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Datenmanagement KI-App für alle sichert Qualität in der Produktion

| Autor / Redakteur: Tina Rumpelt / Thomas Günnel

BMW bereitet rund 100 „Use Cases“ für künstliche Intelligenz in der Produktion vor. Anwender benötigen keine KI-Kenntnisse und können Apps eigenständig installieren und testen.

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Künstliche Intelligenz leicht gemacht: Mit „BMW Labeling Tool Lite“ können auch Anwender ohne Programmierkenntnisse KI-Anwendungen in kurzer Zeit erstellen.
Künstliche Intelligenz leicht gemacht: Mit „BMW Labeling Tool Lite“ können auch Anwender ohne Programmierkenntnisse KI-Anwendungen in kurzer Zeit erstellen.
(Bild: BMW)

Einmal installiert lässt sich damit kinderleicht arbeiten: Fotos machen, speichern und hochladen, die relevanten Stellen mit wenigen Klicks markieren und labeln, speichern – und den Rest das System erledigen lassen. Was dann arbeitet, ist das „BMW Labeling Tool Lite“, eine im hauseigenen „Innovation Lab“ entwickelte, KI-gestützte Software zur Objekterkennung.

Kürzere Qualitätsregelkreise, hohe Flexibilität bei der Positionierung der Kameras in der Fertigung und leichtes Anlernen.

Anhand der Fotos und deren produktspezifischer Zuordnung (= Labeling) wird das System „trainiert“. „Anwendungen für den Abgleich eines Ist-Zustandes mit dem Soll können mit unserem Softwarepaket innerhalb weniger Stunden aufgebaut werden“, erläutert Jimmy Nassif, Leiter IT-Planungssysteme in der Logistik.

„BMW Labeling Tool Lite“: Wie eine Smartphone-App

Das neue KI-Werkzeug ist als Tool für alle gedacht – nach dem Self-Service-Prinzip. Es ist auch ohne KI-Expertise beherrschbar. „Die Logik ist die gleiche wie bei einer guten Smartphone-App: einfach installieren, schnell verstehen, aus eigenem Antrieb einsetzen“, sagt Michele Melchiorre, Leiter Produktionssystem, Planung. Die Info-Phase in den BMW-Werken ist bereits gelaufen, Schulung und Training der Mitarbeiter gestartet, zunächst mit ausgewählten „Key Users“, zu denen vor allem Vorarbeiter und Planer zählen.

„Die Verantwortung liegt auf Werk-Ebene“ betont Marc Kamradt, Senior Expert Group IT im Innovation Lab. Zudem wurde jüngst eine E-Mail-Adresse freigeschaltet, an die jeder Mitarbeiter seine Ideen und Anregungen zum Einsatz des neuen KI-Werkzeugs an die technische Planung vorbringen kann.

Einsatz in der 3er- und i4-Montage

Als typischen Einsatzort dafür präsentierte BMW jüngst das identifizieren verschiedener Varianten von Einstiegsleisten in der Fahrzeugmontage. Neun modellspezifische Leisten werden aktuell in der 3er-Montage im Werk München verbaut. Demnächst werden es noch deutlich mehr – dann, wenn ab Anfang 2021 der neue Elektro-BMW i4 mit auf das Band kommt. Im Abgleich mit Live-Bildern aus der Produktion erkennt die Anwendung über Kameras, ob Mitarbeiter die richtigen Teile verbaut haben.

Weitere „Use case“-Projekte laufen an Fertigungsstationen, wo Schläuche, Kabel und Stecker montiert werden. Auch die „Smart Transport Robots“ in der Logistik profitieren von diesem „Selbstservice für KI-Anwendungen“, wie es Dirk Dreher, Leiter Logistik-Planung nennt. Im Presswerk in Dingolfing setzt der Autohersteller die KI-Software zusammen mit Infrarotkameras ein: In Bruchteilen von Sekunden erkennt das System Mikrorisse in den Blechteilen und unterstützt so die Mitarbeiter der Qualitätssicherung.

KI in der Qualitätssicherung: Schneller, besser, günstiger

Die KI-basierte Objekterkennung erfolgt im Fluss der Produktion, es ist kein Stopp, zum Beispiel in einer stationären Messstation, notwendig. Wo konventionelle optische Auswertungsverfahren oft streiken, zum Beispiel bei Spiegelungen oder schlechter Bildauflösung, arbeitet BMWs „Labeling Tool Lite“ ohne Probleme. Die Vorteile: kürzere Qualitätsregelkreise, hohe Flexibilität bei der Positionierung der Kameras in der Fertigung und darüber hinaus ein sehr leichtes und schnelles Anlernen des Systems durch die Mitarbeiter in der Produktion.

KI-Software von BMW: Frei für alle

Die von BMW veröffentlichten KI-Algorithmen (github.com/BMW-InnovationLAB) stehen Software-Entwicklern weltweit frei zur Verfügung. Sie können die Algorithmen verwenden, den Quelltext einsehen, ändern und weiterentwickeln. Von diesen Weiterentwicklungen will auch BMW profitieren. Bereits im Herbst 2019 veröffentlichte der Automobilhersteller ausgewählte Algorithmen aus dem Bereich KI. „Wir sehen sinnvolle Weiterentwicklungen, die auf unserem Quelltext basieren. Dies hat uns veranlasst, weitere Algorithmen zu publizieren, damit KI für eine breite Masse an Anwendern erschließbar wird“, so Kai Demtroeder, Leiter Data Transformation, Artificial Intelligence der BMW-Gruppe.

Der KI-Einsatz erübrigt so manche teure Messstationen, reduziert den Anteil manueller Qualitätssicherungsmaßnahmen und ist obendrein platzsparend. „Wir sparen damit deutlich Kosten und die Prozesse werden robuster“, fasst IT-Experte Kamradt zusammen.

„Use case“ im Datenschutz: Anonymisierung

Er hat noch einige Ideen, wo das neue KI-Werkzeug zum Einsatz kommen könnte. Zum Beispiel beim Datenschutz. Mittels künstlicher Intelligenz ließen sich verhältnismäßig einfach und schnell Personen, Fahrzeugmodelle oder modellspezifische Charakteristika in Bildmedien anonymisieren – zum Beispiel in Informations- oder Schulungsvideos, erläutert Kamradt. Was nicht erkennbar sein soll, kann in verschiedenen Stufen verpixelt oder geschwärzt werden. In der Produktion sieht Markus Kronen aus der technischen Planung noch großes Potenzial zum Beispiel bei der Qualitätssicherung im Bereich Oberflächen. Für alles gilt jedoch: „lean before digital“.

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