Die Revolution der autonomen Maschinenbildverarbeitung

Autonome Maschinenbildverarbeitung (AMV, Autonomous Machine Vision) bietet ein neues Konzept, das von Inspekto, einem deutschen Startup mit israelischer DNA, entwickelt wurde. Im November 2018 stellte Inspekto bei der Messe VISION in Stuttgart das erste Qualitätssicherungssystem in der AMV-Kategorie vor. Hier erläutert Yonatan Hyatt, CTO und Mitbegründer von Inspekto, seine Eigenschaften und beschreibt, wie Hersteller von AMV profitieren können. 

Autonome Maschinenbildverarbeitung wurde mit einem einfachen Ziel entwickelt: Werksleiter sollten die komplette Kontrolle über ihre Qualitätssicherung erhalten. Wie der Name andeutet, gilt diese Technologie als in jeder Hinsicht autonom, von der Bestimmung der idealen Anzahl von Beispielen für den Einrichtigungsprozess bis zur selbstjustierenden Kameraeinstellungen, um das bestmögliche Bild des zu prüfenden Produkts zu erhalten. Dadurch kann das System auch ohne vorhandene Kenntnisse von Maschinenbildverarbeitung schnell und einfach eingerichtet werden und Systemintegratoren sind nicht mehr notwendig.  

Das INSPEKTO S70 gewann die Gold Award in der Kategorie „Vision Systems“ des Vision Systems Design Innovators Awards at Automate in Chicago, Illinois, wodurch das Potenzial dieser Technologie zur Revolutionierung der Maschinenbildverarbeitung bestätigt wurde.

Wie sieht es aus?

Im Gegensatz zu traditionellen Lösungen, die speziell für die Prüfung nur eines Produkts an einem bestimmten Verbindungspunkt der Fertigungsanlage entwickelt werden, ist das INSPEKTO S70 bereits in der Ausgangsversion mit allem ausgestattet, was Sie brauchen, um ein Produkt zu prüfen, und zwar unabhängig von der Umgebung und der verwendeten Methode.

Die Box enthält einen einstellbaren Arm und Montage-Adapter für die Befestigung an der Produktionsstraße bis hin zu einem Industrie-Controller mit Hardware- -Schnittstellen für verschiedene SPS-Protokolle. Es beinhaltet zudem eine Beleuchtungseinheit und natürlich einen erstklassigen Sensor mit einem 10fach-Zoom. 

Der Sensor ist mit einem Arm verbunden, der direkt an einem Aluminium-Bosch-Profil befestigt werden kann, das die meisten Produktionsstraßen aufweisen. Jedes INSPEKTO S70 umfasst mehrere Arme, die in verschiedenen Winkeln installiert werden können, um maximale Flexibilität zu erreichen. 

Das Set enthält auch einen Stabilisierungsarm zum Verhindern von Vibrationen, einen Adapter zum Verbinden des Systems mit jedem Standort und einen Beschleunigungssensor, mit dessen Hilfe sich das System selbst an die Umgebungsbedingungen anpassen und die besten Bilder aus dem Videosensor herausholen kann. 

Wie funktioniert es?

Die Einrichtung kann in 30 bis 60 Minuten ohne externe Überwachung durchgeführt werden. Der Benutzer schaltet einfach den Controller ein und stellt sicher, dass das Sichtfeld den zu untersuchenden Bereich abdeckt. Der Benutzer erfasst dann ein fehlerfreies Beispielprodukt im Sichtfeld und markiert mit der Maus den Bereich, der geprüft werden soll.

Die KI der Videosensor-Optimierung passt automatisch die Beleuchtungs- und Kameraparameter an das zu untersuchende Produkt und die Umgebungsbedingungen an, um ein Bild zu erhalten, bei dem Fokus, Tiefenschärfe, Belichtung und Dynamikumfang perfekt sind. 

Eine Erkennungs- und Ausrichtungs-KI erkennt anhand eines einzigen Bildes autonom das Produkt in einem dreidimensionalen Raum. Dadurch kann der Benutzer Produkte als Referenzen fehlerfreier Beispiele hinzufügen, auch wenn sich ihr Standort oder ihre Ausrichtung von den früheren unterscheidet, während das System das Produkt automatisch auch bei hoher Beanspruchung erkennt.

Anstatt zu lernen, wie mögliche Abweichungen aussehen, lernt das System, wie ein perfektes Produkt aussehen sollte und benachrichtigt den Benutzer über Abweichungen von diesem Standard. Dies vereinfacht die Erfassung extrem, weil Hersteller vielleicht nicht immer Beispielprodukte aller Arten von Abweichungen haben. Das S70 erfordert nur fehlerfreie Beispielprodukte, die in jeder Fertigungsanlage in großer Zahl vorhanden sind. Wenn ausreichend Daten erfasst wurden, benachrichtigt das System den Benutzer automatisch und die Prüfung kann beginnen. 

Was sind die Vorteile für Hersteller?

Durch AMV erhalten Hersteller bisher nicht mögliche Vorteile. Die Entwicklung, Produktion, Installation und die Tests früherer Lösungen haben mehrere Jahre gedauert, aber das INSPEKTO S70 kann in Minuten installiert werden, während die Produktion weiterläuft. Dadurch entsteht keine Ausfallzeit. Außerdem kostet das S70 nur EUR 9720, während der Preis herkömmlicher Lösungen bis zu EUR 150.000 betragen kann, weshalb sie für kleine und mittlere Unternehmen nicht rentabel sind. 

Durch seine geringen Kosten und die einfache Installation können Werksleiter an jeder wichtigen Verbindungsstelle anstatt nur am Ende der Produktionsstraße ein S70 positionieren. Auf diese Weise wird eine umfassende QS realisiert – Qualitätskontrolle bei jedem Produktionsschritt. Das S70 kann bei Bedarf auch von einem Verbindungspunkt zum anderen bewegt werden. Da AMV-Systeme nicht produktspezifisch sind, kann das S70 zum Prüfen verschiedener Produkte an einem Standort und sogar in einer Fertigungsanlage verwendet werden, was Flexibilität wie nie zuvor ermöglicht. 

Indem es Lösungen für alle größeren Schwächen traditioneller Maschinenbildverarbeitung wie hohe Kosten, fehlende Flexibilität, lange Installation und erforderliche externe Experten bietet, gibt Inspekto als erster Anbieter eine konkrete Antwort auf die QS-Anforderungen der Hersteller.