Optimierte Warenannahme und Montage durch KI und Blockchain

Pilotierung am FIR e.V. der RWTH Aachen

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Auf dem Bildschirm in der Demonstrationsfabrik Aachen (DFA) leuchten zwei grüne Haken auf: Alle Schrauben und Dübel sind korrekt zusammengesetzt, alle gängigen Fehlerquellen im Montageprozess wurden vermieden. Möglich macht das der Einsatz künstlicher Intelligenz (KI). Ein Kamerasystem mit automatischer Objekterkennung und Bildanalyse überwacht den Montageprozess lückenlos, alle anfallenden Auftragsdaten werden zudem sicher in der Blockchain gespeichert. Entwickelt wurde der Demonstrator des Kompetenzzentrums „Digital in NRW“ im Rahmen der Pilotierung „quicKIdent chain“ am FIR e.V. Das Projekt zeigt, wie mit Künstlicher Intelligenz und Blockchain zwei innovative Technologien erfolgreich miteinander verknüpft werden.

Analyse und Auswertung in Echtzeit

Seit Mitte 2018 hat das Projektteam an der Pilotierung gearbeitet. Vier Monate lang wurden Daten gesammelt und dann die Objekterkennung über ein neuronales Faltungsnetz „antrainiert“; dazu gehörte, Daten von Schrauben und Dübeln sowie deren richtige Verschraubung zu erfassen, um sie einwandfrei zuordnen und auswerten zu können. „Unser Ziel ist es, zu demonstrieren, wie Montage- und Kommissionierungsprozesse sowie Abläufe in der Warenprüfung und -annahme durch die Kombination von KI und Blockchain optimiert werden können“, erklärt Alexey Györi, Projektleiter am FIR e. V.

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Dabei greift das Projektteam auf die Verbindung von Schrauben und Dübeln als beispielhaften Anwendungsfall zurück: Das Kamerasystem erfasst den gesamten Montageprozess, die Bilddaten werden analysiert und in Echtzeit ausgewertet. „Das Personal in der Montage wird unmittelbar über Fehler informiert und kann diese ausbessern“, so Györi. Auf diese Weise werden Mitarbeiter in ihrer Arbeit unterstützt, Fehlerfolgekosten und Reklamationsansprüche reduziert und die durchschnittliche Produktqualität in der Endprüfung erhöht.

Smart und sicher

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Die Speicherung der im Prozess anfallenden und erhobenen Daten in der Blockchain bringt weitere Vorteile mit sich. In der dezentralen Datenbank liegen sie manipulationssicher „wie in einem Safe“, sagt Alexey Györi, der überzeugt davon ist, dass Geschäftspartner, Lieferanten und Konsumenten auch im Unternehmensalltag von der Arbeit mit Blockchain profitieren können. „Über einen Smart Contract ist es möglich, genau zu definieren, welche Daten gespeichert werden. Und auf diese Daten können dann alle Beteiligten zugreifen.“ Fragen wie „Was wurde vereinbart?“ und „Was wurde validiert?“ können problemlos beantwortet, Unstimmigkeiten auf dieser Basis geklärt werden. „Wenn es – zum Beispiel im Laufe eines Kommissionierungsprozesses – zu der Frage kommt, ob alles korrekt geliefert wurde, wird aufgrund der einheitlichen Datenbasis in der Blockchain schnell klar, ob und wo ein Fehler vorliegt“, erklärt der studierte Informatiker.

Mobiler Demonstrator

Künstliche Intelligenz ist für Alexey Györi dabei auch eine Möglichkeit, die Blockchain-Technologie - wie in der Pilotierung umgesetzt - weiter zu verbessern. „Durch die automatische Erfassung der Daten über die Kamera bringt man der Blockchain das Sehen bei“, so Györi. Wie dieser Ansatz in Zukunft umgesetzt und seinen Weg in die Praxis finden kann, sollen nun weitere Maßnahmen zeigen. In einem nächsten Schritt wird ein mobiler Demonstrator entstehen, der kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) die „quicKIdent chain“ vorstellt, um gemeinsam mögliche Implementierungsfälle zu entwickeln.

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