Leicht anpassbare und KI-gestützte Qualitätskontrolle unterstützt flexible Fertigung

Adaptive Inspection hilft Unternehmen, Qualität zu gewährleisten und gleichzeitig Effizienz und Flexibilität zu verbessern

Moderne Verbraucher verlangen vermehrt nach maßgeschneiderten Produkten, die ihren persönlichen Bedürfnissen und Vorlieben entsprechen. Anstatt Waren zu produzieren, die „für ein Regal“ hergestellt und „an ein Lager geschickt“ werden, geht es zunehmend um personalisierte Produkte, die „für mich“ gemacht und „an mich“ versendet werden. Ein derartiger Ansatz revolutioniert die Produktion und zwingt Unternehmen, ihre Abläufe zu überdenken. Zugleich müssen sie Reklamationen und Fehler verhindern. Zero Complaints und Zero Defects lautet die Devise.

Das geschulte Auge eines erfahrenen Sichtprüfers kann Fehler zwar schnell erkennen. Allerdings sind Routineaufgaben wie diese auch anstrengend und lassen sich nicht bei jedem Produktionsschritt durchführen. Der Fachkräftemangel in vielen Branchen sorgt dafür, dass nicht genug Mitarbeiter für die Qualitätskontrolle zur Verfügung stehen. Automatisierung schafft Abhilfe, aber lassen sich Inspektionsaufgaben auch in der Produktion von Kleinserien mit hohem Mischungsgrad (High-Mix-Low-Volume) automatisieren? Kann ein intelligentes Bildverarbeitungssystem oder ein „elektronisches Auge“ die Unterscheidungskraft des menschlichen Auges nachahmen und zugleich mit Wiederholbarkeit und Robustheit punkten? Mithilfe innovativer und KI-gestützter „Adaptive Inspection“ meistern Unternehmen Herausforderungen der automatisierten Qualitätskontrolle und verbessern gleichzeitig Flexibilität, Produktivität und Anpassungsfähigkeit.

Adaptive Qualitätsprüfung: Genaue Ergebnisse, weniger Ausschuss

Bei der Automatisierung von Sichtprüfungen ist eine der größten Hürden die große optische Abweichung zwischen verschiedenen Produkten, die okay oder akzeptabel sind. Zwei Produkte können fehlerfrei sein, aber dennoch leichte Abweichungen aufweisen. Beispiele sind minimale Unterschiede beim Etikett oder auf der Oberfläche.

Die Herausforderung besteht darin, einem System beizubringen, wie es zwischen Fehlern und leichten Abweichungen unterscheiden kann. Das geschulte menschliche Auge kann sofort feststellen, ob diese Unterschiede Auswirkungen auf die Qualität des Produkts haben. Bei herkömmlichen automatischen Inspektionssystemen mit Machine Vision kann die Fehlerquote jedoch viel zu hoch sein. Jede kleine Unregelmäßigkeit wird beanstandet, obwohl das Produkt vollkommen in Ordnung ist und ohne Weiteres verkauft werden kann.

Es ist zwar möglich, menschliche Fähigkeiten mit anpassungsstarker Technologie und KI zu übertreffen. Doch meistens erfordert diese Art von Technologie spezielle IT- und Softwarekenntnisse. Wie kann eine Maschine also das Niveau eines geschulten Kontrolleurs erreichen, ohne dass dafür Fachingenieure benötigt werden und Unternehmen viel Zeit in die Programmierung investieren müssen? Wie kann das System schnell und einfach den Unterschied zwischen „benötigt Anpassungen“ oder „für den Verkauf geeignet“ erkennen?

Um diese Herausforderungen zu meistern, hat OMRON eine neue künstliche Intelligenz (KI) zur Fehlererkennung entwickelt, die die Fähigkeiten erfahrener Qualitätsprüfer nachahmt. Sobald mithilfe des KI-Algorithmus ein Referenzbild aus mehreren Bildern fehlerfreier Produkte erstellt wurde, kann die KI die Abweichungen erkennen, die zur Ablehnung des Produkts führen sollten. Werden hierdurch weniger Produkte zurückgewiesen, reduzieren Unternehmen Materialabfall und Ausschuss. Das führt wiederum zu besseren Renditen und nachhaltigerer Produktion.

KI kann dazu beitragen, Fehler ähnlich genau und sensibel wie menschliche Mitarbeiter zu erkennen. Fehlerfreie Produkte lassen sich ebenso verlässlich wie von erfahrenen Qualitätsprüfern herausfiltern. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist, dass das KI-Tool rund um die Uhr konsistent und zuverlässig arbeitet.

Ein KI-gestütztes Inspektionssystem unterstützt zudem agile Abläufe in der Fertigung. Unternehmen können viel schneller und flexibler auf neue Kundenanforderungen reagieren und Produktions- und Prüflinien anpassen. Eine verbesserte Qualität reduziert Ausschuss und Umrüstzeit. Das wiederum optimiert die Overall Equipment Effectiveness (OEE, Gesamtanlageneffektivität) deutlich.

Ein weiterer Vorteil ist die extrem einfache Einrichtung. Das System lernt anhand von Bildern, in denen menschliche Mitarbeiter Fehler festgestellt haben, anstatt nach spezifischen Fehlern zu suchen. Dies macht das System sehr flexibel: Unabhängig von Materialart, Farbe oder Größe lassen sich Fehler zuverlässig und ohne zuvorige Definition und Anpassung extrahieren. Daher eignet sich diese Technologie ideal für eine High-Mix-Low-Volume-Produktion mit hohem Mischungsanteil und geringen Stückzahlen. Adaptive Inspection ist ein wichtiger Baustein für eine flexible und zukunftsorientierte Fertigung – für mehr OEE und Qualität, verbesserte Mitarbeiterunterstützung und durchgängige Prozesse.

Optimale Technologiekombination

Fachkräftemangel und stetig veränderte Verbraucheranforderungen erhöhen die Nachfrage nach autonomen und problemlos anpassbaren visuellen Inspektionssystemen. Machine Vision in Kombination mit künstlicher Intelligenz kann zahlreiche Fehlertypen im Voraus erlernen und so ein Fehlererkennungssystem aufbauen, das menschenähnliche Sichtprüfung ohne komplizierte Einrichtung oder Programmierung ermöglicht. OMRON hilft Kunden, industrielle Automatisierungslösungen zu entwickeln, die Abläufe verbessern und eine Fabrik schaffen, in der Menschen gerne arbeiten: Damit dies gelingt, arbeiten Technologien wie Sensorik, Steuerung, Bildverarbeitung, Robotik und KI in perfekter Harmonie.

Hier finden sich weitere Informationen über die Qualitätsprüfungslösungen von OMRON