Machine-Vision-Systeme in Produktionsprozessen
Machine-Vision-Systeme oder auch Bildverarbeitungssysteme sind computergestützte Systeme zur automatisierten optischen Inspektion und Kontrolle von Produkten oder Produktionsprozessen. Die Daten von 2D/3D-Sensoren und Kameras werden automatisiert ausgewertet, um Defekte zu erkennen, Montageprozesse abzusichern und Roboter bei Teileentnahme oder –beladung zu führen.
Vision-Systeme werden genutzt für:
- DMC-Lesen, Grading, Verifikation
- Klartext-Erkennung
- Vollständigkeitskontrolle
- Optische Fehlererkennung z. B. Oberflächenprüfung oder Lageerkennung
- Optische Vermessung und Sortieraufgaben
- Montagefortschrittskontrollen
- Roboterführung z. B. PickAndPlace, BinPicking
Um ein Vision-System optimal einzusetzen, müssen die Komponenten auf die Anforderungen und die Umgebungsbedingungen, sowie den Produktionsprozess abgestimmt werden. Eine wichtige Rolle spielt neben der Komponentenauswahl auch die individuelle Programmierung des Systems.
Datenauswertung in Echtzeit
Moderne Bildverarbeitungssysteme nutzen hochauflösende 2D-Kameras oder 3D-Sensoren, die Bilder von Produkten oder Produktionsprozessen aufnehmen und an Auswerteeinheiten weiterleiten. Dort können die Bilder in Echtzeit mit Hilfe von bewährten und innovativen Algorithmen ausgewertet werden. Auf Basis der dabei generierten digitalen Daten ist es möglich im Produktionstakt Prozesse zu steuern und diese zu optimieren. Es können gezielt Potentiale im Produktions- und Prüfprozess identifiziert und optimiert werden. Das Resultat ist in einer reduzierten Ausschussrate messbar und hat damit einen positiven Einfluss auf die Herstellkosten.
Unsere Experten für Vision-Systeme verfügen über Methodenkompetenz für 2D, 2.5D sowie 3D. Wir realisieren komplexe Bildverarbeitungsapplikationen für Highspeed-Produktionslinien. Das breite Know-how unserer Spezialisten in den Bereichen Vision-Sensoren, Embedded Systems, Performance & Topografie ist die Basis für innovative und robuste Lösungen.
Machine-Vision-Systeme mit künstlicher Intelligenz
Künstliche Intelligenz ist ein Fachgebiet, dessen volles Potential bei weitem noch nicht ausgeschöpft ist. Sie erlaubt uns mit den Methoden des Machine Learnings anspruchsvolle Oberflächenprüfungen umzusetzen, die nicht durch Beschreibungen von Fehlerausprägungen in regelbasierten Prüfprogrammen gefasst werden können. Unsere Experten trainieren Neuronale Netze mit Algorithmen des Machine Learnings, um Muster und Auffälligkeiten zu identifizieren. Dafür werden verschiedene Daten erfasst, zusammengetragen und interpretiert.
Den Einsatz von künstlicher Intelligenz oder Teilbereiche dieser erwarten wir auch in anderen Bereichen der Produktion. Derzeit sind wir bereits in der Lage, auf Basis analysierter Daten, Vorhersagen zu Ausschussraten zu geben. In Kürze werden die Mitarbeitenden in der Produktion aktiv zur Nutzung unseres Stand-By Modus (Eco-Mode) aufgefordert. Das bedeutet, dass auf Basis von Maschinendaten eine Anregung zum Switch in den Stand-by-Modus an unseren Maschinendisplays angezeigt wird, die sich aus der intelligenten Auswertung der historischen Werte identifizieren lässt.
Unsere Vision für eine KI-unterstützte Fertigung
Selbstlernende Robotersysteme: Diese erkennen eigenständig, die zu greifenden Bauteile und definieren aufgrund der vorhandenen Daten eine optimale Greifposition. Es ist nicht erforderlich, dass ein Mensch eingreifen oder das System neu programmieren muss.
Maschinendatenauswertungen: Historische Produktionsdaten werden ausgewertet und Empfehlungen für die Steuerung und Wartung abgegeben, dadurch wird z. B. die frühzeitige Erkennung von Wartungsbedarfen möglich.
Anwendungshighlight für Vision-Systeme
Nockenrollen sind Lagerungselemente von Schlepphebeln zur Ventilsteuerung für Verbrennungsmotoren. Zur Prüfung von Nockenrollen werden, neben der Messung des Innendurchmessers und der Außenbreite sowie der Gefügeprüfung, auch Vision-Systeme eingesetzt. Geprüft werden in vier Stationen die beiden Stirnflächen rechts und links sowie die Mantelfläche und die Bohrung Innen rechts und links.
Die insgesamt neun Prüfungen sind durch unser platzsparendes Anlagendesign auf weniger als 3,5 m2 untergebracht. Gerüstet werden die Automaten konsequent werkzeuglos, durch das Einsetzen von Produktionsteilen zur Anpassung von Breite und Höhe. Mit der zusätzlichen Umsetzung eines automatischen Leerfahrens beträgt die Rüstzeit für neue Typen gerade einmal sechs Minuten.
Unsere eigenentwickelte Software für die Mensch-Maschine-Schnittstelle ermöglicht den Zugriff auf die Anlage sowie die zentrale Steuerung verschiedener Kamerasysteme, auch von unterschiedlichen Herstellern. Die Bedienung ist zentral über eine einheitliche, intuitive und einfache Benutzeroberfläche möglich.