Machine Vision AI: Industrie 4.0 mit Künstlicher Intelligenz

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Bosch setzt auf Machine Vision AI, eine App-Plattform, mit der sich Fehler an Werkstücken verhindern lassen sollen. Sukzessive wird diese neue Technologie in den Bosch-Werken ausgerollt. Die Produktivität soll durch die Nutzung von Industrie 4.0 um bis zu 25 Prozent steigen, was auch dem Einsatz der neuen Software Nexeed von Bosch Connected Industry zu verdanken ist.

Mit Machine Vision AI nimmt KI direkten Einfluss auf die Fertigungsqualität

Die Firma Bosch kombiniert in Zukunft Industrie 4.0 mit Künstlicher Intelligenz und erwartet damit, den Ausschuss in Fabriken deutlich zu reduzieren. Gleichzeitig soll die Auslastung in der Produktion erhöht werden.

Komplexe Aufgaben besser lösen

Bosch erwartet, dass mit Machine Vision AI sowie der von Bosch Connected Industry entwickelten Software Nexeed die Anforderungen der Industrie 4.0 deutlich besser erfüllt werden können. Produktionsstätten sollen effizienter arbeiten, die Produkte gleichzeitig aber umweltfreundlicher hergestellt werden können. Darüber hinaus sind Kosteneinsparungen ein erklärtes Ziel des Firmenvorstands. Der Einsatz der Künstlichen Intelligenz soll helfen, Anomalien und Störungen zu erkennen bzw. gänzlich zu vermeiden, sodass auch komplexe Aufgaben besser gelöst werden können. Derzeit wird die neue Technologie zum Beispiel im Halbleiterwerk in Reutlingen eingesetzt, wo KI Wafer durch bis zu 1000 Bearbeitungsschritte steuert. Der Wafer-Durchsatz soll mithilfe der neuen Technologie um bis zu fünf Prozent gesteigert werden, weshalb man in Reutlingen davon ausgeht, dass sich die Investitionen bereits nach drei Monaten rechnen werden.

Künstliche Intelligenz als Unterstützung des Menschen

Es geht keineswegs darum, mit Machine Vision AI oder anderen Möglichkeiten der Industrie 4.0 die Arbeit des Menschen zu ersetzen. Das kann auch nie der Fall sein, denn die Grenzen, innerhalb derer sich Künstliche Intelligenz bewegen kann, müssen immer vom Menschen festgelegt werden. Dennoch hilft KI nicht nur in Reutlingen, sondern zum Beispiel auch am Bosch-Standort in Immenstadt dabei, fehlerhafte Bauteile zu finden. Das System ist dabei so konzipiert, dass es selbstlernend ist und Daten sammelt, aus denen sich wiederum Fehlermuster erkennen lassen. Wichtige Meldungen zu Fehlern lassen sich damit von unwichtigen unterscheiden.

In Pilotprojekten sind bisher bereits Einsparungen zwischen einer und zwei Millionen Euro pro Jahr zu verzeichnen, unter anderem im Werk Hildesheim. Dort sanken die Taktzeiten der einzelnen Linien um durchschnittlich 15 Prozent. Den Einspareffekt bestätigen auch Studien zur Künstlichen Intelligenz, die vor allem die Industrie 4.0 unterstützt. Man geht davon aus, dass ein Kosteneinsparungspotenzial von bis zu 182 Milliarden Euro (mehr als 50 Prozent) möglich sind (Quelle: Verband der Internetwirtschaft e.V. und Arthur D. Little, 2019).

Bosch setzt auf KI als Schlüsseltechnologie

Die Künstliche Intelligenz ist für Bosch eine Schlüsseltechnologie. Derzeit plant der Konzern, ab 2025 alle Produkte mit der nötigen KI-Technologie auszustatten bzw. diese mit KI weiterzuentwickeln oder herzustellen. Momentan wird zur Umsetzung dieses Vorhabens in eine adäquate Infrastruktur sowie in passende Rahmenbedingungen investiert, zugleich werden bis Ende 2022 mehr als 20.000 Mitarbeiter für KI geschult. Machine Vision AI wird die Verbindung von Künstlicher Intelligenz und physischer Welt ermöglichen, wofür Bosch derzeit über die besten Voraussetzungen verfügt. Sämtliche Produkte aus dem Hause Bosch werden nun mit der KI-Technologie verknüpft.

Aktuell werden neue Fertigungslinien angebunden – mehr als 800 in rund 50 Werken. Danach kann etwa eine Milliarde Datennachrichten in der Plattform, die durch Bosch Connected Industry und hier über die Software Nexeed bereitgestellt wird, gespeichert werden. Sofern dies wie gewünscht vonstattengeht, soll die KI-Lösung in allen Bosch-Werken weltweit eingesetzt werden. Insofern sind die Erfahrungen, die derzeit im Werk Reutlingen gesammelt werden, ausschlaggebend für die weitere Entwicklung der KI-Techniken.

Machine Vision AI bietet Lösungen auch für Kunden

Die Lösungen, die Bosch im Bereich Künstliche Intelligenz und hier mit Machine Vision AI sammelt, werden zur Qualitätsverbesserung und -sicherung eingesetzt. Aktuell arbeiten im Werk Homburg Werkzeugmaschinen an der Herstellung mobiler Anwendungen, die wiederum in Traktoren genutzt werden sollen. Die Werkzeugmaschinen speichern während des gesamten Produktionsprozesses Daten, mit denen sich in Echtzeit Aussagen zur Qualität treffen lassen. Sofern ein entsprechender Bedarf festgestellt wird, können Fertigungsprozesse angepasst werden. Dies wiederum sorgt für eine Reduzierung von Ausschuss. Ein weiterer Pluspunkt für Industrie 4.0 und KI: Nachgelagerte Labormessungen können entfallen, wenn die Produkte in Echtzeit verbessert und angepasst werden.

Machine Vision AI stellt nun eine Möglichkeit dar, die maschinelle Inspektion auf optischer Basis im Rahmen der App-Nutzung durchzuführen. Auch schwer zu identifizierende Merkmale können damit sicher und rasch gefunden werden, Fehler und Ausschüsse werden seltener. Diese Lösung sowie die Energy Platform, die auf intelligente Algorithmen zur Erkennung von Abweichungen im Energieverbrauch von Maschinen und Anlagen setzt und auch Lastspitzen abfangen kann, wird Kunden von Bosch ebenfalls bereitgestellt. Bei der Energy Platform geht es vor allem darum, den Energieverbrauch von Maschinen zu senken. Ergänzend dazu wurde das Balancing Energy Network eingeführt, mit dem sich Energieflüsse in der Produktion steuern lassen sollen und das der Optimierung dieser Energieflüsse dienen soll. Bosch sieht darin eine Möglichkeit, den ökologischen Fußabdruck großer Einrichtungen zu senken, da Strom aus erneuerbaren Quellen mit diesem System optimal genutzt werden kann.

Mittlerweile nutzen mehr als 100 Kunden die Software Nexeed aus dem Hause Bosch Connected Industry, darunter große Namen wie Sick oder BMW. Diese Software stellt eine große Errungenschaft bei den Industrie 4.0-Lösungen dar und ermöglicht nicht nur für Bosch, sondern auch für die Kunden des Konzerns Einsparungen von rund 25 Prozent der bisherigen Kosten in der Produktion.

Kontakt zu Bosch
Robert Bosch GmbH
Robert-Bosch-Platz 1
70839 Gerlingen-Schillerhöhe
Tel.: +49 711 4004 0990
E-Mail: kontakt@bosch.de
Website: www.bosch.de

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