Fehlt eine Schraube? Sind alle Bauteile richtig positioniert? Eine Qualitätskontrolle nach der vollständigen Montage eines Produktes soll sicherstellen, dass es fehlerfrei hergestellt wurde und allen Anforderungen entspricht. Das Unternehmen PFREUNDT aus Südlohn, welches mobile und stationäre Wiegesysteme für Unternehmen aus den Branchen Gewinnung, Entsorgung und Recycling, Agrar oder Industrie plant, entwickelt und vertreibt, hat dazu ein kamerabasiertes Inspektionssystem entwickelt.
Im Fertigungsprozess der Wiegeelektronik WK60 ist in der Vergangenheit das Vier-Augen-Prinzip angewandt worden. Übersehene Produktionsfehler konnten so erst im abschließenden Endtest identifiziert werden und eine aufwändige Demontage bedingen. Seit kurzem kommt in diesem Fertigungsprozess ein kamerabasiertes Inspektionssystem zum Einsatz, das in Zusammenarbeit mit zwei Masterstudierenden der FH Münster entwickelt wurde.
Die neue Lösung macht das Vier-Augen-Prinzip obsolet: Die Qualitätskontrolle mittels Bildvergleich durch ein Kamerasystem stellt bereits während des Fertigungsprozesses der WK60 sicher, dass diese fehlerfrei produziert wird. Mögliche Fehler werden frühzeitig lokalisiert, um diese direkt nach dem entsprechenden Montageschritt zu beheben. Vorbild hierzu ist die AOI (automatische optische Inspektion), welche in der SMD-Bestückung Standard ist. Hierbei werden mittels Pixelabgleich von Bildern im Soll-Ist-Vergleich diverse Fertigungsschritte auf ihre Korrektheit geprüft.
„Der Einsatz des kamerabasierten Inspektionssystems ermöglicht uns außerdem das automatisierte und lückenlose Rückverfolgen von allen qualitätsrelevanten Bauteilen.“
sagt Mark Ostendorf, der maßgeblich an der Umsetzung des Projekts beteiligte Software-Entwickler von PFREUNDT.
Der Arbeitsablauf mit dem neuen Inspektionssystem gestaltet sich für die Mitarbeiterinnen der Fertigung 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. Der Rechner erkennt die Bauteile auf dem Kamerabild anhand ihrer Position auf der Schablone sowie ihrer Entfernung zu den übrigen Codes, Schrauben, Batterien oder dem Spannungsstecker. Über einen Bildschirm sehen die Fertigungsmitarbeiterinnen anschließend das Ergebnis der Überprüfung. Danach wird zudem ein Qualitätsprotokoll auf dem Produktionsserver gespeichert. Durch dieses lassen sich die jeweiligen Bauteile der einzelnen Elektroniken zurückverfolgen.
„Das Kamerasystem gibt mir mehr Sicherheit im Fertigungsprozess und die aufwändige gegenseitige Kontrolle entfällt“
Wir haben mit der Realisierung des Projektes alle unsere Ziele erreicht: Qualitätssteigerung, Rückverfolgbarkeit von Bauteilen und Zeitersparnis. Mit unterschiedlichsten Lean- und Digitalisierungsmaßnahmen haben wir die Fertigungszeit in den letzten zwei Jahren halbiert. Digitalisierung realisieren wir auch mittels Nadeladaptern mit denen automatisiert der Endtest der Elektronik umgesetzt wird. Eine auftragsbezogene Fertigung wurde durch eine Schnittstelle zu unserem ERP-System und einem weiteren Nadeladapter realisiert. Der nächste Schritt beim kamerabasierten Inspektionssystem wird spannend, wenn wir beginnen die gesammelten Daten auch auszuwerten!“
so fasst fasst Uli Siewer, Leiter der Materialwirtschaft bei PFREUNDT, das Projekt zusammen.
