Wie aus bunten Klemmbausteinen ein Einstieg in die Zukunft der industriellen Automatisierung wird
Kamera und KI im Klassenzimmer
Was auf den ersten Blick aussieht wie ein Spielzeugprojekt, entpuppt sich als praxisnaher Einstieg in ein hochrelevantes Technologiefeld: In einem Abschlussprojekt an der Werner-von-Siemens-Schule in Frankfurt entwickelten drei Technikerschüler ein automatisiertes Sortiergerät für Klemmbausteine – unterstützt durch das IDS NXT Experience Kit. Was dabei entstand, ist mehr als eine clevere Sortiermaschine: Es ist ein Lernsystem, das Automatisierung, künstliche Intelligenz und OPC-UA-Kommunikation auf anschauliche Weise kombiniert – und damit einen praxisorientierten Zugang zur industriellen Bildverarbeitung schafft.
„Das Gerät dient zur Veranschaulichung von Automatisierungsprozessen“, erklärt Projektbetreuer Matthias Groß. Besonders spannend: „Für unseren Unterricht ist vor allem die OPC-UA-Verbindung zwischen der Kamera und der SPS relevant.“
Vom Einzelteil zur Industrieanlage im Miniaturformat
Die Anlage selbst ist auf einem stabilen Tischgestell aufgebaut und zeigt eindrucksvoll, wie sich industrielle Abläufe im Kleinen abbilden lassen. Ein Schneckenförderer in Form einer archimedischen Schraube übernimmt die Vereinzelung der Klemmbausteine und fördert sie in ein Magazin mit integrierten Hubmagneten. Diese setzen die Steine taktgesteuert auf ein Förderband um – bereit zur Bildaufnahme.
Kamera trifft KI – einfach, schnell, effektiv
Zentrales Element ist die IDS NXT rio Industriekamera, die mithilfe eines trainierten neuronalen Netzes Form und Farbe der Steine erkennt. Die Anforderungen an das System waren klar: einfache Implementierung, eine OPC UA-Schnittstelle und KI-gestützte Bildverarbeitung. Die Kamera liefert in Echtzeit Bilddaten an eine Siemens S7-1512C SPS, die auf Basis dieser Informationen die Sortierung übernimmt. Die Steuerungseinheit entscheidet, in welchen von mehreren Lagerbehältern der jeweilige Baustein transportiert wird – vollautomatisch und präzise.
„Das IDS NXT Experience Kit ist dafür besonders geeignet. Das System enthält alle Komponenten, die ein Anwender für die Erstellung, das Trainieren und das Ausführen eines neuronalen Netzes in einer produktiven Umgebung benötigt und ermöglicht eine schnelle und leichte Inbetriebnahme.“
Das IDS NXT Experience Kit macht’s möglich
Mitgeliefert wird alles, was es für den Start braucht: Kamera, Objektiv, Verkabelung und eine Lizenz für die Trainingsplattform IDS NXT lighthouse – inklusive grafischer Benutzeroberfläche zum Anlernen individueller Objekterkennungen. Innerhalb kürzester Zeit lassen sich neue Merkmale trainieren, anpassen und produktiv einsetzen. Die Plattform ist so konzipiert, dass auch Einsteiger schnelle Erfolge erzielen.
„Das System erreicht eine hohe Erkennungsgenauigkeit bei verhältnismäßig geringem Trainingsaufwand“, bestätigt die Projektgruppe. Unterschiedliche Klemmbausteinfarben und -größen können damit unkompliziert angelernt und automatisch sortiert werden.
Mehr als ein Projekt: Ein Blick in die industrielle Zukunft
Für zukünftige Schülergenerationen soll die Sortiermaschine dauerhaft im Unterricht genutzt werden – als Lernobjekt, Ideengeber und Einstieg in Themen wie KI-basierte Qualitätskontrolle, Industrie-4.0-Kommunikation oder adaptive Steuerungssysteme. Denn klar ist: KI-gestützte Bildverarbeitung und offene Schnittstellen wie OPC UA werden in der Industrie von morgen Standard sein. Gerade die Kombination aus intelligenter Bilderkennung, mechanischer Vereinzelung und standardisierter Kommunikation mit einer SPS macht das Projekt so wertvoll. Sie zeigt praxisnah, wie moderne Technologien ineinandergreifen – und schafft ein motivierendes Lernumfeld für angehende Fachkräfte im Bereich Energietechnik und Prozessautomatisierung.
Mit dem IDS NXT Experience Kit wird daraus kein abstraktes Zukunftsthema, sondern ein greifbares Lernerlebnis – ganz nach dem Motto: sehen, verstehen, automatisieren.
Bildrechte: Werner von Siemens Schule, Frankfurt am Main
© 2025 IDS Imaging Development Systems GmbH
Werner-von-Siemens-Schule
Die Werner-von-Siemens-Schule ist eine berufliche Schule mit den Schwerpunkten Elektro-, Informations- und Medientechnik mit Sitz in Frankfurt am Main. Die Weiterbildung ist stark praxisorientiert und verbindet theoretisches Wissen mit praktischen Anwendungen. Zu den Lernfeldern gehören Themen wie „Automatisierte Systeme projektieren und realisieren“ oder „Automatisierte Systeme in Betrieb nehmen und übergeben“.
IDS NXT Experience Kit
Verwendetes Modell: IDS NXT rio