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LN-AU-010023
Qualitätskontrolle mit KI: Automatisierung 4.0 praxisnah erleben
Implementieren Sie den Workflow der KI-Qualitätskontrolle: Bildaufnahme, KI-Analyse auf Edge, SPS-Sortierentscheidung.

Die Qualitätskontrolle in der modernen Produktion erfordert flexible und intelligente Systeme, die über traditionelle Sensorik hinausgehen. Dieses Lernsystem von Lucas-Nülle vermittelt die Schlüsseltechnologie der Zukunft: die optische Inspektion von Werkstücken mittels Künstlicher Intelligenz (KI) direkt an der Produktionslinie.

Lernende implementieren den kompletten Prozess von der Bildaufnahme über die KI-Analyse auf einem Edge-Computer bis zur finalen Sortierentscheidung in der Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS). So erwerben sie umfassende Kenntnisse und praktische Fähigkeiten, um KI-gestützte, automatisierte Qualitätskontrollsysteme (Quality 4.0) zu verstehen, zu konfigurieren und zu bedienen. Sie lernen die Einführung in Machine Learning und Computer Vision für die Produktion sowie die "Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA)"-Kommunikation zwischen SPS und Edge-Computing-Geräten. 

Dieses System bietet Ihnen als Lehrenden einen kompletten Arbeitsplatz, der den gesamten Workflow einer KI-gestützten, optischen Qualitätskontrolle in einer Produktionsumgebung abbildet. Es ist auf einfache Bedienung und schnelle Rüstzeiten ausgelegt, um Ihren Unterrichtsalltag zu entlasten.

Lernziele im Detail

Mit dem IMS-19-System erreichen Lernende fundierte Kompetenzen in der KI-gestützten Qualitätskontrolle. Sie erwerben praxisrelevantes Wissen und Fähigkeiten, um moderne Automatisierungsprozesse zu verstehen und aktiv zu gestalten. Bereiten Sie Ihre Teams auf die digitale Transformation in der Industrie vor.

Sprungantworten und Systemanalyse

Untersuchung des Systemverhaltens durch experimentelle Daten und Diagramme.

Stromlaufpläne lesen und anwenden

Lernende lesen, verstehen und setzen komplexe Schaltpläne für Steuer- und Laststromkreise in eine
funktionierende Hardware-Schaltung um.

Systematische Fehlersuche durchführen

Lernende identifizieren anhand eines Stromlaufplans durch logisches Vorgehen und gezielte Messungen
Fehler in Schützsteuerungen schnell und effizient.

Schaltungen risikofrei im Simulator entwerfen und testen

Lernende nutzen den integrierten Schaltungssimulator, um Schaltungen per Drag & Drop schnell und einfach
zu entwerfen, deren Funktion zu verstehen und Spannungen sowie Ströme virtuell aufzuzeichnen.

Schnelle und systematische Fehlersuche beherrschen

Lernende erlernen die schnelle und systematische Fehlersuche, eine der wichtigsten Fähigkeiten von
Fachkräften in der betrieblichen Praxis, insbesondere durch die integrierte Fehlersimulation.

Schutzorgane fachgerecht integrieren

Lernende integrieren einen Motorschutzschalter und einen Not-Aus-Schalter fachgerecht in eine Steuerung
und testen deren Schutzfunktion praktisch.

Schwingungsdaten erfassen und analysieren

Lernende montieren Schwingungssensoren korrekt. Sie parametrieren die Diagnose-Software (VES004) und zeichnen Schwingungsdaten systematisch auf und speichern diese.

Sicherheitsbewusstes Arbeiten

Anwenden von DGUV-konformen Schutzmaßnahmen bei Arbeiten an spannungsführenden HV-Systemen.

Regler entwerfen und optimieren

Anwendung von PID-Reglern und deren Parametrierung nach etablierten Einstellregeln.

Regelstrecken analysieren

Untersuchung statischer und dynamischer Kennwerte durch Messungen und Experimente.

Regelverhalten analysieren

Die Lernenden verstehen die Funktion der virtuellen Fahrspur und die Auswirkungen unterschiedlicher Lenkeinstellungen.

Praktische Wellenausrichtung durchführen

Lernende verstehen die Auswirkungen von Fehlausrichtungen. Sie führen die mechanische Justage eines Antriebsstrangs selbstständig und präzise durch.

Praxisbezogene Lösungen für Industrieprojekte erarbeiten

Lernende erarbeiten Schaltungen nicht isoliert, sondern als funktionale Lösungen für Teilsysteme von
Anlagen, was den Praxisbezug und die Motivation deutlich erhöht.

Prüfverfahren anwenden

Durchführung von Spannungs-, Isolations- und Potenzialausgleichsmessungen.

Rechtliche Rahmenbedingungen

Die Schülerinnen, Schüler und Auszubildenden lernen die gesetzlichen Vorgaben und Haftungsfragen im Zusammenhang mit Fahrerassistenzsystemen kennen.

Klassische Regelungstechniken

Anwendung und Optimierung von Standardreglern zur Positions- und Winkelregelung.

Lagerschäden mit dem Lager-Assistenten diagnostizieren

Lernende nutzen den integrierten Lager-Assistenten der Software VES004. Dieser berechnet automatisch die typischen Fehlerfrequenzen für Wälzlager und vereinfacht die Diagnose von Lagerschäden erheblich.

Modellentwicklung in MATLAB-Simulink

Erstellen physikalischer Modelle und Simulationen für komplexe Regelstrecken.

Praktische Anwendung

Die Lernenden führen Experimente zur Inbetriebnahme, Kalibrierung und Diagnose des Fahrspurassistenten durch.

 

Praktische Applikationen

Simulation und Übertragung der Konzepte auf reale Szenarien wie Segway PT oder Containerbrücken.

Geschlossene Regelkreise evaluieren

Führungs- und Störverhalten beurteilen und optimieren.

Grundlagen der Regelungstechnik verstehen

Unterscheidung zwischen Steuerung und Regelung sowie deren Prinzipien.

Grundschaltungen der Motorsteuerung aufbauen

Lernende planen, verdrahten und nehmen eine Selbsthalteschaltung, eine Wendeschützschaltung und einen
Stern-Dreieck-Anlauf sowohl in der Simulation als auch mit Hardware in Betrieb.

Instandsetzungsarbeiten

Tausch von defekten Zellen und Überwachungselektronik.

Kenntnisse über HV-Batteriesysteme

Lernen Sie den Aufbau und die Funktion von Hochvoltbatterien sowie deren Komponenten kennen.

Aufschwungregelung

Realisierung eines Reglers zur Stabilisierung des Pendelstabs aus der Ruheposition.

Auswirkungen mechanischer Fehler live untersuchen

Lernende erzeugen reproduzierbar typische Industriefehler wie Ausrichtfehler, Unwuchten sowie defekte Lager und Zahnräder. Sie untersuchen deren Auswirkungen live und entwickeln ein tiefes Verständnis für die Fehlerentstehung.

Echtzeit-Regelung

Einsatz von MATLAB-Simulink für die Parametrierung und Steuerung von Reglern in Echtzeitanwendungen.

Effiziente Problemlösung

Systematische Fehlersuche und -behebung in Hochvoltbatterien.

Fehleridentifikation durch Frequenzanalyse beherrschen

Lernende identifizieren spezifische Fehlerbilder wie Unwucht, Ausrichtfehler, Lager- und Getriebeschaden. Sie nutzen dabei deren charakteristische Frequenzsignaturen im FFT-Spektrum sicher.

Features & Anwendung

Das IMS-19-System bietet Ihnen und Ihren Lernenden praktische Anwendungen. Es bildet den gesamten Workflow der KI-gestützten Qualitätskontrolle ab – von der Bildaufnahme bis zur Sortierentscheidung. Bereiten Sie Ihre Teams optimal auf Industrie 4.0 vor.
Praxisnaher KI-Workflow: vom Bild zur SPS-Entscheidung
Lernende erleben den vollständigen, geschlossenen Regelkreis industrieller KI. Eine Industriekamera erfasst ein Bild, welches das KI-Steuergerät in Echtzeit mit einem Machine-Learning-Modell analysiert und an die SPS sendet. Die SPS steuert den Sortierprozess.
Industrielle Edge AI-Hardware (NVIDIA Jetson)
Das System nutzt ein industrietaugliches Embedded Device (NVIDIA Jetson Xavier NX). Lernende arbeiten mit modernster Edge-Computing-Hardware, die KI-Analyse direkt an der Maschine ermöglicht, Latenzzeiten minimiert und die Datensicherheit erhöht – wie in der modernen Fabrik.
Einführung in den kompletten Machine-Learning-Prozess
Der Kurs vermittelt die Grundlagen des maschinellen Lernens. Lernende verstehen den kompletten Workflow von der Datenbeschaffung über das Trainieren eigener KI-Modelle mit branchenüblichen Frameworks (Python, TensorFlow, OpenCV) bis zur Anwendung des fertigen Algorithmus.
Nahtlose Integration über Industriestandard OPC UA
Für die Kommunikation zwischen KI-Steuergerät und Siemens SPS kommt der plattformunabhängige Standard OPC UA zum Einsatz. Lernende begreifen, wie moderne IT-Systeme und klassische Automatisierungstechnik sicher Daten austauschen.
Modulares und erweiterbares Systemkonzept
Die KI-Qualitätskontrolle ist eine eigenständige Station, die sich nahtlos in das bestehende IMS-Fabrikautomations-System integrieren lässt. Sie kann als End-of-Line-Prüfung oder als eigenständiger Arbeitsplatz fungieren, was maximale didaktische Flexibilität bietet.
KI-Steuergerät als leistungsstarkes Embedded Device
Lernende arbeiten mit dem NVIDIA-Jetson-Xavier-NX-Modul, einem kompakten Ein-Platinen-Computer mit leistungsstarker GPU für KI-Anwendungen. Die Hardware ist für High-Performance Edge-Anwendungen in der Industrie konzipiert und ermöglicht lokales Inferencing ohne Cloud-Anbindung.
Industriekamera mit steuerbarer Beleuchtung
Das System nutzt eine hochauflösende 5-Megapixel-Industriekamera mit USB 3.0. Individuell ansteuerbare Beleuchtung sichert reproduzierbare, umgebungsunabhängige Aufnahmebedingungen als Grundvoraussetzung für robuste Bildverarbeitungs- und KI-Anwendungen.
Professioneller Software-Stack für Machine Learning
Lernende arbeiten mit Python, der führenden Sprache für Künstliche Intelligenz (KI), und nutzen die wichtigsten Open-Source-Bibliotheken der Branche: TensorFlow für maschinelles Lernen und OpenCV für die Bildverarbeitung. Dies gewährleistet höchste Aktualität und Relevanz für den Arbeitsmarkt.
Praxisnahe Ablaufsteuerung mit SPS-Integration
Dieser Kurs integriert Künstliche Intelligenz (KI) in reale Automatisierungsprozesse. Lernende programmieren im TIA-Portal eine komplette Ablaufsteuerung: Werkstück anhalten, Bildaufnahme triggern, auf KI-Ergebnis (via OPC UA) warten und die Weiche steuern zur Gut-/Schlecht-Teile-Sortierung.

Lieferumfang: alles für das perfekte Lehr- und Lernerlebnis

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Art.-Nr.: LM9066
Schnittstellenkabel 25-polig, Sub-D-Buchse/ Stecker 1 m
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Art.-Nr.: ST8010-4T
Produkt
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Art.-Nr.: ST7200-5L
Produkt
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Art.-Nr.: LM9515
Produkt
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Art.-Nr.: SO6200-2P
Produkt
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Art.-Nr.: LM9532
Produkt
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Art.-Nr.: LM9672
Produkt
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Art.-Nr.: LN-AU-520005
Cyber-physisches Transportsystem
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Art.-Nr.: ST7200-7A
Produkt
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Art.-Nr.: LN-AU-570001
Produkt
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Art.-Nr.: SO2805-5H
Produkt
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Art.-Nr.: LM9677
Produkt
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Art.-Nr.: LM8257
Produkt
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Art.-Nr.: LM9716
Produkt
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Art.-Nr.: LN-AU-520006
Zubehörsatz Cyber-physisches Transportsystem
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Art.-Nr.: CO3713-4Q
Produkt
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Art.-Nr.: LM9638
Produkt
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Art.-Nr.: SO6200-1V
Produkt
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Art.-Nr.: LN-AU-520007
IMS Handbediengerät
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Art.-Nr.: CO3620-3A
Produkt
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Art.-Nr.: LM9648
Produkt
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Art.-Nr.: SO6200-2Y
Produkt
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Art.-Nr.: LN-AU-520008
Station Kamera für KI
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Art.-Nr.: LM9521
Produkt
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Art.-Nr.: LM9522
Produkt
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Art.-Nr.: LM9524
Produkt
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Art.-Nr.: LM9525
Produkt
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Art.-Nr.: LM9527
Produkt
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Art.-Nr.: LM9528
Produkt
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Art.-Nr.: LN-AU-520009
Zwei Werkstücke (alle Varianten)
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Art.-Nr.: SO2805-5T
Produkt
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Art.-Nr.: LN-AU-520018
Interactive Lab Assistant Paket IMS19 Qualitätskontrolle mit KI
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Art.-Nr.: SE2902-9L
Produkt
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Art.-Nr.: LM9571
Produkt
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Art.-Nr.: LM9671
Produkt
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Art.-Nr.: LN-AU-520010
Verdichter, geräuscharm (Kompressor)
Art.-Nr.: CO3221-6Q
Ladesäule für Hybrid- und Elektrofahrzeuge
Art.-Nr.: LM8668

Typ-2-Ladekabel für HV-Fahrzeuge/CarTrain

Art.-Nr.: ST8003-1X
Seitliche Experimentierrahmen-Erweiterung für A4-Platten
Art.-Nr.: ST7200-5M

Schutzhülle mobiler Wagen

Optimale Aufbewahrung mit Staubschutz

Art.-Nr.: ST8010-4T

Monitorhalter

Monitorhalter direkt am ALU-Profil des mobilen Wagens befestigen

Art.-Nr.: LM8677
Erweiterte Sicherheitsausstattung für die Diagnose an HV-Fahrzeugen
Art.-Nr.: LM8673
Rettungsstange für Arbeiten an HV-Fahrzeugen
Art.-Nr.: LM8258
AVL Ditest HV Safety 2000

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  • Rückfragen können jederzeit unter Angabe der RMA-Nummer erfolgen. Rufnummer +49 2273 567 4224 oder per E-Mail unter service@lucas-nuelle.de

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