25 Apr Montageunterstützung und Qualitätskontrolle mittels AR und KI
Mit einer Kombination aus Augmented Reality (AR) und Künstlicher Intelligenz (KI) will das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD Anwender bei den Herausforderungen in der Produktion unterstützen. Die Lösung besteht nach Angaben der Entwickler aus einem AR-gestützten Montagearbeitsplatz, der Mitarbeitende durch die Abfolge des Zusammenbaus führt und gleichzeitig eine Qualitätskontrolle der Bauteile sowie eine Remote-Unterstützung ermöglicht.
Der AR-gestützte Montagearbeitsplatz des IGD soll damit Anleitungen auf Papier überflüssig machen. Stattdessen nehmen vier Kameras das Arbeitsfeld auf und führen Werkerinnen und Werker via mobiler AR-Ausgabeeinheit – also beispielsweise per Tablet oder AR-Brille – durch die einzelnen Schritte.
Unmittelbare Rückmeldung 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, erklären die Entwickler. „Die Software vermeidet, dass Fehler im Montageprozess entstehen und gegebenenfalls sogar die Herstellung mit diesem Mangel fortgesetzt wird“, sagt Andreas Franek, stellvertretender Leiter der Abteilung ‚Virtuelle und Erweiterte Realität‘. „Denn werden Unstimmigkeiten erst später entdeckt, zieht dies einen erhöhten Aufwand und kostenintensive Stillstandszeiten nach sich.“
KI mit CAD-Modellen anstatt Fotos 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 benötigt keine realen Fotos“, erklärt der Wissenschaftler. Das reduziere die jeweilige Vorlaufzeit, und zusätzlich entfalle der weitere Arbeitsschritt von den CAD-Modellen hin zu den gestalteten und ausgedruckten Arbeitsanweisungen, die bislang noch vielerorts die Reihenfolge des Zusammenbaus vorgeben.
Industrial Metaverse: Zugeschaltete Experten erscheinen virtuell
Anwendungen dieser Unterstützung liegen laut IGD-Forschern beispielsweise im Automotive-Bereich, aber auch im Anlagen- und Werkzeugbau sowie in der Qualitätssicherung. Auch der Herstellungsprozess von Akkus und individuell aufgebauten Schaltschränken seien mögliche Anwendungsfelder. Insbesondere für komplexe Produktaufbauten bietet die Software noch einen weiteren Vorteil, erklären die Entwickler: Treten Fragen oder Probleme auf, lässt sich ohne Verzögerung ein Experte oder eine Expertin von außen hinzuziehen, welche die Person an der Montagelinie unterstützt. Sie kann in direkter virtueller Präsenz erklären und Anmerkungen im Sichtfeld – und somit am Objekt – machen. Durch die immersive AR-Technologien erscheint der Experte oder die Expertin direkt in der Umgebung, also im Erfahrungsraum des Nutzers, wodurch eine natürliche Kommunikation und Interaktion gewährleistet ist – so als wären beide Gesprächsteilnehmer physisch präsent. Diese Form der Telepräsenz sehen die Entwickler als eine Kernanwendung des Industrial Metaverse.
Quelle und Bild: www.igd.fraunhofer.de
