Bildverarbeitung „Der Roboter kann ein sehender Unterstützer des Menschen werden“

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Das Unternehmen IDS Imaging Development Systems GmbH hat mit Visionpier einen Marktplatz für Bildverarbeitungslösungen ins Leben gerufen. Darüber sowie über Kameras, künstliche Intelligenz und den Fachkräftemangel hat die et-Redaktion mit Sigrid Rögner, Head of Business Innovation and Ecosystem bei IDS, gesprochen.

Frau Rögner, aktuell geht der Trend zu immer mehr Automatisierung, auch um dem Fachkräftemangel zu begegnen. Verzeichnen Sie eine verstärkte Nachfrage nach Ihren Produkten und Lösungen? Falls ja, in welche Richtung gehen diese?

Die fortschreitende Automatisierungswelle beschert IDS weiterhin eine gute Auftragslage. Besonders gestiegen ist die Nachfrage nach unseren Produkten dabei im Bereich Medizintechnik. Immer mehr IDS Kameras leisten damit weltweit einen Beitrag zur Gesundheitsförderung. Ein Wachtumstreiber ist dabei das weiter stark wachsende 3D-Segment. Dementsprechend wird sich unser Portfolio im Laufe des Jahres um eine neue, kostenoptimierte Serie für großvolumige Anwendungen erweitern.

Im 2D-Bereich treffen Kameras mit hohen Datenraten sowie schnelleren und größeren Sensoren ebenso auf wachsenden Bedarf wie preisoptimierte Modelle mit verlässlichen Basisfunktionen. Um der steigenden Nachfrage zu begegnen, hat IDS eine 10GigE-Kamera entwickelt, die extrem schnelle Taktraten ermöglicht und besonders hohe Qualitätsanforderungen sichert. Zusätzlich wird der Entry-Level-Bereich im Sortiment um neue Produktvarianten ergänzt, was deren Einsatzmöglichkeiten in Kundenapplikationen nochmals erweitert.

Zurzeit ist die Künstliche Intelligenz in aller Munde. IDS Imaging Development Systems GmbH bietet Vision-Systeme, die solche Anwendungen im Bereich Industrie & Automatisierung unterstützen. Könnten Sie bitte Beispiele dazu nennen?

KI eröffnet unserer Branche ganz neue Möglichkeiten. Denn sie kann Aufgaben lösen, an denen die klassische Bildverarbeitung scheitert oder an Grenzen stößt – speziell, wenn organische beziehungsweise variantenreiche Objekte detektiert und klassifiziert werden sollen. So bietet sie beispielsweise dank ihrer Fähigkeit, sowohl bekannte als auch unbekannte Abweichungen von einem trainierten GUT-Zustand zu erkennen, großes Potenzial bei Qualitätskontrollen und Inspektionsaufgaben. Manuelle Sichtprüfungen können reduziert und Fehler im Produktionsprozess, zum Beispiel in der Automobilindustrie, zuverlässig erkannt werden. In der Medizintechnik unterstützt KI bei der Diagnose. In Bereichen wie Verkehr und Smart City oder Umwelt und Smart Farming sorgen Kameras mit KI als Augen für eine effizientere Nutzung von Ressourcen.

Ihre Kameras können auch als Augen von Robotern fungieren. Was hat es damit auf sich und welchen Nutzen bietet dies den Anwendern?

Mithilfe von Kameras können Roboter visuelle Daten aus ihrer Umgebung erfassen. Sie können Objekte, Personen, Hindernisse und andere relevante Informationen erkennen und analysieren. Das ermöglicht ihnen nicht nur die Bestimmung ihrer eigenen Position in Bezug auf ihre Umgebung, sondern auch die Navigation darin. Zuverlässigkeit, Präzision und Sicherheit sind dabei entscheidende Faktoren. Die Einsatzgebiete sind gerade vor dem Hintergrund des sich verstärkenden Fachkräftemangels aber auch der generell hohen Produktvielfalt und geforderten schnellen Anpassungsfähigkeit an neue Marktgegebenheiten vielfältig. Nicht zuletzt um wettbewerbsfähig zu bleiben, werden Robotik-Lösungen, gepaart mit Bildverarbeitung und künftig sicher auch künstlicher Intelligenz, neben dem Greifen weitere Herausforderungen zu meistern lernen - selbständig oder auch kollaborativ in der Zusammenarbeit mit Menschen.

So kann der Roboter zukünftig ein sehender und zuverlässiger Unterstützer des Menschen werden. Dabei steuert und kontrolliert der Mensch die Fertigung, wohingegen der Roboter die körperlich anstrengenden Tätigkeiten erledigt. Auch die Logistikbranche setzt verstärkt auf Automatisierungslösungen. Mithilfe von Bildverarbeitungstechnologie übernehmen Roboter zum Beispiel die Kommissionierung von Gegenständen, Handhabung von Paketen, Depalettierung, Entladung von Lastwagen oder Gepäckabfertigung. Auf diese Weise leisten sie einen wichtigen Beitrag zur Aufrechterhaltung des Warenflusses und vermeiden Engpässe. In Qualitätskontrolle und Inspektion finden sich ebenfalls zahlreiche Einsatzgebiete. So können „sehende" Roboter Produkte oder Komponenten überwachen und auf Qualitätsmängel oder Defekte prüfen. Die Systeme sorgen für eine schnelle und präzise Fehlererkennung und steigern damit die Effizienz des gesamten Produktionsprozesses. Viele weitere Anwendungsbereiche sind denkbar. Die Möglichkeiten wachsen besonders durch den zusätzlichen Einsatz von künstlicher Intelligenz stetig.

In Großwäscherein können Roboter dank Ihrer Lösung sogar fehlende Fachkräfte ersetzen und schmutzige Textilien aussortieren oder Wäsche in Faltmaschinen einlegen, damit andere Maschinen, die Wäsche weiterbehandeln. Worin lag die besondere Herausforderung?

Die besondere Herausforderung bestand in der Verformbarkeit der Textilien. Denn während sich die Automatisierung der Verarbeitung fester Materialien, wie Metalle, mithilfe von Robotik- und KI-Lösungen vergleichsweise unproblematisch abbilden lässt, stoßen verfügbare Softwarelösungen ebenso wie klassische Bildverarbeitung bei leicht verformbaren Stoffen oftmals noch an Grenzen. Entsprechend können handelsübliche Roboter- und Greifsysteme so einfache Vorgänge, wie etwa das Greifen eines Handtuches oder Kleidungsstückes, bislang nur unzureichend ausüben. Doch das System Velum unseres Kunden Sewts kann dies leisten. Mithilfe intelligenter Software sowie 2D-und 3D-Kameras von IDS ist es in der Lage, forminstabile Materialien wie zum Beispiel Textilien zu analysieren. Dabei werden die Bilder der 2D- und 3D-Kameras gematcht, um eine höhere 2D-Auflösung zusammen mit den 3D Tiefendaten zu erhalten. Dank der neuen Technologie können Roboter das Verhalten dieser Materialien beim Greifen in Echtzeit vorhersagen. Sie ermächtigt Velum, Handtücher und ähnliche Wäsche aus Frottee problemlos und faltenfrei in bestehende Faltmaschinen einzuführen und schließt damit eine kostensensible Automatisierungslücke.

Auch für den Lebensmittelbereich – Stichwort Smart Farming – bietet die IDS Imaging Development Systems GmbH Lösungen. Welche Anwendungen werden hier bei Ihnen am meisten nachgefragt?

Pflanzenzustand und Erntestadium erkennen, Inhalte von Nussmischungen prüfen, Unkraut bei Außenpflanzungen identifizieren, Gesundheitsrisiken bei Meeresfrüchten minimieren - Prozesse einfacher kontrollieren und effizienter zu gestalten spielt auch für die Landwirtschaft und die Nahrungsmittelindustrie eine wichtige Rolle. Hier treffen Faktoren wie eine steigende Nachfrage durch die Verbraucher, hohe Ansprüche an Nachhaltigkeit und Versorgungssicherheit sowie die Notwendigkeit, effizient zu produzieren, unmittelbar aufeinander. Vernetzte Geräte und Automatisierung setzen sich deshalb auch in diesen Bereichen immer mehr durch. Ein wichtiger Baustein sind Kameras. Sie unterstützen von der optimalen Ausbringung von Düngemitteln über die visuelle Kontrolle von Produkten und Wachstumsphasen bis zur Verarbeitung von Nahrungsmitteln.

Eine zentrale Technologie ist dabei künstliche Intelligenz. Organische Produkte mit unterschiedlichen Formen und Farben lassen sich nur schwer im Korsett standardisierter Algorithmen beschreiben, mit denen Industriekameras üblicherweise arbeiten. Der Austausch mit unseren Kunden und Partnern zeigt, wer Anwendungen realisieren möchte, bei denen variantenreiche Objekte, wie Gemüse oder Obst, zuverlässig erkannt werden sollen, kommt daher an Bildverarbeitung mit künstlicher Intelligenz nicht vorbei.

Sie haben mit visionpier.de einen Online-Marktplatz für Bildverarbeitungslösungen entwickelt. Sie beschreiben den Markplatz als „Ebay der Bildverarbeitung“. Was darf man sich darunter vorstellen?

Unser Marktplatz bringt Anbieter für Bildverarbeitungslösungen und B2B-Endkundinnen und -kunden zusammen. Dabei geht es uns nicht um den Verkauf von Komponenten, sondern um die Vermittlung des gesamten Lösungspakets, bestehend aus Hardware, Software und der Integrationsleistung in bestehende Prozesse. Wir haben derzeit über einhundert Anwendungen auf unserer Plattform, die auf spezifische Anforderungen angepasst werden können. Dabei können sie entweder selbst durch die Angebotspalette stöbern oder sich mithilfe unseres neuen Lösungskonfigurators passgenaue Bildverarbeitungslösungen anzeigen lassen. Diese kann dann über uns direkt beim anbietenden Unternehmen angefragt werden. Wir begleiten den Ablauf von der ersten Anfrage bis zur Rechnungsstellung.

Unser Ziel ist es, jeder Kundin und jedem Kunden eine maßgeschneiderte Lösung anzubieten. Wir bieten keine Standardlösungen an, sondern individuelle Lösungen, die auf die Bedürfnisse jedes Kunden zugeschnitten sind.

Warum gehen Sie diesen Weg? Was bietet die Plattform, was Sie als Unternehmen nicht auch bieten könnten?

Durch Personalengpässe und wandelnde Marktanforderungen verändern sich die Kundengruppen, die Lösungen im Bildverarbeitungsbereich benötigen. Die klassischen IDS Kunden sind Systemintegratoren und Großunternehmen, die über eigene Fachkompetenz in der Bildverarbeitung verfügen. Doch nun suchen auch kleine und mittelständische Unternehmen nach Automatisierungsmöglichkeiten – und zwar branchenübergreifend. So benötigt zum Beispiel ein mittelständisches Unternehmen eine Lösung, um seine Schweißnähte automatisch zu prüfen. Ein Landwirtschaftsbetrieb möchte mithilfe von Robotern Tomaten ernten und eine Wirtschaftsförderung benötigt einen Überblick über belegte Parkplätze in der Stadt. Diese Kundengruppen benötigen ganzheitliche Lösungen, da ihnen sowohl Personal als auch Know-how fehlen, um eigene Anwendungen zu entwickeln.

Dazu kommt, dass sich das Suchverhalten der Menschen durch die Digitalisierung gewandelt hat. Mittlerweile ist man es gewohnt, alles jederzeit im Internet recherchieren und bestellen zu können. Genau hier kommt unser Online-Marktplatz ins Spiel. Wir arbeiten mit knapp 50 Startups und Systemintegratoren zusammen, um eine breite Range an Know-how abzudecken und den verschiedenen Kundenbedürfnissen gerecht zu werden. Natürlich ist auch IDS mit drei Lösungen auf unserer Plattform vertreten - allerdings genauso anonymisiert wie die anderen Unternehmen.

Forschung

Neue KI-Methode vereinfacht die Bildbearbeitung

Wie sind Sie auf die Idee zu diesem Marktplatz gekommen?

Seit 2018 arbeiten wir intensiv mit KI-Startups zusammen. Im Wesentlichen benötigen Startups immer zwei Dinge: Kapital und Vertriebskanäle. Zum damaligen Zeitpunkt konnten wir beides noch nicht bieten. Gleichzeitig erhielten wir immer mehr Anrufe von Endkundinnen und Endkunden, die nach ganzheitlichen Bildverarbeitungslösungen fragten. Wenn man diese beiden Entwicklungen zusammenführt, ist die Idee eines Online-Marktplatzes naheliegend.

Was bringt dieser Marktplatz den Nutzern?

Unser Marktplatz hat zwei Zielgruppen: Anbieter und Endkunden. Für Anbieterinnen und Anbieter bieten wir eine Plattform mit breiter Reichweite, auf der sie Kundenanfragen erhalten, die speziell auf ihre Fachgebiete zugeschnitten sind. Gemeinsam bilden wir ein Netzwerk, das verschiedene Fachkompetenzen zusammenführt und vom gegenseitigen Erfahrungsaustausch profitiert. Außerdem veranstalten wir für unsere Community regelmäßig Workshops, Speeddatings und weitere spannende Events.

Für Endkundinnen und -kunden bieten wir eine Übersicht über Bildverarbeitungslösungen, die auf spezifische Probleme und Bedürfnisse zugeschnitten werden können. Sie können auf Visionpier direkt Anfragen an die Anbieter stellen und werden von uns während des gesamten Prozesses begleitet. Sollte eine Anbieterin oder ein Anbieter beispielsweise einmal nicht verfügbar sein oder keine Kapazitäten mehr haben, können wir im Hintergrund ein anderes Unternehmen aktivieren, das sich ebenfalls in dem Thema sehr gut auskennt.

Der Marktplatz ging als einfache Landingpage im Dezember 2020 zum ersten Mal live. Könnten Sie bitte einige Beispiele für erfolgreiche Vermittlungsfälle nennen?

Die Frage ist nicht so leicht zu beantworten. Nicht alle Anfragen führen zu Projekten und bis ein Projekt im Bildverarbeitungsbereich abgeschlossen ist, können bis zu 24 Monate vergehen. Wir haben erst seit April 2022 die Möglichkeit nachzuverfolgen, welche Projekte weitergehen und in welcher Phase sie sich befinden. Seit einigen Wochen erreichen uns die ersten abgeschlossenen Projekte, viele weitere befinden sich noch in der Pilotphase. Aufgrund der Anonymität unserer Plattform können wir jedoch keine Namen nennen. Seitdem wir gezielt mit Marketingmaßnahmen für Visionpier begonnen haben, konnten wir eine Verdopplung der Anfragen verzeichnen. Dies ist jedoch erst der Anfang und wir sind uns sicher, dass die Anfragen in Zukunft noch weiter steigen werden.

Forschung

Wie Roboter schneller lernen können

Wie soll sich der Marktplatz Ihren Vorstellungen nach entwickeln? Was sind Ihre Ziele?

Unser Ziel ist es, Visionpier zum führenden Marktplatz für Bildverarbeitungslösungen zu machen. Wir möchten, dass alle, die im Bereich der Bildverarbeitung nach einer Lösung suchen, unseren Marktplatz als erste Anlaufstelle betrachten. Des Weiteren möchten wir unsere Plattform kontinuierlich weiterentwickeln und innovativ bleiben, um den Anforderungen und Bedürfnissen unserer Nutzer gerecht zu werden. Dabei möchten wir weiterhin auch mit Startups zusammenarbeiten, um die neuesten Technologien und Lösungen auf unserer Plattform anbieten zu können.

Die Entwicklung von Visionpier ist noch nicht abgeschlossen. Verraten Sie uns, welche weiteren Schritte und Verbesserungen Sie planen?

Wir haben uns bis zum Ende des Jahres sehr viel vorgenommen: Seit dem 15. Mai ist unser Lösungskonfigurator online, der die Suchenden spielerisch leicht zu ihrer passgenauen Lösung führt. Für unsere Anbieterinnen und Anbieter möchten wir noch transparenter werden und ihnen die Möglichkeit geben, die Reichweite und Klicks auf ihre Anwendungen besser nachvollziehen zu können. Wir legen großen Wert auf eine optimale User Experience für beide unserer Zielgruppen, weshalb wir einen großen Workshop zu diesem Thema planen.

Darüber hinaus haben wir viele Veranstaltungen und Workshops geplant, um unsere Community zu stärken und uns mit Partnern zu vernetzen. Hierbei werden auch Themen behandelt, die uns in Zukunft alle betreffen werden, wie die Regulierungen im Daten- und KI-Bereich.

Allerdings können wir nicht ausschließen, dass uns neue Themen erreichen, die momentan nicht auf unserer Prioritätenliste stehen. Wir sind stark mit unseren beiden Zielgruppen vernetzt und bereit, uns an sich verändernde Thematiken anzupassen. Wer uns und unsere Entwicklung weiterverfolgen möchte, findet alle Informationen auf www.visionpier.de.

Herzlichen Dank für das Interview!