Optimierter Inspektionsprozess So entsteht eine KI-gestützte digitale Fabrik

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Intel Core- und Xeon-Prozessoren sowie Arc-GPUs ermöglichen einen umfassenden Inspektionsprozess im Werk von LG Innotek in Gumi, Korea. Dort entsteht ein KI-gestützte digitale Fabrik.

In der Welt der Präzisionskomponentenfertigung – man denke nur an die winzigen Teile in modernen Mobiltelefonen, Fahrzeugdisplays und anderen intelligenten Geräten – war es bisher ein unerreichbares Ziel, ein und dasselbe Teil hunderttausendfach mit perfekter Genauigkeit und ohne Fehler zu reproduzieren.

Wie viele Hersteller elektronischer Komponenten möchte auch LG Innotek, ein Unternehmen im Bereich der Material- und Komponentenherstellung mit Sitz in Südkorea, dieses Ziel mit Hilfe neuer Technologien erreichen. In der Fabrik von LG Innotek in Gumi, Korea, wird dies mit einer Kombination aus Intel-Technologien erreicht: Intel Core-Prozessoren, Intel Xeon-Prozessoren und integrierten Intel Arc-Grafikprozessoren (GPUs). All dies wird mit dem OpenVINO-Software-Toolkit zusammengeführt.

Während LG Innotek seit langem sowohl regelbasierte Inspektions- als auch Deep-Learning-basierte Systeme an bestimmten Terminals seiner Produktionslinien einsetzt, um eine höhere Produktqualität zu gewährleisten, strebt das Unternehmen nun den Aufbau eines vollautomatisierten Systems ohne Leistungseinbußen durch den breiten Einsatz von KI in allen Phasen des Herstellungsprozesses an.

Digitale Fabrik: Intel liefert eine KI-gestützte Inspektionslösung mit Intel CPU/GPU

Im Jahr 2024 nahm LG Innotek Gespräche mit Intel auf, um Unterstützung bei einer KI-gestützten automatisierten Inspektionslösung auf Basis von Intels Core- und Xeon-Prozessoren sowie den diskreten Arc-GPUs zu erhalten.

So funktioniert es

• Daten aus der Produktionslinie werden an verbundene PCs mit Intel Core-CPUs übertragen, deren integrierte Grafik eine kostengünstige Lösung für die Analyse von Fehlerdaten bietet.
• Große Workloads – wie die Ausführung mehrerer Algorithmen auf hochauflösenden Bildern – werden von der diskreten Intel Arc-GPU verwaltet.
• Im Laufe der Zeit werden die gesammelten Datensätze an den Pre-Trainingsserver mit Intel Xeon gesendet.

Für zukünftige Kooperationen im Hinblick auf die digitale Fabrik plant das gemeinsame Team, Server mit Intel Gaudi KI-Beschleunigern einzusetzen, um die Pre-Trainings-Workloads zu verwalten. Diese Kombination aus Intel-basierter Technologie – verankert durch die CPU und beschleunigt durch integrierte und diskrete Intel-GPUs – ermöglichte reduzierte Kosten für den Aufbau eines KI-Inspektionssystems.

Steigerung der Kosteneffizienz ermöglicht Skalierbarkeit

Die Entscheidung von LG Innotek, in seiner Hauptproduktionsstätte eine Arc-basierte diskrete GPU einzusetzen, führte zu einer höheren Kosteneffizienz im Vergleich zu gleichwertiger Hardware-Leistung anderer Anbieter. Diese Kosteneinsparungen eröffnen Möglichkeiten für weitere Skaleneffekte. LG Innotek hat im vergangenen Jahr erstmals Intel AI-Bildverarbeitungslösungen in seiner Produktionslinie für mobile Kameramodule eingesetzt. In diesem Jahr plant das Unternehmen, die Anwendung schrittweise auf seine wichtigsten Produktionszentren im Inland, wie beispielsweise das Werk Gumi 4, in dem FC-BGA (Flip-Chip Ball Grid Array) hergestellt wird, und auf Produktionslinien im Ausland auszuweiten. Die intelligente digitale Fabrik auf Basis von AI-Bildverarbeitungslösungen soll dem Unternehmen zu besserer Kostenwettbewerbsfähigkeit verhelfen.

OpenVINO beschleunigt GPU-Integration und die KI-Entwicklung

Die Ingenieure von LG Innotek hatten zunächst Bedenken, integrierte GPUs einzusetzen, da die Technologieumgebung des Unternehmens bereits auf die Verwendung spezifischer diskreter Grafikkarten in seiner Deep-Learning-Umgebung ausgerichtet war. Die Teams befürchteten, dass sie den Code neu schreiben und neu zuordnen müssten, um ihn an die integrierten GPUs anzupassen.

Diese Befürchtung wurde zerstreut, als LG Innotek erkannte, wie einfach die Verwendung von OpenVINO ist. Seit der Einführung der Lösung im Jahr 2018 ermöglicht Intel Entwicklern weltweit eine drastische Beschleunigung der KI-basierten Entwicklung. Es handelt sich um ein Open-Source-KI-Toolkit, mit dem Entwickler KI-Modelle einfacher einmal schreiben und dann überall einsetzen können.

Maximierung der Bandbreite für das Retraining

Die Ingenieure von LG Innotek erwägen auch den Einsatz von Intel Xeon-CPUs – ausgestattet mit KI-Beschleunigern, die sich perfekt für KI-basierte Workloads eignen –, um Deep-Learning-Modelle neu zu trainieren, wenn sich Prozesse ändern oder Rohstoffe während der Massenproduktion ausgetauscht werden. Xeon-CPUs können die parallele Rechengeschwindigkeit maximieren und unterstützen Advanced Matrix Extensions, einen speziellen integrierten Beschleuniger, der die Leistung von Deep-Learning-Training und -Inferenz verbessert.

LG Innotek plant, Xeon-CPUs aktiv für die Bewältigung seiner Rechenlasten einzusetzen und damit eine klare Abkehr von seiner traditionellen Konfiguration zu vollziehen, die sowohl auf Xeon-CPUs als auch auf diskreten GPUs von Drittanbietern basierte, die zusammenarbeiteten. Durch den alleinigen Einsatz von CPUs für AI-basierte Feinabstimmungsaufgaben erwartet das Unternehmen eine Minimierung der Kosten.

Weitere Informationen:

https://www.intel.de/

https://www.lginnotek.com/main/main.do

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