Re-Identifizierung in der Industrie: 5G, Edge Computing und AR im Einsatz
Smarte Lager- und Logistiksysteme setzen auf die durchgängige Vernetzung von Informations- und Materialströmen, mit dem Ziel Logistikprozesse effizienter zu gestalten. Ein in diesem Kontext häufig auftretender Prozess ist die Identifizierung von industriellen Entitäten, wie beispielsweise Paletten oder Kisten, was typischerweise manuell durch an den Entitäten angebrachte Marker (z.B. Bar- oder QR-Codes) vorgenommen wird. Der Mobilfunktstandard 5G bildet die Grundlage für die Entwicklung smarter Automatisierungslösungen und ermöglicht die gezielte Optimierung verschiedener Prozesse. Aus diesem Grund hat der Lehrstuhl für Software Engineering der Universität Duisburg-Essen in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Förder- und Lagerwesen der TU Dortmund und dem Fraunhofer IML einen weiteren Prototypen zur automatisierten Detektion und Identifikation von Europaletten entwickelt, der mithilfe von 5G-Technologie eine schnelle und präzise Erkennung ermöglicht, um somit den gesamten Logistikprozess nicht nur effizienter, sondern auch flexibler und zuverlässiger zu gestalten.
Die technologische Grundlage des neuen Prototyps baut auf seiner Vorgängerversion auf, einem mobilen Roboter, der sich frei in der Lagerumgebung bewegt und einen Live-Videostream seiner Umgebung aufzeichnet. Dieser Stream wird über 5G an eine KI-basierte Anwendung übertragen, die das Bildmaterial auf das Vorhandensein von Europaletten analysiert (Blogbeitrag: https://5g.nrw/re-identifizierung-industrieller-entitaeten-mittels-5g-und-edge-computing/). Der neue Prototyp basiert auf der Nutzung eines Smartphones oder Tablets, das als mobiles Erfassungsgerät innerhalb der Lagerumgebung dient. Anstelle eines mobilen Roboters übernimmt die Kamera des Smartphones die Aufgabe, einen Live-Videostream der Umgebung aufzunehmen. Dieser Stream wird über 5G an eine KI-basierte Anwendung auf einem Edge Server übertragen, die das eingehende Bildmaterial analysiert und auf das Vorhandensein von Europaletten untersucht. Die dafür entwicklete App ermöglicht unter Verwendung von Augmented Reality (AR) die Visualisierung der erkannten Paletten in einem digitalen Lager, wobei Informationen wie Identifikationsnummern und der aktuelle Lagerbestand defniert und angezeigt werden.
Der Einsatz von 5G in Kombination mit Edge Computing ermöglicht einen schnellen und stabilen Datentransfer, der sowohl die Analyse der Videostreams als auch die nahtlose Integration der AR-Funktionalitäten unterstützt. Ein wesentlicher Vorteil dieses Prototyps liegt in der Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit des Smartphones. Mitarbeiter*innen können sich frei im Lager bewegen und das Gerät intuitiv bedienen, ohne spezielle Schulungen für den Umgang mit komplexer Robotik zu benötigen. Das digitale Lager, das mittels AR auf dem Smartphone angelegt und visualisiert werden kann, ermöglicht eine sofortige Übersicht über den aktuellen Status der gelagerten Waren. Dies fördert eine effizientere Verwaltung und Nachverfolgung der Bestände, da Änderungen in Echtzeit angezeigt und protokolliert werden.
Darüber hinaus bietet die AR-basierte Darstellung den Vorteil, dass visuelle Überprüfungen und Inventarisierungsprozesse wesentlich schneller und präziser durchgeführt werden können. Mitarbeiter*innen können vor Ort mit dem digitalen Lager interagieren, Paletten schnell (re-)identifizieren und zusätzliche Informationen einsehen, ohne auf stationäre Computer oder zusätzliche Geräte angewiesen zu sein. Dieser Ansatz bietet zudem die Möglichkeit, zukünftige Erweiterungen wie die Implementierung von autonomen Drohnen oder weiteren AR-basierten Funktionen zu integrieren, was die Skalierbarkeit des Systems erhöht und eine langfristige Effizienzsteigerung ermöglicht.