Automatisierte Qualitätssicherung mit industrieller Bildverarbeitung

Automatisierte Bildverarbeitung ermöglicht es, Produkte und Bauteile direkt während der Fertigung zu kontrollieren. Abhängig von der Anwendung kann jedes Produkt im Produktionstakt erfasst und anhand definierter Merkmale bewertet werden.

Im Gegensatz zu manuellen Prüfungen arbeitet ein korrekt ausgelegtes Inspektionssystem objektiv und reproduzierbar. Prüfentscheidungen beruhen auf festgelegten Kriterien und können unmittelbar an Maschinensteuerung, Ausschleusung oder übergeordnete Qualitätssysteme übertragen werden.

Eine 100-%-Inlineprüfung bedeutet, dass jedes Produkt dem definierten Prüfprozess unterzogen wird. Welche Merkmale und Fehler zuverlässig erkannt werden können, hängt von der Prüfaufgabe, den Produkteigenschaften, der Bildaufnahme und den festgelegten Prüfgrenzen ab.

Automatisierte Qualitätssicherung kann dazu beitragen:

• relevante Qualitätsfehler frühzeitig zu erkennen
• manuelle Prüfungen zu reduzieren
• jedes Produkt nach einheitlichen Kriterien zu bewerten
• Pseudoausschuss durch stabile Prüfbedingungen zu reduzieren
• Nacharbeit und Reklamationsrisiken zu verringern
• Prüfergebnisse nachvollziehbar zu dokumentieren
• Qualitätsdaten für weitere Prozesse bereitzustellen
• Produktionsprozesse gezielt zu überwachen und zu verbessern

Industrielle Bildverarbeitung kann zahlreiche Prüfaufgaben übernehmen. Welche Verfahren geeignet sind, hängt vom Produkt, dem zu erkennenden Merkmal und den Bedingungen in der Produktionslinie ab.

Typische Anwendungen sind:

• Anwesenheits- und Vollständigkeitsprüfung
• Montage- und Lagekontrolle
• Maß- und Geometrieprüfung
• Oberflächeninspektion
• Erkennung von Beschädigungen und Verunreinigungen
• Farb- und Variantenprüfung
• Klarschriftprüfung mit OCR und OCV
• Lesen und Bewerten von Barcodes und Data-Matrix-Codes
• Positions- und Orientierungskontrolle
• Erkennung und Klassifizierung definierter Fehlerbilder
• Prüfung von Verpackungen, Etiketten und Kennzeichnungen
• Dokumentation und Zuordnung von Prüfergebnissen

Mehrere Prüfaufgaben können abhängig von Systemkonzept und Taktzeit innerhalb einer Station oder in einem Mehrkamerasystem kombiniert werden.

>> Kompetenzen in industrieller Bildverarbeitung und AOI entdecken

Die Leistungsfähigkeit eines Bildverarbeitungssystems wird nicht allein durch die Kamera bestimmt. Erst das abgestimmte Zusammenspiel von Beleuchtung, Optik, Bildaufnahme, Software, Produktführung und Maschinenumgebung ermöglicht eine stabile Prüfung.

OCTUM wählt Technologien nach ihrer Eignung für die jeweilige Anwendung. Abhängig von der Prüfaufgabe können unter anderem eingesetzt werden:

• klassische regelbasierte Bildverarbeitung
• 2D-Kamerasysteme
• 3D-Bildverarbeitung
• Zeilenkameras
• Farb- und Spektralverfahren
• Deep Learning und künstliche Intelligenz
• unterschiedliche Beleuchtungs- und Optikkonzepte
• Einzelkamerastationen und komplexe Mehrkamerasysteme
• OCTUM-eigene Softwarelösungen

Neue Technologien werden nicht allein aufgrund ihrer Verfügbarkeit eingesetzt. Entscheidend ist, ob sie unter den realen Produktionsbedingungen zuverlässige und nachvollziehbare Ergebnisse liefern.

Ausgangspunkt jedes Projektes ist die konkrete Prüfaufgabe. Gemeinsam mit Ihnen klärt OCTUM, welche Merkmale geprüft werden sollen und welche technischen sowie organisatorischen Rahmenbedingungen berücksichtigt werden müssen.

Nicht jede Prüfaufgabe lässt sich allein anhand einer Beschreibung sicher beurteilen. Material, Oberfläche, Farbe, Reflexionen, Fehlerausprägung und Produktlage können die Bildaufnahme wesentlich beeinflussen.

Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie untersucht OCTUM reale Gut- und Schlechtmuster. Dabei werden geeignete Bildaufnahmebedingungen und Auswerteverfahren ermittelt und technisch bewertet.

Die Untersuchung kann unter anderem umfassen:

• Bewertung der vorliegenden Musterteile
• Auswahl geeigneter Kameratechnik
• Entwicklung eines Beleuchtungs- und Optikkonzeptes
• Untersuchung relevanter Fehlermerkmale
• Bewertung regelbasierter und KI-gestützter Verfahren
• Erstellung von Applikationsbildern
• Dokumentation der Ergebnisse
• Empfehlung für das weitere Systemkonzept
• Benennung technischer Voraussetzungen und erkennbarer Grenzen

So entsteht eine belastbare Grundlage für die Entscheidung über die weitere Umsetzung.

>> Machbarkeitsstudie anfragen

Bei neuen Maschinen sollte die Bildverarbeitung möglichst früh berücksichtigt werden. Prüfposition, Produktführung, Beleuchtung, Einbauraum, Ausschleusung und Schnittstellen beeinflussen wesentlich, wie zuverlässig eine Prüfaufgabe umgesetzt werden kann.

OCTUM arbeitet dazu direkt mit Maschinenbauern, Anlagenbauern und produzierenden Unternehmen zusammen. Durch die frühzeitige Abstimmung können technische Anforderungen in das Maschinenkonzept einfließen, bevor Einbauraum, Steuerung und Produktionsablauf endgültig festgelegt sind.

Auch bestehende Maschinen und Produktionslinien können häufig mit Bildverarbeitung nachgerüstet werden. Voraussetzung ist eine sorgfältige Analyse der technischen Ausgangssituation.

Dabei betrachtet OCTUM unter anderem:

• verfügbaren Einbauraum
• Produktführung und Produktpräsentation
• vorhandene Beleuchtungsbedingungen
• Produktionsgeschwindigkeit und Taktzeit
• elektrische und mechanische Schnittstellen
• Kommunikation mit der Maschinensteuerung
• Ausschleusung fehlerhafter Produkte
• Bedienung und Formatverwaltung
• Sicherheits- und Dokumentationsanforderungen

Auf dieser Grundlage wird beurteilt, welche technische Lösung sinnvoll integrierbar ist und welche Anpassungen an Maschine oder Prozess erforderlich sind.

>> Bildverarbeitung integrieren und nachrüsten

In Pharma und Medizintechnik müssen neben der eigentlichen Prüfleistung häufig zusätzliche Anforderungen an Nachvollziehbarkeit, Benutzerverwaltung, Datenintegrität und dokumentierte Systemänderungen berücksichtigt werden.

Abhängig von Projekt, Systemausführung und Verantwortungsbereich können OCTUM-Lösungen Funktionen und Dokumentationen zur Unterstützung von Anforderungen aus GAMP 5, EU-GMP Annex 11 und 21 CFR Part 11 enthalten.

Dazu können beispielsweise gehören:

• rollenbasierte Benutzerverwaltung
• Audit Trail
• Rezept- und Formatverwaltung
• kontrollierte Änderung von Prüfparametern
• Speicherung und Zuordnung von Prüfergebnissen
• dokumentierte Software- und Systemstände
• Schnittstellen zu Maschinen- und Qualitätssystemen
• projektspezifische Systemdokumentation
• Unterstützung bei Qualifizierung und Validierung

Die konkrete Ausführung wird mit den projektspezifischen Qualitäts- und Compliance-Anforderungen abgestimmt. Ein Inspektionssystem allein stellt dabei nicht automatisch die Konformität des gesamten Produktionsprozesses sicher.

>> Anforderungen in Pharma und Medizintechnik

Pharma
Prüfung pharmazeutischer Behältnisse, Verschlüsse, Kennzeichnungen, Füllstände und produktrelevanter Merkmale unter Berücksichtigung regulierter Produktionsbedingungen.
>> Bildverarbeitung für die Pharmaindustrie

Medizintechnik
Automatisierte Prüfung von Medizinprodukten und Kunststoffkomponenten auf Geometrie, Vollständigkeit, Montage, Oberfläche und Kennzeichnung.
>> Bildverarbeitung für die Medizintechnik

Verpackungstechnik
Kontrolle von Etiketten, Tuben, Faltschachteln und weiteren Verpackungen auf Position, Druckbild, Code, Vollständigkeit und Beschädigungen.
>> Bildverarbeitung für die Verpackungstechnik

Automotive
Montageprüfung, Codeprüfung, Maßkontrolle und Oberflächeninspektion für Komponenten und Baugruppen in automatisierten Fertigungsprozessen.
>> Bildverarbeitung für Automotive-Anwendungen

Weitere industrielle Anwendungen
OCTUM realisiert außerdem Prüflösungen für Metall- und Kunststoffverarbeitung, Elektronik, Kosmetik und weitere industrielle Produktionsbereiche.
>> Weitere Branchenlösungen entdecken

Produkte, Formate und Qualitätsanforderungen verändern sich. Gleichzeitig altern Komponenten und technische Plattformen entwickeln sich weiter.

OCTUM begleitet Inspektionssysteme deshalb auch nach der Inbetriebnahme. Zu den möglichen Leistungen gehören:

• Remote-Support
• geplante Serviceeinsätze
• Unterstützung bei technischen Störungen
• Wartung und Reparatur
• Ersatzteilberatung
• Anpassung an neue Produkte und Formate
• Erweiterung bestehender Prüfaufgaben
• Software- und Systemupdates
• Schulungen für Bedienung und Parametrierung
• Modernisierung und Retrofit

So können bestehende Systeme langfristig genutzt und an neue Produktionsanforderungen angepasst werden.

>> Support und Service für OCTUM-Systeme

OCTUM verbindet mehr als 30 Jahre Erfahrung in industrieller Bildverarbeitung mit eigener Softwareentwicklung, technologieoffener Systemauslegung und umfassender Integrationskompetenz.

Kunden profitieren insbesondere von:

• einem Ansprechpartner für das gesamte Inspektionssystem
• technischer Bewertung anhand der konkreten Prüfaufgabe
• eigener Applikations- und Softwarekompetenz
• Erfahrung mit neuen Maschinen und bestehenden Anlagen
• klassischen und KI-basierten Auswerteverfahren
• Erfahrung in regulierten Produktionsumgebungen
• internationaler Projekt- und Serviceerfahrung
• langfristiger Betreuung über die Inbetriebnahme hinaus