Erfolgsgeschichte: KI-gestützte optische Sortierlösung für IFSYS

Ausgangslage: Vorhandene Sortierlösungen differenzieren nicht gut genug.

IFSYS, ein mittelständisches Unternehmen aus Großbardorf, ist spezialisiert auf Sondermaschinenbau im Bereich der Zuführtechnik, hauptsächlich für die Automobilindustrie. Motiviert durch das Potenzial neuer Märkte und den engen Kontakt zur Landwirtschaft, entschied sich IFSYS, eine optische Sortiermaschine für Haselnüsse zu entwickeln. Die Herausforderung: Die vorhandenen Bildanalyse-Algorithmen erkannten lediglich Form und Größe und konnten damit die Qualitätskriterien der Haselnüsse nicht differenziert genug erfassen. Daher wandte sich IFSYS an uns, um eine KI-basierte Lösung zu entwickeln, die Details wie Schalenbedeckung, Falten und Größe bewertet, um eine präzise und zuverlässige Sortierung zu ermöglichen, die sie auch selbst immer wieder - je nach Bedarf - neu definieren und anpassen können.

Bei dem Kostendruck, der im Agrarsektor herrscht, ist es unmöglich, auf eine Automatisierung zu verzichten.

Lösung: Gemeinsam mit dem Kunden integrieren wir die KI direkt in die optische Sortiermaschine.

Durch eine enge Zusammenarbeit während des Projektes war immer gewährleistet, dass Mechanik und KI aufeinander abgestimmt sein würden.

Was wir gemacht haben:

1. Bilderfassung & -aufbereitung:
   • Die über 4 Perspektiven aufgenommenen Bilder wurden vorprozessiert, sodass die KI die relevanten Merkmale der Nüsse bestmöglich erkennen kann.
   • Über Data Augmentation wurde die Trainingsdatenvielfalt erhöht.
2. KI-Training & Integration:
   • Entwicklung eines Deep-Learning-Modells für präzise Klassifizierung.
   • Einfache Einbindung in den Standard-PC der Maschine mit einer schnellen Anbindung an die Steuerung.
3. Smarte Kommunikation:
   • Aggregierte Entscheidungslogik (Postprocessing) aus vier Perspektiven.
   • Echtzeit-Feedback an die Mechanik, um jede Nuss zuverlässig der richtigen Güteklasse zuzuordnen.

“Mit prognostica hatten wir einen kompetenten Partner, an dem wir besonders das pragmatische Vorgehen schätzten. Zusammen waren wir in der Lage, auf neue Anforderungen immer schnell zu reagieren und eine Lösung zu finden. Letztlich haben wir mehr herausgeholt als wir das anfangs für möglich hielten.” - IFSYS Integrated Feeding Systems GmbH

Ergebnisse: Die enorme Effizienzsteigerung führt zu neuem Marktpotenzial.

Die Zusammenarbeit mit IFSYS führte zu einem erfolgreichen Prototyp, der beeindruckende Ergebnisse lieferte:

1. Nahezu perfekte Erkennungsgenauigkeit der verschiedenen Haselnussklassen
2. Enorme Effizienzsteigerung und neue Produkte: Der Kunde Valeria konnte die Sortierung seiner Haselnussernte automatisieren und dabei 95 % des manuellen Sortieraufwands einsparen. Die Zuverlässigkeit der Klassifizierung übertrifft die manuelle Sortierung deutlich. Die Möglichkeit, beliebige neue Qualitätsklassen von Haselnüssen automatisiert voneinander zu unterscheiden, ermöglichte Valeria, neue Haselnuss-basierte Produkte zu definieren: Premium-Haselnüsse für die Gourmetküche oder Haselnüsse einheitlicher Größe für Schokoladentafeln.
3. Neues Marktpotenzial: IFSYS präsentierte die Maschine auf Fachmessen, was bedeutende Schritte in Richtung Markterschließung im Agrarsektor ermöglichte.
4. Erweiterbares Design: Mit einer Sortiergeschwindigkeit von 9 Nüssen pro Sekunde zeigte sich die Mechanik als limitierender Faktor – nicht die KI. Damit hat IFSYS eine vielversprechende Grundlage für eine mögliche Serienproduktion geschaffen.

“Ich habe gelernt, dass eine saubere Kategorisierung und Zuordnung unsere Marktchancen klar erhöht.” - Markus Helmerich, Valeria, Haselnuss Großbardorf GbR

Fazit: Eine direkt integrierte, maßgeschneiderte KI bietet völlig neue Geschäftsmöglichkeiten.

Durch den Einsatz einer maßgeschneiderten, KI-basierten Sortierlösung konnte IFSYS eine völlig neue Marktmöglichkeit im Agrarsektor erschließen. Die hohe Effizienz und Flexibilität der Sortiermaschine bietet eine überzeugende Alternative zur manuellen Sortierung und ermöglicht es Produzenten, effizienter zu arbeiten und die Produktqualität zu steigern.

“Wir wollen mit der Maschine in Serie gehen. So können unsere Kunden damit nicht nur Haselnüsse, sondern auch Bohnen, Lupinen, Cashewkerne, Saatgut und mehr sortieren. Der Agrarsektor hat einen hohen Bedarf nach einer derartigen Sortierlösung.” - Adelbert Demar, Gründer von IFSYS

Christian

Senior Software Developer

Arne Müller

General Manager

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