Voice control als nieuwe HMI

Een nieuw thema op de EMO 2023: audiotechnologie als voorbeeld van Innovate Manufacturing. In Duitsland is het initiatief genomen voor de Audio Technology for Intelligent Production (AiP) industriewerkgroep. Waarom? Wetenschappers zijn steeds beter in staat om op basis van geluid uitspraken te doen over status van een machine of een proces. Daarnaast denken ze dat de spraakgestuurde HMI er aan komt.

Het Fraunhofer Institute for Digital Media Technology IDMT heeft samen met de Hogeschool Emden/Leer het initiatief genomen voor de werkgroep. Deze onderzoekt hoe machines gebruik kunnen maken van akoestische systemen en Kunstmatige Intelligentie (AI). Samen met partners uit de industrie ontwikkelen ze toepassingen.

Duitse onderzoekers en industrie combineren spraakherkenning, geluidsdetectie en AI

Stem als nieuwe HMI

Akoestische procesbewaking bestaat eigenlijk bestaat al langer. Professor Sven Carsten Lange van de Emden/Leer hogeschool benadrukt dat de onderzoekers nieuwe wegen inslaan met bredere multimodale toepassingen voor het diagnosticeren van proceseigenschappen en productieprocessen. Dat doen ze parallel en in real time met een sensor. Nieuw is verder dat ze de bediening met de stem mogelijk maken. Bij het Fraunhofer IDMT staan zowel een als 5-assig bewerkingscentrum als een 4-assige robot die volledig met de stem bediend kunnen worden. Klanten uit de industrie kunnen hier testen doen in een reeks verschillende lawaai-omgevingen. Volgens professor Marvin Norda, een van de betrokken wetenschappers, leent voice control zich bij uitstek voor deze toepassingen. “Spraak is de meest natuurlijke vorm van communicatie. Daarom zijn wij overtuigd dat spraak zich gaat nestelen als communicatie-interface tussen mens en machines.” Hij wijst daarbij op de ontwikkelingen in de woonomgeving en in het bedienen van allerlei functies in een auto. “In de werkgroep industrie ontwikkelen we een basis voor de bedieningsinterfaces van de volgende generatie industriële besturingen. Deze basis zal een contactloze en intuïtieve bediening van meervoudige, complexe machines mogelijk maken.”

Meerdere machines tegelijk bedienen

De onderzoekers testen momenteel zo’n 160.000 gesproken commando’s in verschillende luidruchtige omgevingen. Volgens Marvin Norda is niet het geluid de belemmering, maar het geluidsniveau in relatie tot de spreker op het punt waar de spraak de microfoon bereikt. Met dit soort testen wil men spraakherkenning voor industriële omgevingen optimaliseren. Op dit moment hebben ze al een succesvolle applicatie draaien op een Beckhoff besturing. Er worden andere toepassingen ontwikkeld met andere fabrikanten van industriële besturingssystemen. Het toppunt van spraakbesturing dat de wetenschappers voor ogen hebben is met je stem meerdere machines bedienen, multi machine bediening. Dat zu een flinke bijdrage leveren aan de efficiencyverbetering omdat de operator niet meer per se naar de machine hoeft toe te lopen.

Statusbewaking

Daarnaast ziet men mogelijke toepassingen om de status van de machine te bewaken. Een microfoon is daarbij universeler inzetbaar dan bijvoorbeeld een systeem dat chatter detecteert. De microfoon kan meerdere geluiden registreren, die met hulp van AI geanalyseerd kunnen worden. Bij het Fraunhofer IDMT zijn er al algoritmen ontwikkeld die betrouwbare informatie kunnen afleiden uit klikgeluiden, bijvoorbeeld als een twee onderdelen via een klikverbinding aan elkaar worden gekoppeld.

Tijdens de EMO 2023 (van 18 – 23 september in Hannover) organiseert de VDW meerdere activiteiten rondom de slogan Innovate Manufacturing. De resultaten van de AiP Industrie werkgroep sluiten daar naadloos op aan.