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Künstliche Intelligenz für die intelligente Montageplanung

Künstliche Intelligenz analysiert CAD-Daten und optimiert Montage
KI für die intelligente Montageplanung

Das Fraunhofer IPA geht bei der Montageplanung neue Wege: Die KI-Software Arcaide Assembly Suite wertet CAD-Daten automatisiert aus, erstellt daraus Montageanleitungen und generiert automatisch kostengünstige Montageassistenzen.

Montageplanung und die Montage selbst sind momentan noch kostspielig und zeitintensiv. Sie verschlingen 30 bis 50 Prozent der Personalkosten und verursachen etwa 20 Prozent der Gesamtkosten für die Herstellung eines Produkts. Grund hierfür ist zum einen das zeitintensive Vorgehen bei der Montageplanung mit vielen Schleifen. Und zum anderen ist das naheliegende Umsatteln auf mehr Automatisierung aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen oft nicht sinnvoll.

Mit der neuen Software Arcaide Assembly Suite schafft das Fraunhofer IPA nun Abhilfe und will dazu die Montageplanung mit der Montage verknüpfen und beide Seiten mit Hilfe von KI optimieren. Basis dafür ist eine Künstliche Intelligenz (KI), die STEP-Dateien des CAD-Systems analysiert und auswertet, um daraus strukturierte Montageinformationen präzise abzuleiten.

Bislang ist es bei der Montageplanung üblich, einen Mix aus Informationen wie 2D-Bilder, Stücklisten und Modellbeschreibungen zu nutzen. Gerade für die Modellbeschreibungen waren oft die Expertise und Erfahrung der Fachkräfte wichtig – alles in allem ein aufwendiger und fehleranfälliger Prozess. Die KI-Software 3D-Analyse-KI reduziert damit Vorbereitungszeit und Personalkosten und vermeidet Inkonsistenzen.

Von der Montageplanung bis zur Montageassistenz

Die zweite KI-Software ist der Assembly Composer. Dieser liest die extrahierten Montageinformationen aus der STEP-Datei aus und speist sie in ein grafisches Tool für die Montageplanung ein. Mit den visualisierten Montageinformationen können die Fachkräfte die Montage dreidimensional und spielerisch planen. Auch dies war bisher ein rein manueller und oft unstrukturierter Prozess. Erste Nutzerstudien zeigen durch die intuitive grafische Bedienung eine Zeitersparnis von 92 Prozent bei der Erstellung von Montageanleitungen.

Die KI-Montageassistenz KIM komplettiert das Software-Trio. Nach Abschluss der Montageplanung können die Planungsdaten, auf deren Basis die Software kostengünstig und schnell eine Montageassistenz bereitstellt, direkt am Montagearbeitsplatz eingesetzt werden. Die Montageassistenz unterstützt die Fachkräfte insbesondere bei komplexen Produkten interaktiv. Die Ausgestaltung der Assistenz kann variieren. So ist es möglich, eine 2D- oder 3D-basierte Assistenz ausgeben zu lassen oder auch eine Augmented Reality über eine smarte Brille zu nutzen. Mi KIM wird das Personal produktiver und macht weniger Fehler.

Ausgründung und Suche nach Testern

„Alles in allem hebt Arcaide die manuelle Montage auf ein neues Niveau – und das bereits ab Losgröße 1. Die Software bündelt Expertenwissen, nutzt verfügbare Daten mithilfe von KI intelligent und ermöglicht es so, Fachkräfte in ihren Planungs- und Ausführungstätigkeiten optimal zu unterstützen“, sagt Alexander Neb vom Fraunhofer IPA. Das Interesse der Industrie für die Erprobung und Weiterentwicklung der Software bis zur Praxisreife ist groß. Deshalb plant das Entwicklerteam des Fraunhofer IPA zeitnah eine Ausgründung und ist auf der Suche nach Testern für diese neuartige Technologie.

Fraunhofer IPA

www.ipa.fraunhofer.de; Automatica A4.429



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