Roboter als Helfer
Lennhoff entwickelte in seiner Masterarbeit einen automatisierten und KI-basierten Prüfprozess für einen Prospekthalter aus hochtransparentem Kunststoff. Die Herausforderungen waren aufgrund anspruchsvoller Prüfanforderungen dieses Sichtteils besonders hoch – selbst Fingerabdrücke führen zu falschen Beurteilungen. Um geeignete Kamerabilder aufzunehmen, hatte Lennhoff eine spezielle Verdunkelungskammer entwickelt. Für den automatischen Transport in diese Kammer programmierte er einen kollaborierenden Roboter, der das gefertigte Kunststoffprodukt aufnahm und im Inneren der Kammer in zuvor definierte Positionen für die Kameraaufnahmen schwenkte. Mittels einer eigens entworfenen Beleuchtungs- sowie spezieller Kameratechnik wurden automatisiert Bilder des Produktes aufgenommen.
Eine KI und selbst entwickelte Programme verarbeiteten sämtliche Bilddaten und präsentierten sie Jonathan Lennhoff als menschlichem Prüfer, um sich bestätigen zu lassen, was tatsächlich ein Produktfehler ist. In mühevoller Kleinarbeit und durch unzählige Datensätze trainierte und programmierte Lennhoff das System auf diese Weise. Zum Abschluss war die KI nahezu perfekt darin, Fehler selbstständig zu erkennen. So wurden Robotik und KI ideal zur Qualitätssicherung verbunden.
KI kann abstrahieren
Im Kolloquium erläuterte der Studierende die grundsätzliche Funktionsweise einer KI und ihre entscheidenden Vorteile: Anders als bisherige bildgebende Verfahren der Qualitätsprüfung kann die KI auch mehrere Details gleichzeitig erfassen. Zusätzlich ist sie zur Abstraktion fähig. Der Mensch muss nicht mehr selbst jede Fehlerausprägung vorab begutachten.
Abschließend berechnete Lennhoff die Wirtschaftlichkeit seiner entwickelten Lösung. Ergebnis: Der Aufwand amortisiert sich bereits nach anderthalb Jahren. Und der beeindruckende Nutzen geht noch weit darüber hinaus. „Das Verfahren erlaubt die objektive Klassifizierung von Produktqualität“, so der Studierende. Durch die Verbindung der Prüfdaten mit Maschinendaten ließen sich Maschineneinstellungen regelbasiert optimieren, und Fehlern werde vorgebeugt. Lennhoff sieht darin „die Zukunft des Qualitätsmanagements“. Seine Erkenntnisse besitzen das Potenzial, auf weitere Produkte übertragen zu werden.
Von DURABLE übernommen
Franz Simon, Leiter Instandhaltung und Werkzeugbau bei DURABLE, war gemeinsam mit Prof. Dr.-Ing. Klaus-Michael Mende von der Fachhochschule Gutachter beim Kolloquium. Er zeigte sich beeindruckt und holte Lennhoff gleich dauerhaft als Mitarbeitenden in sein Team. So darf dieser zukünftig seiner Leidenschaft mit großer Freude bei DURABLE nachgehen.
Prof. Dr. Mende bewertete diese herausragende Masterarbeit mit “1.0”. Durch seine Tätigkeit für den Märkischen Arbeitgeberverband (MAV) ist ihm einmal mehr der Wissenschaftstransfer in die heimische Unternehmenspraxis gelungen. Der Experte für Produktionsprozesse unterstützt den Verband und seine Mitglieder, darunter DURABLE, im Themenbereich Arbeitswirtschaft und Produktionsoptimierung.
