Künstliche Intelligenz in der SIMATIC

Die Zukunft der Automatisierung

Künstliche Intelligenz (KI) wird  insbesondere in der Industrie maßgeblich dazu beitragen, den herkömmlichen Programmier- und Engineeringaufwand für Automatisierungslösungen zu reduzieren, die Steuerungslogik agiler zu machen und Produktionsprozesse flexibler und präziser zu gestalten. Beispielsweise agieren Systeme für visuelle Qualitätskontrollen in Produktionsanlagen oder bildgesteuerte Robotersysteme Mithilfe von Machine-Learning-Algorithmen deutlich flexibler auf unvorhergesehen Situationen oder registrierte Qualitätsmängel, da zur Laufzeit automatisiert darauf reagiert werden kann. Somit arbeiten diese spürbar effizienter, da Expertenwissen, zum Beispiel über Farbe, Konsistenz oder Beschaffenheit eines Produkts beziehungsweise eines Prozesses an die Automatisierung übertragen werden kann.

Erfahren Sie mehr über die Automatisierung der Zukunft, die unter anderem von künstlicher Intelligenz und vorausschauenden Fähigkeiten geprägt sein wird.

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Die Zukunft beginnt jetzt

Künstliche Intelligenz eröffnet neue Möglichkeiten

Mit KI lassen sich Automatisierungsaufgaben lösen, bei denen klassische Lösungswege an ihre Grenzen gelangen. Sie wird sich Schritt für Schritt auf allen Ebenen des Portfolios von Totally Integrated Automation etablieren – von der Feldebene bis zur Cloud.

KI und Totally Integrated Automation

Das neue SIMATIC-Modul S7-1500 TM NPU

Mit der neuen Baugruppe S7-1500 TM NPU (Neural Processing Unit) für die SIMATIC S7-1500 Steuerung und das I/O System ET 200MP hält KI Einzug in die Automatisierung mit Totally Integrated Automation. Das Modul integriert sich nahtlos in das SIMATIC-Automatisierungssystem und ermöglicht dadurch eine einfache und gewinnbringende Kombination von KI-Algorithmen und PLC Logik. So können kostengünstig maschinennahe Applikationen mit SIMATIC auf Basis künstlicher Intelligenz realisiert werden. Das Modul S7-1500 TM NPU arbeitet mit der KI-fähigen »Myriad™X Vision Processing Unit« von Intel Movidius™, welche sich u.a. durch die effiziente Verarbeitung von neuronalen Netzen auszeichnet.

Die TM NPU kann sowohl zentral hinter eine S7-1500 CPU als auch dezentral hinter einem ET 200MP Interfacemodul gesteckt werden. Durch das Stecken mehrerer Module hintereinander kann die Lösung zudem noch nach Bedarf bezüglich des Mengengerüstes und der Anzahl umsetzbarer Applikationen skaliert werden.

Die Baugruppe S7-1500 TM NPU erhält ihre Funktion durch die Bereitstellung eines trainierten neuronalen Systems auf einer SD-Karte. An den integrierten Schnittstellen des Moduls können Anwender Gigabit Ethernet- und USB3.1-kompatible Sensorik wie z.B. Kameras oder Mikrofone anschließen. Auch über den Rückwandbus übertragene CPU-Daten können als Eingangsdaten verwendet werden. Das Ergebnis des Verarbeitungsvorgangs wird im CPU Programm ausgewertet. 

So profitieren Sie mit der SIMATIC S7-1500 TM NPU von KI

Automatisierung neu denken

Entdecken Sie beeindruckende Lösungswege

Die Baugruppe SIMATIC S7-1500 TM NPU ermöglicht dank KI zahllose neue Denkansätze und innovative Strategien in der Automatisierung. Scheinbar Kompliziertes wird plötzlich erstaunlich einfach, bisher Unmögliches möglich. Lassen Sie sich inspirieren.
Applikationsbeispiele

Innovative Lösungen für komplexe Problemstellungen

Die Einsatzmöglichkeiten des Moduls SIMATIC S7-1500 TM NPU sind enorm vielfältig. Anwendungsfelder wie Robotik, Qualitätssicherung und Condition-Monitoring sind besonders naheliegend, dem Ideenreichtum der Anwender sind jedoch kaum Grenzen gesetzt.

Intelligente Objekterkennung von beliebigen Werkstücken

Die SIMATIC S7-1500 TM NPU Baugruppe nutzt die Fähigkeit von neuronalen Netzen, komplexe Muster zu erkennen. Eingangsdaten werden mithilfe von durch Machine Learning erworbenen Wissens verarbeitet. Dadurch können selbst unbekannte Bauteile und Werkstücke in beliebiger Lage oder Position erkannt werden. 

 

Das spart nicht nur Zeit beim Engineering, da das zeitintensive 

Einlernen der einzelnen Objekte wegfällt, sondern steigert zudem die Produktivität, da Ausschuss vermieden wird.

 

Das Modul SIMATIC S7-1500 TM NPU kann direkt in die SPS integriert werden. Dadurch wird die intelligente Objekterkennung äußerst kostengünstig, denn ein gesonderter Aufbau ist nicht notwendig.

Visuelle Qualitätsprüfung von Produkten

Die Verarbeitung von Bilddaten im neuronalen Netz des SIMATIC S7-1500 TM NPU Moduls ermöglicht eine zuverlässige visuelle Erkennung von Qualitätsmängeln. Hierfür werden die Bilddaten mithilfe trainierter Algorithmen mit zuvor definierten, durchaus komplexen Qualitätsmerkmalen abgeglichen. Unvorhergesehene Fehler im laufenden Prozess werden auf diese Weise zugunsten einer konstanten Produktqualität ausgeschlossen.

 

In vielen Fertigungsprozessen stellt die QA-Station einen Flaschenhals dar, da die Überprüfung der Qualität von Produkten oft zeitintensiv ist.

Zudem ist eine Qualitätsprüfung von komplexeren Produkten bisher häufig nur manuell möglich. Mit dem Modul SIMATIC S7-1500 TM NPU, das direkt in die SPS integriert werden kann, ist es jetzt möglich, die Qualitätsprüfung selbst komplexerer Produkte automatisiert und damit schneller, kostengünstiger und zuverlässiger zu gestalten.

Qualitätsprüfung mithilfe von Sensor- und Produktionsdaten

In vielen Produktionsabläufen bietet die Gesamtschau und Auswertung von Produktionsdaten wie Energie, Temperatur, Druck und Oberfläche eine verlässliche Basis für das frühzeitige Erkennen von Qualitätsmängeln.

 

Werden die von Sensoren erfassten Produktionsdaten von der CPU an ein direkt in die SPS integrierte S7-1500 TM NPU Modul übermittelt, kann das Modul mithilfe seines neuronalen Netzes komplexe Muster in diesen Daten analysieren, zuverlässig beurteilen und gegebenenfalls eine Ausschleusung des betroffenen Produkts veranlassen. Der Qualitätssicherungsprozess wird dadurch nicht nur spürbar schneller, sondern überdies zuverlässiger. 

Gemeinsam weiter kommen

Jetzt sind Ihre Ideen gefragt!

Künstliche Intelligenz eröffnet völlig neue Perspektiven. Vielleicht haben auch Sie eine Applikationsidee, die Sie mit der S7-1500 TM NPU in die Praxis umsetzen möchten? Lassen Sie uns den Entwicklungsweg gemeinsam gehen! Unsere Experten für KI in der Automatisierung wollen künftig im Rahmen von Co-Creation-Projekten gemeinsam mit Kunden neue Lösungen auf Basis der Baugruppe S7-1500 TM NPU entwickeln. Nehmen Sie einfach Kontakt mit Ihrem regionalen Siemens-Vertriebspartner auf. Schildern Sie Ihre Idee sowie Ihre Erwartungen zum Ergebnis und zum Zeitrahmen für die Realisierung. Sie haben bereits Erfahrungen mit KI? Umso besser!