Virtuelle Inbetriebnahme KI-basierter Kamerasysteme
KI-Bildverarbeitungssystem ohne zeit- und kostenaufwändiges Sammeln von Bilddaten
In wenigen Schritten vom CAD-Modell zum virtuellen Trainingsbild: Synthetisch erzeugte Kamerabilder aus CAD-Daten für das KI-Training zur Prüfung ab Bauteil Eins im realen Bildverarbeitungsprozess.
Planung des Prüfsystems unter Beachtung von Störkonturen anhand der CAD-Daten. Eine Optimierung der Kamera- und Beleuchtungsanordnung anhand der erzeugten virtuellen Bilddaten ermöglichen eine präzise Montage und Inbetriebnahme.
Farbe, Position oder andere Materialeigenschaften werden per Zufall erzeugt: synthetisch erzeugte Kamerabilder mit simulierten Bauteil-Varianten für das robuste KI-Training.
Montagekontrolle durch KI-unterstützte Fehlerauswertung der Prüfmerkmale am realen Bauteil bereits ab dem ersten Fahrzeug.
VisionTools Bildanalyse Systeme GmbH hat eine bislang einzigartige industrietaugliche Komplettlösung aus KI-basierter Auswertung und virtueller Inbetriebnahme für die optische Qualitätskontrolle, Identifikation und Roboterführung entwickelt. Diese generiert, auf der Grundlage zur Verfügung gestellter CAD-Daten, noch vor dem Serienstart beliebig viele künstliche Referenzbilder. Beim Automobilhersteller BMW startet der kamerabasierte Prüfprozess bereits mit dem ersten Fahrzeug.
In einer von rund 70 Inspektionszellen im BMW-Werk Dingolfing prüfen zwei Kameras mithilfe virtueller Bilddaten, ob bei den nahezu fertig montierten 4er-Cabriolets im Bereich der beiden Heckleuchten jeweils drei Gummistopfen vorhanden bzw. korrekt gesteckt sind.
Die finale Inbetriebnahme kamerabasierter Bildverarbeitungssysteme setzte bislang Referenzbilder des zu prüfenden Objektes in ausreichender Zahl voraus. Prüffähige Bauteile stehen vor dem Serienstart jedoch nur eingeschränkt zur Verfügung, das effektive Training konnte so erst mit dem Produktionsstart beginnen. Je kleiner die Serie, umso größer ist damit der Zeit- und Kostenaufwand pro Werkstück.
Die von VisionTools Bildanalyse Systeme GmbH mit Sitz in Waghäusel entwickelte und bei BMW in die Fertigungslinie integrierte, neuartige KI-Bildverarbeitungslösung leitet einen Paradigmenwechsel bei Inspektionsprozessen ein: Anhand der vorliegenden Bauteiledaten generiert die innovative Software vor dem Serienstart virtuelle, realitätsnahe Abbildungsvarianten des Prüffeldes in beliebiger Zahl. In die Simulation fließen sämtliche Kriterien mit ein, die im realen Prüflauf auftreten und Einfluss auf das Bildergebnis nehmen können. Gleichzeitig lassen sich im virtuellen Raum Kameras und Beleuchtungen optimal platzieren.
Der vor dem Serienstart zu betreibende Aufwand rechnet sich in aller Regel: Ohne dass das Kameraauge zuvor ein echtes Werkstück gesehen hat, stellt die synthetische Bildgenerierung realitätsnahe Gut- und Schlechtbeispiele zur Verfügung. Die Qualität der Bilddaten ist so hoch, dass sich diese optimal zum Training der KI-Algorithmen eignen. Die im laufenden Prüfbetrieb erfassten realen Bilder optimieren das System und werden dem virtuellen Trainingsdatensatz hinzugefügt.
Kundenspezifisch adaptierbare Bildverarbeitungslösungen von VisionTools werden in Zukunft auch in anderen Fertigungs- und Montagebereichen Standard sein. Mit der Trainingsumgebung VisionCockpit und dem dezentralen Edge-Device VoE-AIBox passt VisionTools das Angebot KI-basierter Bildverarbeitungslösungen an individuelle Kundenwünsche an.