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Bildverarbeitung und KI als Schlüssel für die Automatisierung
Bildverarbeitung und KI treiben die Automatisierung in modernen Fabriken voran. Intelligente Kameras optimieren Prozesse, sichern Qualität & steigern Effizienz. Doch wie profitieren Unternehmen ganz konkret – und wie gelingt der Einstieg? Hier erfahren Sie mehr.
Die Vernetzung von Maschinen entwickelt sich in modernen Fabriken immer mehr zum Standard. Je konsequenter alle an den verschiedenen Produktionsphasen beteiligten Komponenten miteinander kommunizieren können, desto autonomer, intelligenter und effizienter lassen sich die Prozesse gestalten. Ein wichtiger Baustein sind Kameras, die nicht nur alle Geschehnisse im Blick behalten und direkt Ergebnisse liefern, sondern auch Folgeprozesse antriggern können.
Industrielle Bildverarbeitung ist somit eine Schlüsseltechnologie, die u.a. eine kontinuierliche Prozesskontrolle und Qualitätsprüfung ermöglicht. Industriekameras helfen Maschinen und Robotern außerdem dabei, adaptiv auf ihre spezifische Situation zu reagieren. Damit leisten sie einen entscheidenden Beitrag zur Automatisierung in der Produktion. Aber was bedeutet das konkret?
Vielfältige Einsatzmöglichkeiten von Industriekameras in verschiedenen Branchen
Industriekameras werden bereits in den unterschiedlichsten Industriezweigen eingesetzt: vom Geräte-, Anlagen- und Maschinenbau über Medizintechnik bis hin zu Landwirtschaft und Logistik. Sie übernehmen ein breites Spektrum an Aufgaben, etwa bei der Inline-Qualitätsprüfung und der allgemeinen Qualitätskontrolle. Dabei inspizieren und analysieren sie z. B. Produkte auf Abweichungen, damit diese aussortiert werden können, bevor sie die Produktionshalle verlassen. Im Vergleich zum menschlichen Auge arbeiten Bildverarbeitungssysteme schneller, genauer und zuverlässiger, da ihnen auch bei hohen Taktraten kein Detail entgeht. Außerdem können Mitarbeitende von „monotonen“, wenngleich wichtigen Sortier- und Inspektionsaufgaben entlastet werden, und dafür an anderer Stelle eingesetzt werden.
Embedded-Vision-Systeme und KI für flexible Anwendungen
Bei Embedded-Vision-Systemen findet die Verarbeitung der „gesehenen“ Daten direkt auf dem Gerät statt. Kommt künstliche Intelligenz ins Spiel, werden die Anwendungs- und Auswertungsmöglichkeiten besonders vielfältig. Ob Objekterkennung, Segmentierung oder Anomale-Detektion: Da nicht alle Eventualitäten fest programmiert werden müssen, lassen sie sich sehr flexibel einsetzen. Intelligente Kameras, wie die der IDS NXT-Serie, können Bildauswertungen direkt „on edge“ übernehmen und dank Schnittstellen wie REST und OPC UA Folgeprozesse antriggern. Somit entfällt die Übertragung der Daten und Ergebnisse an einen externen PC und deren Auswertung durch diesen. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich die entsprechenden Systeme platzsparend in die Produktionskette integrieren lassen.
Einfache Entwicklung von KI-Vision-Lösungen mit IDS NXT
Wie aber kommt man zu einer KI-Vision-Lösung? Die Entwicklung erfordert i.d.R. Fachwissen, Programmieraufwand und Investitionen in Rechen- und Speicherhardware. Nicht so mit IDS NXT: Das KI-Vision-System beinhaltet alle erforderlichen Tools und Workflows. Das bietet sowohl Einsteigern als auch Profis enormen Spielraum bei der Gestaltung von Deep Learning-basierten Bildverarbeitungsanwendungen.
Das Aufgabenspektrum der Industriekameras wird durch Apps bestimmt. Sie lassen sich mit dem zugehörigen KI-Vision-Studio IDS lighthouse erstellen und direkt auf den Modellen ausführen. Beim industriellen Einsatz von KI spielt auch Datensicherheit eine wichtige Rolle. Die Kommunikation zwischen Kameras und Anlagenkomponenten lässt sich deshalb per HTTPS verschlüsseln.
Wichtige Vorteile auf einen Blick:
- KI läuft direkt auf der Kamera
- Kommunikation mit Maschinen dank REST und OPC-UA
- Gratis Funktionsupdates, 2023 neu z.B. mit Anomalie-Detektion
Industrielle Bildverarbeitung und KI als Schlüsseltechnologie
Warum aber überhaupt KI? Regelbasierte Bildverarbeitung stößt schnell an ihre Grenzen, wenn die zu analysierenden Objekte häufig variieren und die Unterschiede nur schwer oder gar nicht analytisch zu beschreiben sind. Wie lässt sich in diesem Fällen eine zuverlässige Automatisierung sicherstellen? Wer sich diese Frage stellt, stößt schnell auf die Möglichkeiten künstlicher Intelligenz. Mithilfe von trainierten neuronalen Netzen werden Kameras damit z. B. in die Lage versetzt, Objekte zu erkennen und Schlussfolgerungen aus dem zu ziehen, was sie gelernt haben. Dies erweitert die Anwendungsmöglichkeiten von Bildverarbeitung quer durch alle Branchen.
Direkt loslegen mit dem IDS NXT ocean Creative Kit
Wer das System testen und für seine Anwendungen evaluieren möchte, sollte einen Blick auf das IDS NXT ocean Creative Kit werfen. Anwender erhalten damit alle Komponenten, die sie für die Erstellung, das Trainieren und das Ausführen eines neuronalen Netzes benötigen. Neben einer IDS NXT Industriekamera mit 1,6 MP Sony Sensor, Objektiv, Kabel und Stativadapter enthält das Paket u.a. einen sechsmonatigen Zugang zu IDS lighthouse.
Erhältlich ist das Kit bei der IDS Imaging Development Systems GmbH, einem der führenden Industriekamerahersteller und Pionier in der industriellen Bildverarbeitung. Das inhabergeführte, klimaneutral arbeitende Unternehmen entwickelt modulare, leistungsstarke USB-, GigE- und 3D-Kameras sowie das KI-Komplettsystem IDS NXT mit KI. Das nahezu unbegrenzte Anwendungsspektrum der Produkte erstreckt sich über verschiedenste Branchen, etwa im Geräte-, Anlagen- und Maschinenbau. Mit visionpier betreibt IDS zudem einen Online-Marktplatz, der Anbieter fertiger Bildverarbeitungslösungen und interessierte Endkunden zusammenbringt.
