KI kann aus Leiterplattenbestückungsplänen Layout-Vorlagen herstellen
Hallo zusammen,
für das Fotopositivverfahren oder die Toner-Transfer-Methode benötigt man Vorlagen in Schwarz-Weiß, wobei alles was Kupfer ist, schwarz dargestellt werden soll un der Rest weiß. Manchmal findet man im Internet interessante Projekte mit Bestückungsplänen, aber eine Schwarz-Weiß-Vorlage fehlt für die Platinenherstellung. Kein Problem. Die kostenlose KI https://gemini.google.com/images bitte eine Möglichkeit. Man zieht das Bild, das verändert werden soll hoch, und formuliert einen Prompt in etwa so mit allen Tippfehlern:
"Bitte verändere das Bild so, dass bei diesem Leiterplattenlayout die helllgelben Leiterbahnen und die hellen Lötaugen tiefschwarz werden für die Toner-Transfermethode. Der Rest, also der helle Rand, das dunkelgelbe und das schwarze soll weiß sein. also nur schwarz weiß, keine grautöne."
Das hat die KI kapiert und hat mir eine Schwarz-Weiß-Vorlage erzeugt. Eventuell muss ich diese noch seitenverkehrt darstellen und in der Größe anpassen. Das geht mit dem beliebten Bildbetrachter IrvanView sehr einfach. Mit dem Tipp hat man sich eine Menge Arbeit gespart.
Etwas komplizierter war das hier: "Mache mir bitte daraus eine Ätzvorlage aus diesem Leiterplattenbestückungsplan. Alles was grün oder hellblau ist, soll tiefschwarz werden. Der Rest soll weiß werden. Was weiß oder gelb ist, soll die Farbe des Hintergrunds annehmen, damit diese Symbole (Kreise, Zeichen, Symbole) verschwinden. Die blauen Striche sollen auch verschwinden."
Das hatte Gemini nicht kapiert. Zweiter Anlauf: "Das hast du missverstanden. Nochmal von vorne. Ich erkläre es so. erster schritt. alles was weiß oder gelb ist, bekommt die Farbe es Hintergrunds. Damit alles was weiß ist verschwunden. 2. Schritt: nimm das veränderte bild. Alles was türkis (dunkelgrün) machst du tiefschwarz. alles was schwarz ist, machst du weiß. Die hellblauen Ringe machst du auch schwarz. die blauen linien machst du weiß. dann habe ich ein Layout für das fotopositivverfahren".
Das Ergebnis war ein negatives Bild und ein paar Striche blieben übrig. Die Fehler konnten aber schnell beseitigt werden: Eine Menge Arbeit gespart.
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Re: KI kann aus Leiterplattenbestückungsplänen Layout-Vorlagen herstellen
Hallo Volker,
vielen Dank für deinen Versuch. Ich habe diesen Versuch einmal mit der kostenlosen Version von Sonnet 5.5 in der Aufwandeinstellung Niedrig durchzuführen. Niedrig deshalb damit die freien Token für die Aufgabe ausreichen und ich alles innerhalb einer Sitzung erledigen kann. Wenn alle freie Token verbraucht sind, muss man einige Stunden warten um weiterarbeiten zu können. Weitere Aufwandseinstellungen sind Mittel (das ist der Standardwert), Hoch, Extra Hoch und Maximal. Je höher der Aufwand eingestellt wird, je tiefer denkt das Modell über ein Problem nach, nutzt Werkzeuge intensiver, nutzt mehr Quellen zur Verifizierung, verbraucht eine viel größere Anzahl an Token. Die gestellte Aufgabe muss dann in der kostenlosen Version über mehrere kostenlose Sitzungen verteilt werden. Wer ein kostenpflichtiges Abo hat, kann hier mehr verbrauchen und ist schneller mit besseren Ergebnissen.
Ich möchte dir zeigen wie ich den Prompt formuliert habe und einige Schritte die Sonnet 5.5 gemacht hat um die Aufgabe in der Einstellung Niedrig zu bewältigen. Ich habe hier auch ein paar Fehler drin. Ohne Lesebrille fällt mir das gar nicht mehr auf.
Die Denkarbeit von Sonnet kurz angeschnitten.
Sonnet schreibt die Werkzeuge zur Analyse und Generierung in der Programmiersprache Python im Moment der Fragestellung selbst. Mann kann auf die Zwischenschritte klicken und sich die Programme ausgeben lassen, der Code ist aber so geschrieben das ihn nur Maschinen auf Anhieb verstehen, größenteils kommentarlos. Aber man könnte Sonnet fragen wie und was er genau gemacht hat, das kostet dann weitere freie Token.
Die Ätzmaske auf A4 mit 600 dpi für meinen Drucker als PNG Datei.
Ich habe es auf meinem Drucker ausdrucken lassen, der Pinabstand von 2.54 mm passt sogar wenn ich einen 8 poligen IC drauf lege. Genauer habe ich nicht gemessen.
Da noch keine Warnung kam, das für diese kostenlose Sitzung mein 90% Limit erreicht ist, habe ich deinen Versuch erweitert.
Limit erreicht, er macht dennoch ein paar Sekunden weiter um wahrscheinlich mit Restenergie noch zu einem Ergebnis zu kommen.
Naja schaut man die Ätzmaske an sieht man das die Leiterbahnen ein wenig wie handgezeichnet aussehen. Ob höhere Aufwandseinstellungen mit höheren Tokenverbrauch das Problem ausbügelt ( wie passend bei Toner Transfer) müsste erprobt werden. Etwas Handarbeit habe ich bei Niedrig, eine Stufe unter der Standardauswahl Mittel, aber erwartet.
Re: KI kann aus Leiterplattenbestückungsplänen Layout-Vorlagen herstellen
Hallo Sturmmoeve,
danke für deinen Beitrag. Hochinteressant! Die Platine hatte ich vor über 20 Jahren mit Eagle auf Windows entwickelt. Damals kamen ein Gesichtsbräuner, Klarsichtfolie und ein Tintenstrahldrucker für das Fotopositivverfahren zum Einsatz. Den Gesichtsbräuner mit Leuchtstofftröhren habe ich heute noch.
Wo soll das noch hinführen? Die KI-Modelle werden Monat für Monat spürbar leistungsfähiger. In 10 Jahren übernimmt dann mein Haushaltsroboter neben Putzen und Kochen auch das Bestücken und Löten. Die Platine fräst und bohrt er vorher freihändig mit perfekter Präzision. Und dann baut er alles noch in ein Gehäsue nach meinem Geschmack ein, das er vorher auf einem 3D-Drucker erzeugt hat. Ein Leben ohne Herausforderungen? Ich weiß nicht.
Re: KI kann aus Leiterplattenbestückungsplänen Layout-Vorlagen herstellen
Volker: Wo soll das noch hinführen? Die KI-Modelle werden ... Ein Leben ohne Herausforderungen? Ich weiß nicht.
Viele Grüße Volker
Hallo Volker,
ja, solch einfachste Aufgaben kann KI übernehmen. Eigentlich alles, was sonst auch zeitaufwändige Routine-Arbeit ist. Aber das Ergebnis muss dann doch jemand mit entsprechender Erfahrung bewerten und eventuell korrigieren können. Dafür bleiben Experten weiterhin benötigt und gefragt sein.
Gerade beim Layouten komplexer Schaltungen sind die Erfahrungen von Experten praktisch fast unbezahlbar., aber notwendig. Schon bei Aufgaben wie Autoplacing und Autorouting komplexer Schaltungen scheitern alle KIs, wie auch die darauf spezialisierten Routinen der CAD-Layoutprogramme.
Re: KI kann aus Leiterplattenbestückungsplänen Layout-Vorlagen herstellen
Hallo Kalle, Volker,
zugegeben fur uns Menschen eine überschaubare, wenn auch zeitaufwenige Aufgabe. Aus der Perspektive einer dummen Maschine, die zunächst nichts anderes als ein Betriebsystem mit einer Programmiersprache hat, finde ich diese Entwicklung sehr beeindruckend.
Das erste Problem ist überhaupt einen menschlichen Aufgabentext zu verstehen, richtig einzuorden was gesucht und was gegeben ist und dann einen logischen Fahrplan für die Bewältigung eines Problemes zu erstellen.
Wir Menschen haben eine grobe Vorstellung und wissen welche Werkzeuge wir zum Beispiel dafür auf dem PC installiert haben. Wir sehen sofort das Layout und haben eine Vorstellung. Die Maschine ist zunächst blind. Sie muss nachschauen was die Wörter bedeuten, Sinn reinbringen. Die Maschine kann nicht so sehen wie wir, sie muss eine Analysesoftware dafür schreiben, um unserer Problem für sie sichtbar zu machen. Man sieht das oben nur ansatzweise im Arbeitsablauf von Sonnet.
Ein LLM ist nicht auf eine Aufgabe besonders trainiert, die nur als Ziel hat, eine HF-technisch perfekte Platine zu entwerfen. Solche speziellen KIs wird es irgendwann mit genügend Trainingsdaten wohl gegen, wann kann ich nicht sagen, Big Player in dem Bereich arbeiten sicher dran, so wie SpaceX mehrere KIs trainiert hat die spezielle Bereiche sehr gut können, aber wahrscheinlich einen Fliegenpilz von einem Steinpilz in der optischen Analyse nicht unterscheiden können. Dafür berechnen und bauen die Triebwerke gut. Ein LLM muss vieles können und wurde deshalb breiter aber nicht so intensiv trainiert, obwohl auch die Firma Leap71 mit dem auf Anhieb funktionierenden und gedruckten Raketentriebwert gezeigt hat, was ein allgemeines LLM schon kann. Nach Aussagen der Techniker dort hätte die Arbeit ohne KI Jahre gebraucht und nicht nur Wochen. Die Pharmaindustrie nutzt speziell trainiere Systeme für die Entwicklung neuer Medikamente. Das DLR baut für unsere Branche AI-gestütze Sensoren und Dronen die eine Monatsarbeit heute an einem Tag erledigt. Es gibt auch ein paar Kollegen die das Neue nicht mehr wollen und sich dagegen wehren, die Zeit bis zur Rente versuchen zu überbrücken. Diese Haltung hatten wir auch von 30 Jahren, als der Zettel und Stift draußen durch MS Office ersetzt wurde. Die meisten Kollegen haben gelernt damit zu arbeiten, ohne wäre auch gar nicht mehr möglich.
Allerdings ist die KI wohl für uns Anwender heute einfach zu preiswert in der Anwendung. Die Hersteller von KIs sprechen davon, das das heute ein großes Verlustgeschäft sei. Von einem gut 200 Euro teurem Abo, erzeugen Poweruser die das Tokenkontingent ausschöpfen, Kosten im Rechenzentrum von über zehntausend Euro! GPU Verbrauch, Stromverbrauch. Ab eine Nutzung von 10% oder mehr der monatlichen Token wird dieses Abo ein Verlustgeschäft steht geschrieben. Bleibt abzuwarten was zukünftig für Normalnutzer oder Nutzer ohne Abo überhaupt noch von KI bleibt? Wahrscheinlich stürzen Modelle so ab, wie das kostenlose Gemini von Google und für 200 Euro im Monat bekommt man das, was ein kostenloses Sonnet im Moment noch kann. Die Rechenzentren sind wohl das größte Problem für die KI Hersteller. Alle 5 Jahre müssen sie komplett erneuert werden, weil die Hardware dann technisch veraltet ist. In der Zeit haben die Rechenzentren aber noch nicht ihre Kosten reingeholt. Zur Zeit wird das alles nur mit Risikokapital gemacht. Aber irgendwo ist es wohl zu wertvoll für die Firmen um aufzuhören. Wer bei KI nicht gewinnt, wird technologisch weltweit nichts mehr zu sagen haben.
Re: KI kann aus Leiterplattenbestückungsplänen Layout-Vorlagen herstellen
Hallo zusammen,
was derzeit weltweit in die Entwicklung und den Ausbau der KI-Infrastruktur investiert wird, ist unglaublich. Unter https://www.youtube.com/watch?v=rOo0wUpbVAY („Der Kampf um das Weltgehirn: Wer es baut, beherrscht die Welt | Alles auf eine Karte“) findet sich eine gute Zusammenfassung des globalen Wettrennens, der enormen Investitionssummen und der unterschiedlichen Rollen von USA, China und Europa. Ich finde, dieses Wissen gehört inzwischen zur Allgemeinbildung.
Ich selbst nutze KI bisher vor allem für praktische Aufgaben und beschäftige mich gerne mit Vibe Coding. Dabei beschreibe ich einem Sprachmodell die Ausgangssituation und das gewünschte Ergebnis. Die KI erzeugt daraufhin den passenden Programmcode, häufig mit kostenlosen Zugängen und ohne großen Aufwand. Beim Agentic Coding geht man einen Schritt weiter: Ein KI-Agent erhält ein übergeordnetes Ziel und übernimmt anschließend weitgehend selbstständig die Programmierung, erstellt Dateien, führt Tests durch und versucht, Fehler zu finden und zu beheben. Mit dieser Arbeitsweise habe ich mich bisher noch nicht praktisch beschäftigt, unter anderem weil entsprechende Angebote oft kostenpflichtig sind.
Gerade im Hobbybereich eröffnet Vibe Coding interessante Möglichkeiten, vorhandene Software anzupassen oder eigene Programme zu entwickeln. Zurzeit beschäftige ich mich beispielsweise damit, einen DDS-Generator zu einem Wobbelgenerator umzubauen. Dabei nutze ich Claude.ai, das mir sogar zusätzliche Schaltungsvorschläge als Vektorgrafiken erstellt und die Schaltungen berechnet hat. Selbstverständlich muss man die Ergebnisse anschließend überprüfen, nachrechnen und praktisch testen. Blind auf die KI verlassen sollte man sich gerade bei elektronischen Schaltungen nicht.
Noch einen Schritt weiter geht die KI-gestützte Entwicklung von Leiterplatten. Mithilfe von Agenten könnten Programme wie KiCad automatisiert bedient werden, vorzugsweise über Programmierschnittstellen. Ein solcher Agent könnte Bauteile anhand des Schaltplans und vorgegebener Randbedingungen platzieren und anschließend die Leiterbahnen routen. Dabei ließen sich kritische Verbindungen, Mindestabstände und Leiterbahnbreiten berücksichtigen. Werden zusätzlich geeignete Simulationswerkzeuge eingebunden, könnten elektrische und thermische Eigenschaften untersucht und das Layout schrittweise optimiert werden. Bis zu einer zuverlässigen, vollständig automatisierten Entwicklung ist es allerdings noch ein weiter Weg. Das automatische Platzieren und Routen ist bereits möglich, eine umfassende Optimierung erfordert jedoch zusätzliche Werkzeuge und fachkundige Kontrolle.
Zurück zu den einfacheren Anwendungen, die für Hobbyanwendungen ebenfalls interessant sind: Auf archive.org findet man zahlreiche ältere Elektronikprojekte mit Leiterplattenlayouts, die leider oft nur in schlechter Auflösung vorliegen. Mit Gemini habe ich kürzlich ein verwaschenes Layout durch eine kurze Anweisung in eine saubere Schwarz-Weiß-Vorlage umwandeln lassen. Damit ergeben sich beispielsweise neue Möglichkeiten, alte Leiterplatten im Tonertransferverfahren nachzufertigen. Natürlich muss man auch hier prüfen, ob Leiterbahnen und Lötaugen korrekt rekonstruiert wurden.
Ich finde es bemerkenswert, wie sich die Möglichkeiten der KI inzwischen bis in unseren Elektronikbastelkeller erstrecken. Und das dürfte erst der Anfang sein.
Re: KI kann aus Leiterplattenbestückungsplänen Layout-Vorlagen herstellen
Hallo Volker,
KI im Büro offiziell angeschafft, die Tagesarbeit ist schon erledigt und kontrolliert.
Diese Coding Sitzungen sind für mich auch ganz interessant. Ich habe da einen relativen guten Vergleich des Zeitverbrauchs zu meinen Hobbyarbeiten von früher und heute. Ich möchte unter einer anderen Unterschrift ein aktuelles sponatens Projekt von mir vorstellen, was in sehr kurzer Zeit mit KI umgesetzt und erzeugt wurde. Deinen Bereich hier möchte ich nicht zerschreiben! Als kurze Stichpunkte, es geht um Radioempfang, es geht um Signalverarbeitung, passt sehr zum Forum.
Zugegegben so fit wie die Gruppe aus dem Radiomuseumleuten bin ich nicht. Es ist unglaublich was die in sehr kurzer Zeit raushauen! Bisher habe ich mit Hilfe der KI und ein paar Hinweisen von dort einen gebrauchten Adalm 2000 zum SDR mit DUC umsynthetisieren können. Ein FPGA Board funktioniert jetzt für Cohiradia ohne PC und kann Archivdaten abspielen oder von Mittelwelle direkt aufnehmen.
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Ohne Lesebrille fällt mir das gar nicht mehr auf.
Naja schaut man die Ätzmaske an sieht man das die Leiterbahnen ein wenig wie handgezeichnet aussehen. Ob höhere Aufwandseinstellungen mit höheren Tokenverbrauch das Problem ausbügelt (