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Kamerabasiertes Inspektionssystem in der PFREUNDT-Fertigung

Im Rahmen eines Masterprojekts der FH Münster entwickelten Philipp Wolters und Andres Herrera ein kamerabasiertes Inspektionssystem für PFREUNDT.

Eine Qualitätskontrolle mittels Bildvergleich durch ein Kamerasystem sollte während des Fertigungsprozesses der Wiegeelektronik WK60 sicherstellen, dass diese fehlerfrei produziert wird. Vorbild hierzu war die AOI (automatische optische Inspektion), welche in der SMD-Bestückung Standard ist. Hier werden mittels Pixelabgleich von Bildern im Soll-Ist-Vergleich diverse Fertigungsschritte auf Durchführung und Korrektheit geprüft.

Da im Fertigungsprozess in der Vergangenheit nach dem Vier-Augen-Prinzip vorgegangen wurde, konnten übersehene Produktionsfehler erst im abschließenden Endtest der Wiegeelektronik auffallen und eine aufwändige Demontage bedingen. Ein weiteres Ziel des Projekts war es demnach, mögliche Fehler frühzeitig zu lokalisieren, um diese direkt nach dem entsprechenden Montageschritt zu beheben. Weiterhin sollte durch das Projekt das Rückverfolgen von verarbeiteten Bauteilen ermöglicht werden. 

Diese Ziele wurden nun durch das kamerabasierte Inspektionssystem, welches im Juli offiziell in Betrieb genommen wurde, realisiert. Zur Inbetriebnahme kamen die beiden Studierenden zusammen mit Prof. Dr. Jürgen te Vrugt, dem Leiter des Labors für Künstliche Intelligenz am Fachbereich Elektrotechnik und Informatik der FH Münster, der das Projekt über zwei Semester hinweg betreute, zu PFREUNDT nach Südlohn. Anschließend an die Präsentation der Projektergebnisse und einen Firmenrundgang wurde das kamerabasierte Inspektionssystem im Praxiseinsatz gezeigt.

Der Arbeitsablauf mit dem kamerabasierten Inspektionssystem gestaltet sich für die Mitarbeiterinnen der Fertigung nun so, dass sie die Wiegeelektronik WK60 in verschiedenen Stadien des Fertigungsprozesses zur Prüfung auf eine passende mit QR-Code ausgestattete Schablone legen. Anschließend schieben sie diese Schablone unter eine Kamera, die mit einem Rechner verbunden ist. Laut Herrera läuft die Bildverarbeitung so ab, dass dieser Rechner die Bauteile auf dem Kamerabild anhand ihrer Position auf der Schablone, sowie ihrer Entfernung zu den übrigen Codes, Schrauben, Batterien oder dem Spannungsstecker, erkennt. Über einen Bildschirm sehen die Fertigungsmitarbeiterinnen anschließend das Ergebnis der Überprüfung. Danach wird zudem ein Qualitätsprotokoll auf dem Produktionsserver gespeichert. Durch dieses lassen sich gemäß Wolters die jeweiligen Bauteile der einzelnen Elektroniken zurückverfolgen.

PFREUNDT wird durch den Einsatz des kamerabasierten Inspektionssystems zum einen die Qualitätssicherung erleichtert. Zum anderen ermöglicht es die Rückverfolgbarkeit von Bauteilen und führt weiterhin durch die frühe Fehlererkennung zu einer Einsparung von Zeit.
Für die Studierenden war das Projekt darüber hinaus eine gute Möglichkeit, um Praxiserfahrung zu sammeln.



© FH Münster/Jana Schiller

 
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