Während viele manuelle Tätigkeiten in der industriellen Fertigung durch Digitalisierung und Robotik erleichtert werden, erfolgt die visuelle Qualitätskontrolle von Produkten hingegen noch häufig durch menschliche Arbeitskräfte – eine ermüdende Aufgabe für die Mitarbeiter. Es verwundert daher nicht, wenn mitunter mangelhafte Produkte bei der visuellen Inspektion ‚durchrutschen‘. Treten die Defizite eines Produktes dann zu einem späteren Zeitpunkt zutage, kann dies zu kostspieligen Ausfällen führen und aufwendige Nacharbeiten nach sich ziehen. Zeitgleich herrscht am Markt hoher Wettbewerbsdruck. Im Trend liegen deshalb alternative Produktions- und Prüfmöglichkeiten wie beispielsweise das System ‚Kitov One‘, vom israelischen Hersteller Kitov für die automatisierte visuelle Sichtprüfung entwickelt. Dieses Robotersystem vereint Inspektions- und Bildverarbeitungstechnologie, Robotik und Künstliche Intelligenz in einem Gerät und inspiziert zum Beispiel Kunststoffe, 1D- und 2D-Barcodes, Beschriftungen (OCR, OCV), Schrauben, Steckverbinder sowie Anschlüsse. Das System prüft, ob Komponenten wie etwa (THT- beziehungsweise through-hole-technology-) Bauteile vorhanden sind und richtig verbaut wurden. Zudem übernimmt es die einfache Oberflächeninspektion aller sichtbarer Flächen eines Produktes. Ein zu kontrollierendes Produkt kann mit Hilfe mobiler oder stationärer Robotik an den ‚Kitov One‘ herangefahren werden.

Der ‚Kitov One‘ löst Inspektionsaufgaben selbstständig. Im Bild ist der ‚Soll‘-‚Ist‘-Vergleich einer fehlenden Schraube dargestellt.

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Die mit dem Inspektionssystem generierten Test-Ergebnisse und Bilder lassen sich in Reports einbinden, exportieren und mit diversen Archivierungslösungen einem Langzeitspeicher zuführen. Darüber hinaus ist es möglich, während der Produktion angefertigte 2D-Bilder an anderen Arbeitsplätzen zusammenzuführen.

In bestehende Fertigungen einbindbar

Für das menschliche Auge schwer erkennbar: Der ‚Soll‘-‚Ist‘-Vergleich von Kontaktierungen.

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Das auf Standardkomponenten basierende Inspektionssystem ist überall dort einsetzbar, wo komplette Produkte hergestellt werden. Es kann in bestehende Fertigungen eingebunden und an die Anforderungen unterschiedlicher Applikationen angepasst werden – gleichermaßen zur Zwischenprüfung während der Montage wie zur Endkontrolle eines fertigen Produktes. Das auf einen Bereich von 100 μm ausgerichtete Gerät erkennt winzige Strukturen, die das menschliche Auge nur schwer oder gar nicht erfassen kann. Somit eignet sich das 3D-System für eintönige Qualitätskontrollen, die bislang manuell erfolgen mussten.

Selbstlernende Technik

Sobald die Programmierung anhand eines Vorgabeproduktes abgeschlossen ist, kann das Gerät verschiedenste Produkte automatisch inspizieren. Aktuell prüft das Gerät Produkte mit einer maximalen Höhe von 80 cm, einem maximalen Umfang von 80 cm und einem Höchstgewicht von 40 kg. Geplant ist auch eine Variante, die größere Dinge überprüfen kann.

Olaf Römer ist Geschäftsführer von ATEcare Service in Aichach.

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Damit das System die idealen Abstände aller seitlichen Ansichten und der Draufsicht erkennen kann, muss der Bediener die Außenmaße oder die 3D-CAD-Daten eines Produktes in das Menü eingeben.

Auf Basis dieser Informationen wird ein 3D-Modell erstellt und das zu inspizierende Produkt unter Einsatz KI-basierter Daten geprüft. Anfangs zeigt das System dem Operator noch Abweichungen an. Der Bediener entscheidet dann, ob eine Unregelmäßigkeit in Ordnung, akzeptabel oder definitiv ein Fehler ist. Zeitgleich lernt der Roboter dadurch, wie die angezeigten Differenzen einzuordnen sind. Ist die Lernphase abgeschlossen, ahmt der Roboter die menschliche Zuordnung nach und kategorisiert Abweichungen weitestgehend eigenständig.