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Das neuronale Netz mit dem „Hawkeye“

Gemäß dem Leitspruch „Nachhaltigkeit ist unser Antrieb“ beschäftigt sich die Brantner-Gruppe mit Themen und Technologien der Zukunft. Dabei blickt das Unternehmen über den Tellerrand, verknüpft verschiedenste IOT (Internet der Dinge)-Bereiche miteinander und schafft so einen Mehrwert für Industrie und Gesellschaft. 

hawkeye
© Brantner Brantner Digital solution, krems Die neue GmbH beschäftigt sich mit den Bereichen Künstliche Intelligenz, Sensorik, Robotik und Telematik – und entwickelt zahlreiche Projekte für unterschiedlichste Anwendungsmöglichkeiten.

In einer großen Lagerhalle auf dem Betriebsgelände von Brantner in Krems steht eine einsame Abfalltonne. Unscheinbar. Leer. „In dieser Tonne steckt mehr Technologie und Know-how, als ein erster Blick vermuten lässt“, sagt Christoph Pasching, Head of Digiatal Solution, und schaut auf das braune Behältnis mit dem grünen Firmenschriftzug. „Diese Abfalltonne ist zwar leer, kann aber die Art und Weise, wie wir Abfall in Zukunft sammeln und verwerten, maßgeblich verändern.“ Denn diese Tonne ist Teil des neuesten Projektes der Brantner-Gruppe namens „Hawkeye“, mit dem das Unternehmen einen weiteren Schritt in Richtung künstlicher Intelligenz macht: Bei der Erkennung verschiedenster Gegenstände. „Bildbasierte Objektdedektion“, nennt Pasching den Fachterminus. „Im vorderen Bereich dieser Tonne ist ein RFID-Chip verbaut, der sofort gescannt wird, sobald der Lader die Tonne einhängt.“ 

Jetzt fängt Hawkeye an zu arbeiten. Die Schüttung wird über eine Kamera aufgezeichnet, die Bilder gehen in Echtzeit in ein Rechenzentrum, wo die Künstliche Intelligenz (KI) – das neuronale Netz – erkennt, ob sich darin Störstoffe befinden. Je nachdem wird entschieden, wie gut die Qualität der gesamten Tour ist und was damit passiert: „Und das alles binnen weniger Sekunden“, so Pasching. Mit Hawkeye will Brantner den Standard in der bildbasierten Erkennung von Objekten in der Abfallwirtschaft neu definieren. „Momentan können wir 32 verschiedene Störstoffe unterscheiden und mit einer Schulnote von 1 bis 5 versehen.“ 

Das Unternehemen

Die neue GmbH beschäftigt sich mit Drei Business-Units:

  • Künstliche Intelligenz: Projekte wie Hawkeye
  • Sensorik: Der Einsatzort geht von klassischen Füllstandsmessungen über spezialisierte Feuchtigkeitsmessungen im Weinbau bis hin zu komplexen Smart-City Projekten (etwa Feinstaubanteil messen).
  • Robotik:  Anfang November etwa ging in der SCS in Vösendorf ein Roboter in Betrieb, der autonom die Müllkübel ausleert. 

Die Brantner-Gruppe ist ein 100-prozentiger Familienbetrieb, geführt in dritter Generation. Er ist in sechs Ländern vertreten und betreibt 60 Niederlassungen sowie Joint Ventures in Europa und Asien. Das Unternehmen beschäftigt über 2.700 Mitarbeiter, hat über 1.000 Fahrzeuge und Arbeitsmaschinen, betreibt 16 Deponien, 12 Sortier- und 
9 Kompostieranlagen in Europa sowie 6 weitere Aufbereitungsanlagen.

Der Scanner der Zukunft – nicht nur für Bio-Müll

Acht Wochen hat das Team um Pasching von der Idee bis zum fertigen Prototypen am „Scanner der Zukunft“ getüftelt. Die Hardware selbst, die hinten am Lkw befestigt wird, wirkt simpel. Ein Gehäuse aus dem 3D-Drucker, in dem ein Handy verbaut ist. Darauf läuft eine speziell programmierte App. Brantner setzt Hawkeye auch in seiner Kunststoffsortieranlage in Wölbling
ein – um die Sortiertiefe der Anlage zu messen. „Die künstliche Intelligenz hilft hier, unsere Separatoren noch optimaler einzustellen“, erklärt Pasching und führt weiter aus: „Wir sind mittlerweile schon so weit, dass wir einen Roboter ansteuern können, der gezielt etwa Pet-Flaschen aussortiert – bevor der Müll verheizt oder zu Ersatzbrennstoffen weiterverarbeitet wird.“

„Hawkeye“ wurde zwar als Störstoffscanner für die Analyse von Bio-Abfall entwickelt. Doch es ist und kann viel mehr. „Alle Technologien, die wir in der neu gegründeten GmbH als Spin-Off von Green Solutions entwickeln, haben auch immer Nutzbarkeit und Mehrwert für andere Sektoren.

„In nahezu jedem Industriebereich gibt es erfolgreiche Anwendungsmöglichkeiten für unsere  KI – ob man sie für eine intelligente Qualitätskontrolle einsetzt, ob es darum geht, Beschädigungen in einem Zaun zu erkennen und zu melden. Ob man damit Schweißnähte kontrolliert, oder dafür sorgt, dass ein Miniroboter Hindernisse jeglicher Art erkennt.“ Derzeit laufen „vielversprechende Vertriebsgespräche mit Industriebetrieben im Großraum NÖ, Wien und dem Burgenland.


Ki zum Mieten – ohne spezielles Vorwissen

Brantner bietet seine Lösungen als Service zum Mieten an – kostengünstig und ohne spezielles KI-Know-how als Voraussetzung. „Wir programmieren und trainieren das neuronale Netzwerk auf das, was es kontrollieren soll und erarbeiten in einem gemeinsamen Workshop mit dem Kunden eine maßgeschneiderte Lösung samt Prototypen“, sagt Pasching und öffnet eine Tür.

Am Schreibtisch sitzt KI-Trainer Laurenz Zeller und „taggt“ Fotos, auf denen Plastiksackerl abgebildet sind. „Pro Störstoff muss ich zwischen 15 und 100 Bilder 
taggen – das heißt, ich ziehe um das Objekt ein Kasterl und sag‘ dem neuronalen Netzwerk was abgebildet ist. Dann übergebe ich die KI in den Lernmodus und sie geht alle gespeicherten Fotos durch“, erklärt Zeller, der nach seinem Praktikum bei Brantner als KI-Trainer übernommen wurde. 

Brantner Mülltonne
© Brantner


Ein neuronales Netzwerk besteht, so Pasching, wie das menschliche Gehirn, aus Knotenbildungen. „Je mehr Knoten, umso besser.“ Im Unterschied zu einer Computervision kann das neuronale Netz – ähnlich dem Gehirn – aufgrund der Knotenbildungen eine Wahrscheinlichkeitsberechnung anstellen. „Je mehr Bilder ich dem Netz zum Lernen gebe, umso sicherer wird es“, weiß der KI-Trainer. 

Die Rohstoffe auf der Welt sind begrenzt. Wir müssen gut damit haushalten.
Christoph Pasching Brantner

In einer nächsten Stufe wendet Brantner für seine KI einen False-positiv-Lernmechanismus an. „Hier wird Hawkeye selbst aktiv. Die KI taggt das Bild eigenständig und sagt, ich glaube zu so und so viel Prozent, dass das ein Plastiksackerl ist.“ Liegt Hawkeye richtig, bleibt für Zeller nichts weiter zu tun, liegt es falsch, muss er korrigieren – wie ein Lehrer. „In Hawkeye steckt so viel Potenzial, die KI lernt stets dazu und wird immer breiter ausgerollt. Den Anwendungensfällen sind keine Grenzen gesetzt“, gibt Pasching die Richtung vor und stellt die vermeintlich leere Abfalltonne in der großen Halle auf dem Brantner Betriebsgelände wieder in die Ecke.


Unterstützt wurde das Unternehmen auch von den Technologie- und Innovationspartnern (TIP) – bei Förderungen, dem Prototypenbau sowie der Konzeptionierung des KI-Störstoffscanners.

Expertise nutzen

TIP – Technologie- und InnovationsPartner ist das gemeinsame Innovationsservice von WKNÖ und Land NÖ. Die TIP unterstützen seit über 40 Jahren Unternehmen in NÖ bei Innovationsprojekten. Sie finden die TIP in den Regionen und Bezirken. Bei Veranstaltungen und vor Ort in Ihrem Betrieb. Und hier – nur einen Klick entfernt.

www.tip-noe.at

Hier geht´s zur Website: digital.brantner.com 

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