INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2025

INTELLIGENTE

INTELLIGENTE INFERENZKAMERAS KONTROLLIEREN KLEBEFUGENMIT KI ZUM PERFEKTEN PARKETTEin Holzfußboden schafft eine warme Atmosphäre, wirkt lebendig undverleiht dem Raum Charakter. Der Parketthersteller Scheucher setzt für diePrüfung der Leimfugen seines Mehrschichtparketts auf Bildverarbeitung mitKünstlicher Intelligenz. Das Komplettsystem für den Einsatz intelligenterKameras erkennt fehlerhafte Klebefugen zwischen Parkettschichten.Parkett ist nicht gleich Parkett. Neben massiven Variantenerfreut sich besonders das sogenannte Mehrschichtparkettgroßer Beliebtheit. Bei seiner Herstellung müssenmehrere Aspekte berücksichtigt werden, um ein hochwertiges,langlebiges und benutzerfreundliches Produkt zu erhalten.Die Wahl der Holzart beeinflusst beispielsweise die Stabilität unddas Aussehen des Parketts. Wie der Name schon sagt, besteht esaus mehreren Schichten – im Speziellen aus einer Träger- undeiner Nutzschicht. Als Träger kommen bei Scheucher Fichte oderKiefer zum Einsatz. Für die Nutzschicht kann eine Vielzahl vonHolzarten verwendet werden.Ein großer Vorteil des „Fertigparketts“ liegt in seiner einfachenVerlegung. Viele Arten lassen sich schwimmend verarbeiten,müssen also nicht verklebt werden. Mit ein wenig handwerklichemGeschick können selbst Ungeübte ihren eigenen Holzbodeneinbauen. Ein Klicksystem sorgt für den exakten Sitz derDielen. Sie werden einfach direkt ineinander geklickt. Das spartZeit und reduziert den Arbeitsaufwand. Wichtig dabei ist, dassdas Klicksystem mit hoher Präzision gefräst wird, damit diePaneele stabil und passgenau ineinandergreifen. FehlerhafteFräsungen können zu Problemen bei der Verlegung und zuInstabilität führen. Gleiches gilt auch für die Klebeverbindungzwischen der Träger- und der Nutzschicht des Parketts. DerKlebstoff muss gleichmäßig aufgetragen werden, um einevollständige Abdeckung und eine gleichmäßige Verbindungzwischen den Schichten zu gewährleisten. Lufteinschlüsse oderunregelmäßige Auftragsmengen können zu Hohlräumen führenund die Lebensdauer beeinträchtigen. „In der Profilierung fürunsere Multiflor-Parkettböden wird ein spezielles Klickprofil indie Dielen gefräst. Im Zuge dieses Prozesses wird mittels zweierintelligenter IDS NXT Kameras das Vorhandensein von Klebstoffin der Klebstofffuge zwischen Decklage und Trägerschicht kontrolliert“,erläutert Dipl.-Ing Klaus Bauer, Forschung & Entwicklungbei Scheucher.BILDDATENVERARBEITUNG „ON THE EDGE“Scheucher beleuchtet dazu die bereits verleimten Parkettdielenmit UV-Licht. Der Klebstoff fluoresziert und Klebereste werdensichtbar. Zur Erkennung fehlerhafter Dielen setzt Scheucher aufBildverarbeitung mit Künstlicher Intelligenz. Pro System kommenzwei IDS NXT rio Kameras zum Einsatz.60 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2025/01 www.industrielle-automation.net

01 Die Integration in das bestehende Fertigungssystem desParkettherstellers war mithilfe Inferenzkamera-Komplettlösungschnell und einfach zu bewältigen02 Die einzelnen Paneele greifen stabil und passgenau ineinanderDie intelligenten Modelle werden durch das Aufspielen einesneuronalen Netzes zu leistungsfähigen Inferenzkameras. Sie detektierendie fluoreszierenden Klebefugen und verarbeiten dieBilddaten direkt „on the edge“ per FPGA und geben das Ergebnisan den Folgeprozess weiter. Durch die Embedded-Lösung wirdder Host-PC eingespart sowie Energieverbrauch und Systemkostengesenkt. Dank verschraubbaren und IP-geschützten Steckverbindernund einem robusten Gehäuse sind sie außerdem absolutindustrietauglich. Das standardisierte Industrieprotokoll OPC-UA ermöglicht die direkte Kommunikation mit Maschinen undSteuerungen.01INFERENZKAMERA-KOMPLETTLÖSUNGDie Anwendungsentwicklung und Integration in das bestehendeFertigungssystem des Parkettherstellers war mithilfe des IDS NXTrio Experience Kits schnell und einfach zu bewältigen. Denn dieInferenzkamera-Komplettlösung für KI-Anwendungen in der industriellenBildverarbeitung enthält alle Komponenten, die einAnwender für die Erstellung, das Trainieren und das Ausführeneines neuronalen Netzes in einer produktiven Umgebung benötigt.Im Paket sind sowohl die erforderliche Hardware – in Formder IDS NXT rio Industriekamera mit 1,6 MP Sony FarbsensorDIE BILDVERARBEITUNG MIT KIGELINGT OHNE VORKENNTNISSEIN DEEP LEARNINGinklusive Strom- und Datenkabel sowie Stativadapter und Objektiv– als auch die benötigte Software in Form einer IDS lighthouse-Lizenzenthalten. Anwendende können sich dadurch ganzauf die geplante Applikation konzentrieren, ohne sich mit DeepLearning, Bildverarbeitung oder Kameraprogrammierung auseinandersetzenzu müssen.„Wir hatten zur Qualitätskontrolle unserer Klebeverbindungenbislang keine Bildverarbeitung in der Profilieranlage im Einsatz,weder regelbasiert noch intelligent. Dennoch war es unser Ziel,auch als Laie, diese Anforderung mittels KI zu lösen. Da wir Fehlersuchen, die nur extrem selten auftreten, war unsere Herausforderungdabei, eine ausreichende Anzahl von „Schlechtteilbildern“für das Training des neuronalen Netzes zu finden“, erklärtBauer. „Das ist auch gelungen. Am Ende benötigten wir rund 60Gut- und Schlechtteilmuster bis die KI gelernt hatte, die Grenzevon ‚ok‘ zu ‚not ok‘ zu erkennen.“ Fehlerhafte Paneele können zuverlässigaussortiert und nachbearbeitet werden. Das System verhindert,dass Dielen mit Mängeln in der Parkettverklebung anKunden ausgeliefert werden. „Damit sind wir einer der wenigenHersteller am Markt, die diesbezüglich eine 100-prozentige Kontrolledurchführen“, freut sich Bauer. Zumal die Prüfung einerDiele außerdem weniger als 90 ms dauert.RASCHER LERNERFOLGDie Prüfung der Klebefuge ließe sich im vorliegenden Beispielauch mit klassischer, regelbasierter Bildverarbeitung lösen, allerdingsmit erhöhtem Programmieraufwand. Scheucher war es jedochwichtig, eine intelligente Lösung zu finden. Denn damit istdas Unternehmen auf weitere Anwendungsfälle vorbereitet, wieKlaus Bauer bekräftigt: „Die Aufgabe war für uns ein guter Einstiegin die KI-gestützte Bildverarbeitung. Besonders, weil derLernerfolg rasch gegeben war.“ So steht der Weg offen für weitereEinsatzzwecke und eine zukunftssichere, effiziente Fertigung.Mithilfe von intelligenten Bildverarbeitungssystemen lassensich unter anderem Objekte klassifizieren oder auf Defekte,Abweichungen und Qualitätsprobleme überprüfen. Dadurchkönnen Fehler reduziert sowie die Produktivität gesteigert werden– in einer Vielzahl von Branchen und Anwendungen. DasKI-basierte Vision Komplettsystem von IDS zeigt, dass dies nichthochkomplex und rein Experten vorbehalten ist. ScheucherParkett und IDS NXT haben damit etwas gemeinsam: Dank ausgeklügelterSysteme können auch Laien damit umgehen understklassige Ergebnisse erzielen, wie beispielsweise hier perfektesParkett.Bilder: Scheucher Holzindustriewww.ids-imaging.deUNTERNEHMENIDS Imaging Development Systems GmbHDimbacher Str. 10, 74182 ObersulmAUTORINSabine TerrasiIDS Imaging Development Systems GmbH02www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 2025/01 61