Ein Fahrzeuggetriebe besteht aus etwa 300.000 Teilen. Seine Hauptkomponenten – zum Beispiel Differenzial, Antriebs- und Abtriebsrad, ­Träger, Kupplung, Getriebegehäuse, Ventilkörper und Gehäuse – werden über den ­gesamten Produktionsprozess hinweg verfolgt. Zusätzlich gilt es, die Hauptkomponenten am Motor über den gesamten Fertigungs- und ­Distributionsprozess hinweg zu überwachen. Zur Größen-Einschätzung: Ein Motor besteht aus etwa 200.000 Teilen – unter anderem Kolben, Zylinderkopf, Motorblock, Nockenwelle und Kurbelwelle.

Im Rückverfolgbarkeitsprogramm von KIA Motors werden die auf den Komponenten angebrachten 2D-Data-Matrix-Codes gelesen, um festzustellen, ob das jeweils richtige Teil vorliegt. Anschließend speichert das System Herstellungsinformationen wie Fertigungsdatum und Modellnummer auf dem Server zwecks vollständiger Rückverfolgbarkeit.

An jedem Montagepunkt der Getriebe- und Motorkomponenten installierte KIA Motors Lesergeräte von Cognex, die die Codes erfassen, auslesen und dank der direkten Ethernet-Anbindung ohne zusätzliche Übertragungsvorrichtung an die SPS übertragen.

© Cognex Germany

Das bislang genutzte Barcode-Lesegerät führte aufgrund von Fehlern beim Code-Lesen zu häufigen Stopps der Fertigungsmaschinen. Es wurde manuell betrieben, so dass es schwierig war, den Fertigungszyklus einzuhalten – mit negativen Auswirkungen sowohl auf die Arbeitsleistung als auch auf den Produktionsausstoß. Gleichzeitig bestand die Gefahr, falsche Teile zu verwenden, wenn ein Code falsch gelesen wurde, und so Produktionsfehler zu verursachen. Da die Teile der 6-Gang-Getriebe zudem sehr klein sind, gestalteten sich die Data-Matrix-Codes auf dieser Linie als besonders schwierig. Und last but not least verringerte KIA Motors die Markierungsgröße von 10 mm × 10 mm auf 5 mm × 5 mm. Hierunter litt auch die Markierungsqualität.

Angesichts dieser Herausforderungen wechselte KIA Motors auf der Produktionslinie für 6-Gang-Getriebe auf Barcode-Lesegeräte von Cognex. Das Ergebnis sind Leseraten von 99 %. Die Lesegeräte verfügen über patentierte Algorithmen, die Leseraten von 99 % und höher ermöglichen, sogar bei schwierigsten DPM- und etikettenbasierten ID-Anwendungen.

Patentierter Algorithmus

Die Autokomponenten von KIA Motors werden mit einem Anti-Rost-Öl-Spray montiert. Ergo besteht eine der Herausforderungen für das Lesegerät darin, Fehler aufgrund von Ölspuren auf dem Code zu eliminieren. Ebenso müssen die Geräte ignorieren, dass die 2D-Data-Matrix-Codes aufgrund von Schmutz oder Kratzern fleckig oder beschädigt sind, obwohl sie gewaschen und sauber gehalten wurden. Und nicht zuletzt sind die Codes durch die verringerte Markierungsgröße sehr klein und weisen starke Abweichungen in der Markierungsqualität auf. Dem Code-Lese-Algorithmus ‚2DMax+‘ von Cognex macht dies jedoch nichts aus: Die 2D-Code-Lese-Software basiert auf der Mustervergleichstechnologie des Unternehmens. Unabhängig von der Ursache kommt sie mit unterschiedlichsten Qualitätsverlusten bei zweidimensionalen DPM-Codes oder gedruckten Codes zurecht, auch wenn kritische Teile fehlen. Die Software ist in der Lage, Data-Ma­trix-Codes sogar mit fehlenden Finder-Patterns oder Timing/Clocking-Patterns zu lesen. Sie lokalisiert und liest unter- und überbelichtete Data-Matrix-Codes, ohne zahlreiche Leseversuche zu benötigen, wodurch sich der Durchsatz, die Geschwindigkeit und die Zuverlässigkeit insgesamt verbessern.

Da die Barcode-Lesegeräte von Cognex darüber hinaus ethernetanschlussfähig sind, lassen sie sich direkt in das Werksnetz integrieren und ermöglichen eine direkte Kommunikation mit der SPS ohne Übertragungsvorrichtung.

Um die Qualität der Lasermarkie­rungen an der Produktionslinie zu ­prüfen, wurden stationäre Barcode-Lesegeräte angebracht. KIA Motors installierte hier das Lesegerät ‚In-Sight 5110‘ von Cognex an jedem Montagepunkt der Getriebe- und Motorkomponenten. Der Autohersteller entschied sich zudem für das ‚In-Sight Micro 1110‘ an engen, schmalen Stellen. Als Backup-System wurde ein tragbares Lesegerät installiert

Autorin:
Janina Guptill ist Marcom Specialist bei Cognex Germany in Karlsruhe.