Alarmierung im Voraus

Zugegeben: Im Fußball hat der Videoassistent nicht immer und überall den besten Ruf. Vielleicht könnte der Video-Schiedsrichterassistent (Video Assistant Referee, VAR) seine Dienstleistung verbessern, wenn er durch Künstliche Intelligenz in seiner Entscheidungsfindung unterstützt würde.

Während das beim Sport noch Zukunftsmusik ist, wird dieses Konzept in der industriellen Produktion nun verwirklicht – im sensiblen Bereich der Arbeits- und Maschinensicherheit. Mit ‚stepps.safe‘ hat tec.nicum, die Dienstleistungssparte der Schmersal-Gruppe, eine ‚Computational-Vision‘-Lösung in ihr Portfolio aufgenommen. Sie integriert und analysiert Videos, Bilder und andere Informationen aus verschiedenen Bereichen auf einer hybriden IT-Plattform. Dabei steht die Einhaltung der spezifischen Normen, Richtlinien und sonstigen Regeln der Arbeits- und Maschinensicherheit im Fokus der Analyse.
Konkret bedeutet das: Kameras überwachen einzelne Bereiche der Produktion, insbesondere die Interaktion zwischen Menschen, Objekten, Maschinen und der Arbeitsumgebung. Sie zeichnen Bilder und Videos auf und führen komplexe Analysen durch. Daraus allein würde sich aber noch kein Mehrwert für die Maschinensicherheit ergeben.

Der Mehrwert entsteht durch die Kombination von Objekt-erkennung und -unterscheidung, KI-basierter Auswertung und der Tatsache, dass stepps.safe typische Gefahrensituationen und Verstöße gegen Grundsätze der Arbeitssicherheit erkennen kann.

Die Algorithmen von ‚stepps.safe‘ können erkennen, ob ein Mitarbeiter einen (in der Software hinterlegten) Gefahrenbereich betritt. © Schmersal

So können die Algorithmen von stepps.safe beispielsweise erkennen, ob ein Mitarbeiter einen (in der Software hinterlegten) Gefahrenbereich betritt, und daraufhin gegebenenfalls ein Alarmsignal auslösen. Zudem kann das System die Nähe eines Mitarbeiters zu gefährlichen Gegenständen detektieren sowie die Nähe und Neigung von schwebenden Lasten kontrollieren und einschätzen. Ebenso kann stepps.safe erkennen, ob die Mitarbeiter die vorgeschriebene persönliche Schutzausrüstung wie Helme, Brillen, Handschuhe oder Sicherheitsschuhe tragen.

Proaktiv überwachen

Mit diesen Funktionen ermöglicht das System eine proaktive Sicherheitsüberwachung – mit Alarm oder unmittelbarer Benachrichtigung der verantwortlichen Stellen – bei risiko-behafteten Aktivitäten, sodass zum Beispiel Stürze oder Unfälle vermieden werden können. Zudem kann die Lösung überprüfen, ob Menschen in einem Arbeitsumfeld – etwa in Produktionshallen oder auch im Außenbereich – die vorgeschriebenen abgesicherten Wege einhalten.

Da die video-basierte sicherheitsgerichtete Überwachung die Umgebung in Echtzeit analysiert und potenzielle Gefährdungen oder ungewöhnliche Aktivitäten erkennt sowie anzeigt, kann der Anwender sehr schnell auf Gefahrensituationen reagieren – ein zusätzlicher Beitrag zu einem sicheren, unfallfreien Arbeitsumfeld.

Hybride Architektur

‚stepps.scan‘ dient der kameragestützten Bewertung von Produkten und Prozessen unter Qualitätsaspekten. © Schmersal

Das Videoanalysesystem basiert auf einer hybriden Architektur, die sowohl Cloud-als auch On-Premise-Server nutzt. In den On-Premise-Servern sind die Algorithmen hinterlegt. Dies sorgt für eine sehr schnelle und effiziente Datenverarbeitung sowie für ein hohes Maß an Datensicherheit. Die Cloud-Server werden ausschließlich zum Hosten von Dashboard- und bereits ausgewerteten Daten verwendet. Das bedeutet: Alle sensiblen Daten, insbesondere Bilder, verbleiben im Unternehmen. Ein Dashboard visualisiert anschaulich den aktuellen Status des Systems.

Für das System sind keine besonderen Netzwerke erforderlich – ein normales CCTV-Netzwerk zur Erfassung und Übertragung von Bilddaten, wie es aus der herkömmlichen Videoüberwachung bekannt ist, genügt.

Modulare Lösung

stepps.safe ist nur eine von mehreren Computational-Vision-Lösungen, die tec.nicum anbietet. Ebenso verfügbar ist ein System zur Analyse von (nicht sicherheitsgerichtetem) Verhalten mit der Bezeichnung ‚stepps.motion‘, das unter anderem die Einhaltung von Routinen, Checklisten und Standardabläufen bewertet, und ‚stepps.scan‘ für die kameragestützte Bewertung von Produkten und Prozessen unter Qualitätsaspekten (Format, Abmessungen, Anzahl, visuell erkennbare Fehler, Trendanalysen).

Transparenz und Akzeptanz

Tobias Keller ist Business Development Coordinator bei tec.nicum – solutions & services, Schmersal Group in Wuppertal. © Schmersal

Der Einsatz solcher visuellen Überwachungssysteme bietet ein deutliches Plus an Sicherheit und Arbeitsschutz für die Beschäftigten, und das nicht nur (räumlich oder zeitlich) punktuell, sondern kontinuierlich. Es empfiehlt sich, den Einsatz derartiger Systeme sorgfältig zu planen und die Mitarbeiter frühzeitig einzubeziehen. Dabei sollten auch arbeits- und datenschutzrechtliche Aspekte im Vorhinein diskutiert und geklärt werden, was nicht zuletzt die Akzeptanz für den Einsatz dieser KI-gestützten Systeme im Unternehmen erhöht.

KI und Digitalisierung auch in der Beratung

Das KI-gestützte Video- und KI-basierte System zur Steigerung der
Arbeits- und Maschinensicherheit ist eine Dienstleistung des Aufgabenfeldes ‚Digitalisierung‘, das tec.nicum sukzessive erweitern wird. Schon jetzt gehören neben dem ‚digitalen Sicherheits-Videoassistenten‘ zum Beispiel auch IIoT- und Cloud-Lösungen für andere Aufgaben dazu – unter anderem für das Condition Monitoring, für Predictive Maintenance sowie für das Energie- und KPI-Monitoring. Ein weiteres Software-Modul, ‚tec.dloto‘, bietet eine unterstützende,
digitale Überwachung von Lockout/Tagout-Systemen. Sie verhindert Arbeitsunfälle, indem sie Maschinen vorübergehend vollständig von ihren Energiequellen trennt. Darüber hinaus bieten die Functional Safety Engineers von tec.nicum auch weiterhin die ‚ganz normalen‘ sicherheitstechnischen Beratungs-Dienstleistungen – von der Wissensvermittlung über Unterstützung bei Risikoanalysen und Gefährdungsbeurteilungen bis zur sicherheitstechnischen Bewertung vorhandener Maschinenparks.