Der Roboter als Qualitätsinspektor

Die sächsischen Technologieunternehmen Wandelbots GmbH und Robotron Datenbank-Software GmbH habengemeinsam mit dem US-Konzern Microsoft für das BMW-Werk in Dingolfing neue Lösungen für die automatisierte Qualitätskontrolle entwickelt. Dabei wurde Industrierobotern beigebracht, die Güte von Prozessen der Komponentenfertigung für elektrische Antriebe für E-Autos zu begutachten. Konkret installierten die Projektpartner in der Elektromotorenfertigung einen Leichtbauroboter, der eine Kamera führt. Dann brachten sie dem Roboter bei, wie er die Kamera schwenken und fokussieren muss, um die zuvor erledigten Fertigungsschritte am Elektromotor aus den entscheidenden Blickwinkeln zu begutachten. Im Einzelnen lernte das System neben den aufgebrachten Codierungen und Seriennummern zuvor gezogene Silikonraupen überprüfen. Außerdem musste der Roboter die Fähigkeit beherrschen, in der Flut der dabei entstehenden Fotos die entscheidenden Aufnahmen heraus zu sortieren und Mängel an den Silikonraupen zu erkennen.

Bei der Interpretation und Markierung („Labeling“) der Bilddaten halfen erfahrene BMW-Mitarbeiter, sodass Robotron auf dieser Basis mithilfe ihrer Plattform „Realtime Computer Vision“ (RCV) entsprechende Modelle für die Künstliche Intelligenz (KI) erzeugen konnte. Die Cloud-Ressourcen für diese KI stellt Microsoft bereit. Die Sensorstifte („TracePens“), um dem Roboter die richtigen Bewegungen beizubringen, kamen von Wandelbots. Zusätzlich wurden Schnittstellen zwischen den verschiedenen Systemen von Robotron, Microsoft und BMW geschaffen.

Laut Wandelbots hat sich durch den Einsatz der neuen Anlerntechnologien die Zeit, bis der Roboter für die Qualitätskontrolle einsetzbar war, gegenüber herkömmlichen Lösungen um den Faktor 15 auf unter 60 Stunden verkürzt. BMW habe dadurch 30 Prozent der sonst üblichen Kosten gespart. Die Vorteile für die Qualitätssicherung seien offensichtlich. Und bei nur einer Pilotanwendung wird es nicht bleiben: „Es wurde auch untersucht, ob und wo sich diese Technologie bei BMW auch an anderen Punkten einsetzen lässt und man ist auf rund 250 mögliche Fallbeispiele gekommen“, berichtet Wandelbots-Geschäftsentwickler Dr. Patrick Grosa.