Das Bosch-Werk in Waiblingen produziert Kunststoffsteckverbinder für den Automobilsektor. Spritzgießen ist traditionell eine schwierige Anwendung für herkömmliche Bildverarbeitung, da der Kontrast zwischen Hintergrund und zu prüfendem Teil fehlt – die Bilder sind ‚schwarz auf schwarz‘. Um dieses Problem zu lösen, wandte Bosch sich an Inspekto, den Begründer der Kategorie Autonome Maschinenbildverarbeitung. 

Das Problem beim Spritzgießen

Ein Techniker kalibriert die ‚Inspekto S70‘.

© Inspekto

Der Kunststoffspritzguss bringt für herkömmliche Bildverarbeitungssysteme eine Menge von Problemen mit sich, da es schwierig ist, die stark reflektierende Oberfläche von Kunststoff richtig auszuleuchten. Haben zudem das Hintergrundmaterial, die Form sowie der Kunststoff alle eine ähnliche Farbe haben, kann der Mangel an Kontrast die korrekte Funktion des Bildverarbeitungssystems stark beeinträchtigen. In Kombination mit der Tatsache, dass herkömmliche Systeme nur eine Produktart auf einmal inspizieren können – während Hersteller Produktreihen in verschiedenen Farben und Größen fertigen müssen – wird deutlich, warum in der Maschinenbildverarbeitung eine grundlegende Veränderung erforderlich ist, ist man bei Inspekto überzeugt.

Dies ist genau das Problem, dem Bosch gegenüberstand. Das Unternehmen stellt in Waiblingen Kunststoffsteckverbinder für Fahrzeuge her, insbesondere für Zündkerzen, Geräte und Sensoren. Das Werk verfügt über verschiedene Produktionslinien und Spritzgussmaschinen. In der Anlage werden herkömmliche, hochmoderne Bildverarbeitungslösungen genutzt, die teils intern entwickelt und teils von externen Bildverarbeitungsexperten erstellt und integriert wurden. Für einige der Anwendungen des Unternehmens sind diese Lösungen jedoch ungeeignet, weil das zu inspizierende Produkt aus schwarzem Kunststoff besteht, der vor einem schwarzem Hintergrund erscheint. Unter diesen Bedingungen ist es praktisch unmöglich, die Parameter für die Qualitätssicherungslösung zum Erkennen von Defekten festzulegen.

Ergo mussten die Steckverbinder im Werk manuell geprüft werden. Bei dieser ermüdenden und repetitiven Aufgabe können Inspekteure leicht unaufmerksam werden und Fehler übersehen. Zudem sind die Kosten für das Inspektionspersonal beträchtlich.

Nachdem Bosch in einem Industriebericht über die autonome Maschinenbildverarbeitung gelesen hatte, entschieden Führungskräfte sich, Inspekto zu kontaktieren und sich nach einer möglichen Lösung zu erkundigen, die die speziellen Herausforderungen dieser Situation bewältigen kann.

Plug&Inspect-Technologie

Die ‚Inspekto S70‘ lässt sich auf jedem Bosch-Profil befestigen.

© Inspekto

Autonome Maschinenbildverarbeitung (AMV) ist eine neue Kategorie der Bildverarbeitung zu Qualitätssicherungszwecken, die von Inspekto, einem deutschen Unternehmen mit israelischer DNA, erfunden wurde. Im Jahr 2018 brachte das Unternehmen mit ‚Inspekto S70‘ sein erstes AMV-System auf den Markt. Inspekto S70 ist laut Hersteller das erste eigenständige Produkt für visuelle Qualitätssicherung, Einspeisung und Sortierung. Es ist selbstkonfigurierend, selbstlernend und selbstjustierend. So kann es für die Inspektion beliebiger Teile in diversen Fertigungsbranchen verwendet werden. ‚Inspekto S70‘ ist in wenigen Minuten einsatzbereit und enthält alles, was der Bediener benötigt, um sofort mit der Inspektion von Produkten zu beginnen. Werksmitarbeiter können das System ohne externe Systemintegratoren einrichten und schulen. Und last but not least benötigt das System im Durchschnitt nur 20 bis 30 gute Proben, um die Eigenschaften eines fehlerfreien Produkts zu erlernen. So ist es nicht nötig, Parameter einzurichten, um das System für das Erkennen von Fehlern zu schulen, wie dies bei herkömmlichen Lösungen der Fall ist.

Pilotprojekt in Waiblingen

Ofer Nir ist CEO von Inspekto in Ramat Gan in Israel.

© Inspekto

Aufgrund dieser Merkmale entschied sich Bosch für ein Pilotprojekt in Waiblingen. Hier sollte geprüft werden, ob das System dort helfen könnte, wo herkömmliche Lösungen gescheitert waren. Inspekto und Bosch riefen eine Anwendungspartnerschaft ins Leben und schon nach wenigen Wochen war das erste System bereit für den Einsatz in der Serienfertigung.

„In unserem Geschäftsfeld sind wir Experten für die Maschinenbildverarbeitung, sodass es nicht schwierig war, das System zu integrieren. Ich bin daher zuversichtlich, dass auch unsere Kollegen in anderen Bosch-Werken das AMV-System von Inspekto problemlos nutzen werden können“, berichtet einer der Entwicklungsingenieure bei Bosch. „Die Erstinstallation des Pilotsystems dauerte etwa eine Stunde und insgesamt weniger als einen Tag, wenn man die kleinen Anpassungen berücksichtigt, die wir vorgenommen haben, um die Geschwindigkeit des Prozesses zu optimieren. Es dauerte weitere 20 Minuten, um das Softwareprogramm zu lernen, und danach brauchten wir nur noch die Kamera anzuschließen, bevor wir mit der Inspektion beginnen konnten.“

Während der Installation lief die Produktionslinie normal weiter, es gab keine Ausfallzeiten in der Anlage. „Da Inspekto S70 keine Eingaben aus dem Steuersystem benötigt, kann es installiert werden, ohne die Produktion zu stören“, sagt einer der Entwicklungsingenieure. „Zunächst ließen wir das S70 parallel zur Produktionslinie laufen, wo es zwar mechanisch integriert, nicht aber an die Maschine angeschlossen war. Das System lernte die Eigenschaften des Produkts dann sehr schnell kennen. All dies geschah ohne Auswirkungen auf die Produktion.“

Die Kosten für das anfängliche System haben sich in weniger als einem Monat amortisiert. Da das Pilotsystem so gut funktioniert hat, hat Bosch ein System für Tochtergesellschaften im Ausland bestellt und ein weiteres, das in einer älteren Anwendung in Waiblingen installiert werden soll.