immersiven AR-Technologien erscheint der Experte oder die Expertin direkt in der Umgebung, im Erfahrungsraum des Nutzers, wodurch eine nat?rliche Kommunikation und Interaktion gew?hrleistet ist – so als w?ren beide Gespr?chsteilnehmer physisch pr?sent. Diese Form der Telepr?senz ist eine Kernanwendung des “Industrial Metaverse”.

KI mit CAD-Modellen anlernen

In der Entwicklung der Technologie kombinierten Franek und sein Team Augmented Reality mit Methoden des maschinellen Lernens. “Die KI wird mit computergenerierten Bildern auf Basis der CAD-Modelle angelernt – sie ben?tigt keine realen Fotos. Das reduziert die jeweilige Vorlaufzeit”, erkl?rt der Wissenschaftler. Zus?tzlich entfalle der weitere Arbeitsschritt von den CAD-Modellen hin zu den gestalteten und ausgedruckten Arbeitsanweisungen, die bislang noch vielerorts die Reihenfolge des Zusammenbaus vorgeben.

Interessierte k?nnen den AR-gest?tzten Montagearbeitsplatz auf den Messen selbst an einer Werkzeugmaschine erproben und sich von der KI durch den Prozess f?hren lassen. F?r besonders knifflige Montageaufgaben k?nnen auch sie sich ?ber die Fernwartungsfunktion unterst?tzen lassen.

Weiterf?hrende Informationen:

Zu diesem und allen weiteren Exponaten des Fraunhofer IGD auf der HANNOVER MESSE: https://www.igd.fraunhofer.de/de/veranstaltungen/hannover-messe.html

AR-gest?tzter Montagearbeitsplatz des Fraunhofer IGD auf der:

-HANNOVER MESSE -17.-21. April 2023 / Fraunhofer-Gemeinschaftsstand /Halle 16, Stand A12

– CONTROL, Stuttgart – 09.-12. Mai 2023 /Halle 7, Stand 7301

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