In KI-Ident wird automatisiert, was heute noch mühsam von Hand erledigt wird: Gebrauchtwerkzeuge werden künftig anhand von Bildern erkannt, ihre Merkmale automatisch bestimmt, und am Ende entsteht der passende Nachschleifauftrag in SAP, ganz ohne manuelle Erfassung. Damit verbunden ein klarer Effizienzgewinn: Der Demonstrator mit Roboterarm, drehendem Spannfutter und präzise herangebrachten Kameras liefert eine modulare Blaupause für automatisierte Bildaufnahme, die sich auf viele andere Prüfaufgaben an metallischen Bauteilen übertragen lässt.
KI-gestützte Werkzeugidentifikation zur automatisiertenNachschleifauftragserstellung in SAP (KI-Ident)
Worum es geht
Werkzeuge, die von Kunden zurückkommen,werden heute von erfahrenen Fachleuten von Hand geprüft und für das Nachschleifen zugeordnet. Das ist aufwendig, fehleranfällig und bindet knappes Expertenwissen. Im Projekt KIIdent entsteht ein System, das gebrauchte Werkzeuge allein anhand von Bildern automatisch erkennt und ihre Merkmale bestimmt, von der Lasergravur über Länge und Durchmesserbis zu Schneidenzahl, Werkzeugtyp, Beschichtung und Verschleiß. Am Ende steht der passende Nachschleifauftrag in SAP, erzeugt ohne manuelle Erfassung.
Software zum Labeln und Trainieren
Ein erster Baustein läuft bereits. Eine eigensentwickelte grafische Oberfläche erlaubt es, Werkzeugbilder direkt an der Kamera aufzunehmen, zu labeln und die zugehörigen KI-Modelle zu trainieren und scharf zu schalten. Der Mensch bleibt dabei in der Schleife. Jede Vorhersage ist ein Vorschlag, den die Bedienerin oder der Bediener vor dem Speichern bestätigt, und ein Modell wird nur bewusst und manuell aktiviert. So wächst mit jedem geprüften Bild einsauber annotierter Datensatz, aus dem die Erkennung Schritt für Schritt besser wird. Im Hintergrund arbeiten mehrere Verfahren zusammen, von der Klassifikation über Werkzeugtyp und Anschliff bis zur Objekterkennung von Schneiden und Verschleiß und der Texterkennung der eingravierten Codes.
Der Demonstrator nimmt Gestalt an
Parallel dazu entsteht der Demonstrator, der die Bilder künftig vollautomatisch liefert. Herzstückist ein Dreibackenspannfutter, das den Bohrer sicher am Schaft greift und über eine angetriebene Rundachse dreht, sodass sich der gesamte Umfang und die Spitze erfassen lassen. Ein Roboterarm übernimmt das Handling und führt die Werkzeuge zu, während geführte Lineareinheiten die Kameras präzise an das Werkzeug heranfahren. Zwei Kameras mit jeweils eigenem Objektiv und Lichtweg decken die Aufgaben ab. Eine seitliche Kamera mit Auflicht vermisst Länge sowie Durchmesser, erfasst Kopf, Verschleiß und Gravur. Eine zweite blickt in Achsrichtung auf die Spitze und bestimmt bspw. die Anzahl an Schneiden.
Transferpotenzial
Der eigentliche Reiz liegt über den einzelnen Werkzeugen hinaus. Der Demonstrator zeigt beispielhaft, wie sich ein automatisiertes Aufnahmeverfahren aufbauen lässt, das aus einem Bauteil systematisch aussagekräftige Bilder gewinnt. Auf genau diesen Bildern lösen anschlie-ßend verschiedene KI-Anwendungen ihre jeweilige Aufgabe, von der Klassifikation der Werkzeugmerkmale bis zur Objekterkennung von Schneiden und Verschleiß. Da viele metallische Bauteile ähnliche visuelle Eigenschaften teilen, lassen sich Aufnahmekonzept und Erkennungsbausteine modular auf andere Prüfaufgaben übertragen. Zugleich leistet KI-Ident einen Beitrag zu kreislauffähigen Systemen, in denen der Zustand zurückgeführter Bauteile automatisch bewertet und die Wiederaufbereitung effizient gesteuert wird.
„Die Zusammenarbeit mit dem Forschungspartner hat uns entscheidend vorangebracht. Als kleines Unternehmen ist es neben dem Tagesgeschäft kaum möglich, ein solches System selbst zu entwickeln, uns fehlten dafür das Umsetzungswissen und die Kapazitäten. Gemeinsam entsteht nun ein automatisiertes System, das die Prüfung unserer Werkzeuge nach dem Einsatz übernimmt, das Erfahrungswissen unserer Fachleute absichert und den manuellen Aufwand deutlich reduziert. Wir sehen der Einführung im laufenden Betrieb in der Zukunft mit großer Erwartung entgegen.“
Mathias Schmidt, Geschäftsführer Müller Präzisionswerkzeuge GmbH