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Omron integriert Künstliche Intelligenz (KI)

Maschinen-Controller
Omron integriert Künstliche Intelligenz (KI)

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Omron arbeitet an der Entwicklung eines Maschinen-Controllers, der mit künstlicher Intelligenz (KI) ausgestattet ist. Die Idee ist, dass der Controller auf diese Weise untypische Bewegungen von Maschinen vorhersagen und damit eine sichere Steuerung sicherstellen kann, die Störungen unterbindet. Der KI-Controller integriert dazu die KI-Verarbeitungsfunktionen und die SPS-Funktionalität in Echtzeit. Verfügbar soll er 2018 sein.

Kleinserien und eine flexible Fertigung zu den Bedingungen der Großserienproduktion gilt es heute umzusetzen. Technologien des Internets der Dinge (IoT), insbesondere auch die Künstliche Intelligenz (KI), können hier helfen und finden sich deswegen vermehrt auch in Fertigungsumgebungen. So lässt sich bei einer Steuerung im Mikrosekundentakt die erforderliche schnelle und hochpräzise Erfassung von Daten realisieren – etwa von Positions-, Schwingungs- und Temperaturwerten – und zeitlich exakt zuordnen. Der Vorteil: Durch die Analyse und Nutzung dieser kombinierten Daten können mögliche Maschinenfehler schnell vorhergesagt und Anlagenstillstände oder eine Verschlechterung der Produktqualität verhindert werden.

Die Integration von SPS-Funktionalität und KI im KI-Controller vermeidet dabei Nachteile alternativer Ansätze. Da durch die rasche Verbreitung des IoT mittlerweile das Datenaufkommen enorm gestiegen ist, wird eine Übertragung aller Daten in die Cloud zur Analyse mittels KI erschwert. Auch die Rückgabe von Daten an die verschiedensten Geräte erfolgt zeitverzögert, was ein in Fertigungsumgebungen erforderliches sofortige Ansprechen verhindert.

Bewegungsabläufe erlernen

Der KI-Controller von Omron kann Anzeichen von Anlagenstörungen sofort erkennen. Aufgrund der integrierten KI-Algorithmen kann er anhand von präzisen Sensordaten die wiederholten Bewegungsabläufe der Anlagen ‚erlernen‘, was Rückmeldungen für die Statusüberwachung und die Echtzeitsteuerung von Maschinen ermöglicht. Eingesetzt in Produktionsprozessen kann der neue Controller damit eine Reihe von Aufgaben übernehmen:

  • Sensordaten erfassen und Daten für Anlagenmotoren und die chronologische Verarbeitung dieser Daten in Echtzeit ausgeben
  • Kenngrößen in regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen basierend auf den chronologischen Daten in Echtzeit generieren
  • Kenngrößendaten sammeln und Modelldaten für die lernende Maschine generieren
  • Rückmeldungen an die Zustandsüberwachung und Steuerungen senden basierend auf solchen Modelldaten in Echtzeit

Um den praktischen Einsatz der KI-Technologie in der Fertigungsumgebung zu realisieren, treibt Omron weiterhin die Entwicklung in den Bereichen Controller, Bildverarbeitungssensoren und anderer KI-Produkte voran. Realisieren will man damit Fertigungsprozesse, die ‚frei von Fehlern und Stillständen sind‘. Das Unternehmen spricht dabei von ‚Intelligenz entwickelt durch IKT (Informations- und Kommunikations-Technologie)‘ und betont, dass sich damit auch das Know-how von Fachkräften in die Steuerungen von Anlagen und Prozessen integrieren lässt – angesichts des zunehmenden Fachkräftemangels keine schlechte Idee. Erreicht wird dies durch den Einsatz einer breiten Palette von Fabrikautomatisierungsprodukten, die eine IoT-fähige automatisierte Produktion ermöglichen oder optimale KI-Algorithmen implementieren.

Bereits 2016 wurden erste Muster des Controllers an Kunden ausgeliefert und Untersuchungen durchgeführt. Diese fokussierten sich auf die Vorhersage und Analyse von Anlagenstörungen. 2018 soll dann die geplante Produkteinführung und Supportbereitstellung des neuen Controllers erfolgen.

Tischtennisroboter zeigt Möglichkeiten auf

Mit seinem intelligenten Tischtennisroboter Forpheus hat Omron bereits demonstriert, was machbar ist. Er ist ebenfalls in der Lage, Informationen zu interpretieren, Ereignisse vorherzusehen, neue Dinge selbstständig zu lernen sowie mit Menschen zu interagieren. Forpheus‘ intelligente Lerntechnologie wurde in zahlreichen Trainingsstunden mit Tischtennisspielern auf unterschiedlichem Niveau mit Informationen gespeist. So hat die Künstliche Intelligenz gelernt, die Spielweise des Gegenübers vorherzusehen sowie die Bewegungen des Schlägers und den Verlauf des Balles vorherzuberechnen.

Der Clou ist: Durch das Sammeln von Daten kann der Roboter sogar sein Spiel auf den Mitspieler anpassen. Anhand der Bewegungen von Kopf und Schultern kann das neuronale Netzwerk erkennen, ob das Gegenüber ein Anfänger oder ein Profi ist – und seine Spielweise entsprechend anpassen. Mit einer speziellen Kamera beobachtet die Maschine zudem die Mimik des Partners, um darin Zufriedenheit oder Stress zu erkennen. Dafür nutzt man die bereits in Kameras und Smartphones bewährte Okao Bildverarbeitungssoftware, die Mimik und Gefühle erkennt. co

Der Tischtennisroboter Forpheus im Video:

http://hier.pro/ceACu


„Durch die Analyse und Nutzung kombinierter Daten können mögliche Maschinenfehler schnell vorhergesagt und Anlagenstillstände verhindert werden.“

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