Die sprachgeführte Steuerung von Maschinen galt in der industriellen Produktion bisher als zu fehleranfällig, um sie für den alltäglichen Einsatz zu nutzen. Das könnte sich jetzt ändern, denn das Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT in Oldenburg hat eine Lösung entwickelt, die auch in der lauten Umgebung einer Fabrikhalle robust funktioniert und so eine zuverlässige Steuerung von Maschinen mit Sprachbefehlen ermöglicht. Die Mitarbeitenden können zur Spracheingabe wahlweise ein kabelloses Headset, ein stationäres Mikrofon oder zukünftig ein smartes Hearable benutzen, das derzeit am Institutsteil Hör-, Sprach- und Audiotechnologie HSA entwickelt wird. Bei der neuen Technologie werden störende Umgebungsgeräusche durch eine Kombination aus Richtmikrofonen und wirkungsvollem Noise Cancelling fast vollständig ausgeblendet.

Reduzierte Laufwege und freie Hände

Marvin Norda, Projektleiter „Voice Controlled Production“ am Fraunhofer IDMT, dazu: „Unsere Technologie ermöglicht erstmals die robuste und gleichzeitig intuitive Steuerung von Maschinen in der Produktion durch Sprachbefehle. Für produzierende Unternehmen bedeutet das eine verbesserte Effizienz und sinkende Kosten.“ Vorteile sollen sich auch für die Mitarbeitenden ergeben. Die berührungslose Bedienung der Maschinen ist für den Menschen einerseits sicher und hygienisch, zudem verkürzen sich die Laufwege, wenn Mitarbeitende mehrere Maschinen mittels mobiler Spracheingabe auch aus der Distanz steuern können. Zudem können sie ihre freien Hände nutzen, um beispielsweise ein Werkstück im Arbeitsbereich zu positionieren, während sie dem Roboter gleichzeitig Anweisungen wie „Arm senken“ oder „Werkstück greifen“ geben.

Effiziente Fehlervermeidung

Den Entwicklern zu Folge ist die Steuerung per Sprachbefehl effizienter als mit einem Schaltpult oder einem Touch-Panel, da das umständliche und fehlerträchtige Klicken durch verschachtelte Menüstrukturen direkten Sprachbefehlen mit simplen Kommandos weicht. „Die Spracherkennung beherrscht je nach Anwendung Hunderte von Einzelbefehlen und ist dabei sprecherunabhängig. Neue oder modifizierte Befehle werden schnell hinzugefügt und trainiert“, ergänzt Norda. Bei all dem kommt den Wissenschaftlern aus Oldenburg ihre langjährige Erfahrung und Expertise bei der Erforschung und Entwicklung von Audiotechnologien und Spracherkennungssoftware zugute, wovon auch die mehr als 50 Mitgliedsunternehmen des vom Fraunhofer IDMT in Oldenburg initiierten Industriearbeitskreises „Audiotechnologie für die intelligente Produktion“ (AiP) profitieren.

Art der Integration folgt den Kundenwünschen

„Wir entwickeln anpassbare Systemlösungen für Industriekunden. Die Sprachsteuerung kann maßgeschneidert auf ihre jeweiligen Bedürfnisse konfiguriert und schnell implementiert werden“, verspricht Norda. Je nach Ausgangslage und den Kundenwünschen folgend kann die Spracherkennungssoftware sowohl über die Cloud als auch auf dem Firmenserver integriert werden. Auch der Einsatz eines Mini-PCs und sogar die direkte Integration in die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) einer Maschine ließen sich problemlos realisieren.

Live-Vorführung auf der HANNOVER MESSE

Die durch das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur und die Volkswagenstiftung geförderte Lösung ist inzwischen marktreif und wird bei einigen Industriekunden bereits erprobt. Interessierte können das System auch auf der HANNOVER MESSE 2023 in Augenschein nehmen, wo es von Experten des Fraunhofer IDMT erstmals einem breiten Publikum vorgestellt wird. Dort können Besucherinnen und Besucher die Technik und ihre Möglichkeiten auf dem Fraunhofer-Stand in Halle 16, Stand A12, am Beispiel einer sprachgesteuerten Fräsmaschine live erleben.

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