Wearables Intelligente Wearables: Die Balance zwischen Effizienz und Geschicklichkeit

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In modernen Produktionsumgebungen hat die Automatisierung einen immer größeren Stellenwert. Intelligente Wearables, Maschinen und Roboter übernehmen Aufgaben, die früher von Menschen erledigt wurden. Dies führt zu einer gesteigerten Effizienz, reduzierten Fehlerraten und einer ­insgesamt schnelleren Produktion. Dennoch gibt es nach wie vor händische Montageschritte, die ein hohes Maß an Geschicklichkeit erfordern.

Diese Schritte sind oft komplex und erfordern präzise Bewegungen. Hier kommen menschliche Arbeitskräfte ins Spiel. Sie sind in der Lage, feine Anpassungen vorzunehmen und sich an unerwartete Situationen anzupassen. Allerdings sind Menschen im Prozess auch eine potenzielle Fehlerquelle. Bei repetitiven Tätigkeiten können Ermüdung, Ablenkung oder einfach menschliches Versagen zu Fehlern führen. Hier bietet sich die Möglichkeit, künstliche Intelligenz (KI) einzusetzen. Durch die Automatisierung wiederholender Bewegungen können menschliche Arbeitskräfte entlastet werden, während gleichzeitig Präzision und Effizienz verbessert werden. In Zukunft könnten wir also eine Kombination aus menschlichem Geschick und künstlicher Intelligenz sehen, um die Produktion weiter zu optimieren.

Herausforderungen bei der Montage von Steckverbindungen

Der Trend zur Modularisierung und Elektrifizierung von Produkten führt dazu, dass die Anzahl der Steckverbindungen in der Fertigung zunimmt. Besonders in der Automobilindustrie ist dies deutlich spürbar, weshalb der Zulieferer Voss Automotive hier einen Bedarf an Innovation erkannt hat. Jede Variante eines Fahrzeugs kann unterschiedliche Konfigurationen von Infotainment-Systemen, elektrischen Sitzverstellmöglichkeiten und anderen Komponenten aufweisen. Dadurch entstehen verschiedene Anzahlen von Steckverbindungen, die in der Montage berücksichtigt werden müssen.

Eine Herausforderung besteht darin, dass bei der Montage oft Sichtbarrieren vorhanden sind. Arbeiterinnen und Arbeiter müssen die Stecker unter Zeitdruck verbinden, was zu Fehlern führen kann. Es kommt vor, dass Stecker vergessen werden oder nur scheinbar korrekt verrastet sind. Die Folgen solcher Fehler können vielfältig sein: von Funktionsstörungen bis hin zu Sicherheitsrisiken. Daher ist es wichtig, Qualitätskontrollen zu implementieren und die Montageprozesse zu überwachen, um die Zuverlässigkeit der Montage von Steckverbindungen sicherzustellen.

ClickID: Intelligente Wearables zur Überwachung der händischen Montage

In modernen Produktionsumgebungen ist die Automatisierung weit verbreitet. Dennoch gibt es nach wie vor Montageschritte, die menschliches Geschick erfordern. Hier kommt ClickID by Voss ins Spiel – ein smartes Wearable, das die Montageprozesse überwacht. Die Komponenten von ClickID sind einfach: Ein tragbares Gerät und ein textiler Träger. Das Gerät wird am Träger befestigt, entweder mit oder ohne Arbeitshandschuh. Es ist mit Bewegungs- und Audiosensoren ausgestattet, die Daten während der Montage aufzeichnen.

Die KI-gestützte Auswertung dieser Daten ermöglicht eine Echtzeitanalyse. Intelligente Wearables wie ClickID erkennen, ob die Montage korrekt durchgeführt wurde, und gibt über Licht und Vibration Rückmeldung an den Bediener. So können Fehler vermieden werden. Die Datenkommunikation zwischen dem Gerät und der Produktions-IT ermöglicht eine nahtlose Integration. Die Bewegungs- und Audiodaten werden vorverarbeitet und in eine künstliche Intelligenz eingespeist. Der gesamte Prüfprozess wird dokumentiert, indem die Daten an einen lokalen PC, eine lokale Cloud oder die Voss-Cloud gesendet werden.

Mit ClickID Qualität und Effizienz in Montage steigern

Von dort aus können die Daten genutzt werden, um die KI zu verbessern, die Leistung des Anwendungsfalls zu analysieren oder die Nutzung von ClickID mit der Produktions-IT zu kombinieren. ClickID ist ein vielversprechendes Werkzeug, um die Qualität und Effizienz in der Montage zu steigern. Das Prinzip der künstlichen Intelligenz, das hier beschrieben wird, basiert auf der Aufnahme von Daten, die direkt in sogenannte Features umgewandelt werden. Ein Feature ist im Grunde ein statistischer Wert, der beispielsweise die Anzahl der Peaks darstellt, die eine bestimmte Lautstärke innerhalb eines Messfensters (etwa 100 ms) überschritten haben. Insgesamt werden etwa 250 Features für Audio- und Bewegungsdaten erfasst.

Ein künstliches neuronales Netzwerk bewertet die Signifikanz dieser Features und selektiert diejenigen, die für die Aufgabe relevant sind. Anschließend wird ein Modell trainiert, das auf dem Gerät ausgeführt werden kann. Dieses KI-Modell kann mehrfach nachtrainiert werden, um seine Leistung zu verbessern. Ein wichtiges Feature von ClickID ist die Möglichkeit, zwischen verschiedenen Anwendungsfällen zu wechseln. Zum Beispiel: Wenn die Arbeitskraft während ihrer Schicht alle 60 Minuten ihre Tätigkeit wechseln – sei es das Stecken von Leitungen oder der Zusammenbau von Elektronikbauteilen – kann das Modell über das Device Management schnell ausgetauscht werden. Diese Flexibilität ermöglicht eine effiziente Anpassung an verschiedene Aufgaben und Szenarien.

Intelligente Wearables: Von der Idee zur erfolgreichen Implementierung

Der Einführungsprozess für intelligente Wearables wie ClickID besteht aus fünf Schritten. 

• Kennenlernen: In diesem ersten Schritt geht es darum, potenzielle Anwendungen des Montage-Handschuhs zu erkennen. Gespräche mit den beteiligten internen Fachleuten sowie Kunden helfen dabei, die spezifischen Anforderungen zu verstehen.

• Spezifikation: Hier werden die technischen Anforderungen aufgenommen. Erste Messungen in der Produktionslinie dienen als Grundlage für den Proof-of-Concept. Es geht darum, die Machbarkeit und den Mehrwert von ClickID zu überprüfen. 

• Training: Die KI hinter ClickID muss bis zur kritischen Performance trainiert werden. Daten werden aufgenommen und die Algorithmen optimiert, um präzise Ergebnisse zu erzielen.

• Installation: Konfiguration und individuelle Inbetriebnahme der ClickID-Software und der KI. Die Geräte werden in der produktiven Umgebung installiert und getestet. 

• Support: Langfristige Wartung und Betreuung sind entscheidend. Updates werden eingespielt, und das Team unterstützt bei Fragen oder Anwendungsänderungen.