Von digitalen Zwillingen zur Validierung in der realen Welt: Förderung der KI-gestützten Wahrnehmung in dynamischen Fertigungsumgebungen
Moderne Produktionsumgebungen sind keine statischen, vorhersehbaren Räume mehr. Menschen, autonome fahrerlose Transportsysteme (AGVs), Roboterarme und Maschinen arbeiten Seite an Seite in zunehmend flexiblen und rekonfigurierbaren Fabriken. Maschinen in die Lage zu versetzen, solche dynamischen Umgebungen zu “verstehen”, ist ein entscheidender Schritt hin zu einer wirklich intelligenten Fertigung.
Mit AI-MATTERS haben sich FARO Technologies und ARENA2036 zusammengetan, um genau diese Herausforderung anzugehen: die Validierung von KI-gesteuerten Wahrnehmungssystemen für die Industrierobotik in einer realen Fabrikumgebung.
Intelligentes Sehen für intelligente Fabriken ermöglichen
FARO Technologies ist ein weltweit führender Anbieter von 3D-Mess-, Bildgebungs- und Realisierungslösungen. Das Unternehmen hat es sich zur Aufgabe gemacht, seine Kunden bei der Erfassung und Analyse der physischen Welt mit hoher Präzision und Effizienz zu unterstützen. Da Fertigungsumgebungen immer datengesteuerter werden, spielt künstliche Intelligenz eine immer zentralere Rolle bei der Interpretation komplexer räumlicher Informationen.
Durch die Kombination von LiDAR-Sensoren mit KI-basierten Wahrnehmungsalgorithmen entwickelt FARO Systeme, die Objekte in industriellen Umgebungen identifizieren und klassifizieren können. Das Ziel: die Autonomie, Flexibilität und das Situationsbewusstsein der Roboter zu verbessern. Schlüsselfunktionen für die nächste Generation der softwaredefinierten Robotik.
Die Herausforderung: Objekt-Identifizierung in dynamischen Ladengeschäften
Während die KI-basierte Wahrnehmung unter kontrollierten Laborbedingungen gut funktioniert, sind reale Produktionsumgebungen zusätzlich komplex. Sich bewegende Arbeiter, mobile Roboter, unterschiedliche Lichtverhältnisse und sich ständig ändernde Layouts sorgen für Lärm, Verdeckungen und Unvorhersehbarkeit.
Für FARO war die zentrale Herausforderung klar:
Wie kann KI LiDAR-Punktwolkendaten in einer hochdynamischen Fertigungsumgebung zuverlässig interpretieren?
Durch AI-MATTERS erhielt das Unternehmen Zugang zur Forschungsfabrik ARENA2036 – einer realistischen, voll funktionsfähigen und rekonfigurierbaren Industrieumgebung. Diese Umgebung bot die ideale Testumgebung, um von der Theorie zur Praxis zu gelangen.
Vom Einsatz bis zur Validierung: KI-Tests in realen Produktionsumgebungen
Im Rahmen der Zusammenarbeit wurden LiDAR-Sensoren direkt auf dem ARENA2036-Werksgelände eingesetzt. Die KI-basierten Wahrnehmungsalgorithmen von FARO wurden anhand von realen Punktwolkendaten, die in dynamischen Industrieszenen erfasst wurden, trainiert und validiert.
Diese praxisnahe Testumgebung ermöglicht:
- Erfolgreiche KI-basierte Identifizierung von statischen und dynamischen Objekten, einschließlich Maschinen, AGVs und Menschen
- Robuste Verarbeitung von LiDAR-Daten unter realistischen Bedingungen in der Werkstatt
- Verbessertes Situationsbewusstsein für intelligente Fabrikanwendungen
- Validierung von Wahrnehmungsalgorithmen außerhalb kontrollierter Laborszenarien
Die Ergebnisse zeigen, dass die LiDAR-basierte KI-Wahrnehmung in komplexen Produktionsumgebungen zuverlässig funktionieren kann – ein entscheidender Meilenstein auf dem Weg zum industriellen Einsatz.
Lernen von der Komplexität der realen Welt in der KI-Fertigung
Eine der wichtigsten Erkenntnisse aus der Zusammenarbeit war, wie wichtig es ist, KI-Systeme unter unstrukturierten, realen Bedingungen zu testen. Die Industrietauglichkeit hängt von der Fähigkeit ab, mit Lärm, Verdeckungen und ständigen Veränderungen der Umgebung umzugehen.
Die Arbeit im Rahmen von AI-MATTERS hat FAROs Zuversicht gestärkt, KI-gestützte LiDAR-Lösungen näher an marktreife intelligente Fertigungsanwendungen heranzuführen.
Eine Plattform für KI-Innovationen im industriellen Maßstab in Europa
Für Unternehmen, die KI-Lösungen für die Fertigung entwickeln, bietet AI-MATTERS etwas, das intern nur schwer zu replizieren ist: Zugang zu fortschrittlicher Infrastruktur, Experimentierumgebungen auf industriellem Niveau und fachübergreifendes Know-how.
Die Zusammenarbeit zwischen FARO und ARENA2036 wird bis 2026 fortgesetzt. Die nächste Phase wird sich auf Folgendes konzentrieren:
- Automatisierte Fehlererkennung mit LeapST360 zur Verbesserung der Qualitätssicherung bei komplexen Industriekomponenten
- Weiterentwicklung der LiDAR-basierten Objektidentifikation in dynamischen Umgebungen
- Integration von KI-Wahrnehmung in automatisierte Inspektions- und Überwachungsabläufe
Diese Aktivitäten zielen darauf ab, die KI-gestützte Qualitätssicherung und das Situationsbewusstsein zu fördern und AI-MATTERS als europäischen Referenzrahmen für intelligente Wahrnehmungstechnologien in der Fertigung zu stärken.
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