Fraunhofer Solution Days: KI-basiertes Software-Tool für die automatische Qualitätsprüfung

Aktuelles / 19. Oktober 2020

Das Fraunhofer IDMT hat ein auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierendes Software-Tool für Qualitätsprüfer entwickelt, mit dem die Analyse von Industriegeräuschen, zum Beispiel bei Schweißprozessen, automatisiert und vereinfacht wird. Dank vorgefertigter KI-Modelle, etablierter Methoden zur Audioanalyse und anwendungsspezifischer Sensordaten können Unternehmen damit ihre Qualitätskontrolle entscheidend verbessern. Auch ohne KI-Expertenwissen lassen sich während der Fertigung, aber auch in der abschließenden Qualitätsprüfung schnell und verlässlich Aussagen hinsichtlich der Qualität von Produkten und Fertigungsprozessen treffen. Im Rahmen der ersten virtuellen Fraunhofer-Messe, den »Fraunhofer Solution Days 2020«, stellt das Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT am virtuellen Messestand im Themenfeld »Anlagen- und Maschinenbau« die neue Software vor.

© Fraunhofer IDMT
Live-Ansicht der in die Analyse einfließenden multimodalen Sensordaten.
© Fraunhofer IDMT
Visualisierung der Analyseergebnisse.

Bleibt man bei Fügeverfahren wie dem Schweißen, so ist bisher ein wichtiger Teil der Schweißnahtkontrolle der erfahrene Schweißer selbst, der anhand prozesstypischer Geräusche die Qualität der Schweißnaht beurteilen kann. Mit steigender Automatisierung ihrer Produktionsanlagen setzen Unternehmen zunehmend auf smarte Prüfsoftware zur Qualitätskontrolle von Fertigungsprozessen und industriellen Produkten. Durch den Einsatz von KI werden genauere Analyseergebnisse erwartet und eine schnellere, effizientere und kostengünstigere Qualitätssicherung angestrebt. Doch wie kann das Expertenwissen zur automatisierten Analyse von Industriegeräuschen auf den spezifischen Anwendungsfall im Unternehmen übertragen werden, sodass KI tatsächlich den erhofften Mehrwert liefert? 

Vortrainierte KI-Modelle für eigene Analysen nutzen  

Mit der vom Fraunhofer IDMT entwickelten Software »Industrial Sound Analysis for Automated Quality Control«, kurz ISAAC, ist dies möglich. Qualitätsprüfer können die vortrainierten KI-Modelle aus dem Bereich der Analyse akustischer Sensordaten nutzen, um diese für ihre eigenen Messdaten anzupassen. Dafür ist kein tiefgreifendes Fachwissen im Bereich maschineller Lernverfahren notwendig. Anwender importieren ihre Sensordaten einfach und sicher in die Software. Über ein intuitiv bedienbares Interface können die Nutzer dann im Framework enthaltene vorgefertigte KI-Modelle ausprobieren, editieren und für ihre eigenen akustischen Prüfaufgaben anwenden. 

Je nach Anwendungsfall gibt die übersichtliche Datenansicht einen Überblick über die in die Analyse einfließenden Sensordaten und hilft bei weiteren Analyseeinstellungen. In dem vom BMBF geförderten Forschungsprojekt »AkoS – Akustische Kontrolle von Schweißnähten bei sicherheitskritischen Bauteilen im Rahmen der Qualitätssicherung« wird derzeit untersucht, inwiefern Informationen akustischer Sensoren mittels maschineller Lernverfahren im Sinne der Qualitätssicherung genutzt werden können. Die hier erlangten Forschungsergebnisse fließen direkt in die Weiterentwicklung von ISAAC ein.

Direkte Integration in vorhandene Prüfsoftware

Die neue Software des Fraunhofer IDMT lässt sich direkt in die unternehmensspezifische Prüfsoftware integrieren. Neben der Analyse akustischer Daten, können auch Messdaten weiterer Sensoren, wie z.B. Motorstromdaten oder optische Sensordaten, in die Analyse einfließen. In den aktuellen Forschungsaktivitäten des Instituts geht es in einem weiteren Schritt darum, die selbst trainierten Algorithmen zu komprimieren, sodass sie bei gleicher Performance auch auf mobilen Geräten oder bei weniger Rechenleistung zuverlässige Ergebnisse liefern.
Für die Weiterentwicklung des neuen Software-Tools ist das Fraunhofer IDMT derzeit auf der Suche nach interessierten Industriepartnern. 

 

Technische Informationen zu ISAAC

  • Import von akustischen Zeitsignalen in verschiedenen Formaten, z.B. als Wave-Datei
  • Konfiguration spezifischer Extraktions- und Modellparameter
  • Automatische Vorauswahl geeigneter Audioanalysewerkzeuge und KI-Modelle
  • Export der erstellten Modelle für Prüfhard- und software
  • Detaillierte Analyseergebnisse
  • Gehosted durch das Fraunhofer IDMT mit sicherem Datenstandort
  • Serversoftware für internen Betrieb

 

Registrieren Sie sich kostenlos für die Fraunhofer Solution Days und lassen Sie sich am virtuellen Messestand des Fraunhofer IDMT demonstrieren, wie ISAAC die Qualitätskontrolle in der Fertigung verbessert. Sie finden den Messestand des Fraunhofer IDMT im Themenfeld »Anlagen- und Maschinenbau«.