Optimum GmbH Bildverarbeitungssysteme nicht nur für die Qualitätskontrolle

Autor / Redakteur: Oliver Kler / M.A. Frauke Finus

Sitzt das Bohrloch an der richtigen Stelle? Intelligente Bildverarbeitungssysteme helfen Fragen wie diese zu beantworten, denn in der Qualitätskontrolle unterstützen automatische, per Kamera organisierte Prozesse die Mitarbeiter. Aber nicht nur in diesem Feld, sondern auch in der Warenkommissionierung helfen intelligente, kamerabasierte Systeme ähnliche Blechteile zu unterschieden.

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Leuchtendes grün und mit einem großen „OK“ signalisieren dem Mitarbeiter, dass das intelligente Bildverarbeitungssystem ein Teil als „fehlerfrei“ erkannt hat.
Leuchtendes grün und mit einem großen „OK“ signalisieren dem Mitarbeiter, dass das intelligente Bildverarbeitungssystem ein Teil als „fehlerfrei“ erkannt hat.
(Bild: Optimum Datamanagement Solutions)

Publizist Peter E. Schuhmacher sagte: „Man sieht eine ganze Menge, wenn man einfach hinsieht.“ Mit diesem Ausspruch hat er natürlich vollkommen Recht, doch kannte er sicherlich nicht die Schwierigkeiten und die Komplexität in der heutigen Blechverarbeitung, wenn es darum geht, Werkstücke zu unterscheiden. Viele Bleche haben meist nur geringe Unterschiede, oft liegt ein relativ ähnlich aussehendes Material (gleiche Farbe und gleiche Stärke) vor, das sich in der Regel nur durch geringe 2D-Konturen unterscheiden lässt. Muss ein Mitarbeiter zum Beispiel in der Qualitätssicherung nacheinander viele Blechwerkstücke auf kleinste Unterschiede hin überprüfen, verliert er nach kurzer Zeit das Auge fürs Detail. Das zieht in der Regel eine starke Belastung oder sogar Überlastung des Mitarbeiters nach sich.

„Bei Stress, Hektik und Monotonie in der Qualitätssicherung und Warenkommissionierung liegt der Teufel im Detail. Durch schwierige Aufgaben überfordern und überlasten wir den Mitarbeiter. Es ist nicht möglich, die Konzentration solange aufrecht zu erhalten. Durch die Kombination von Kameratechnik und Datenbank schaffen intelligente Bildverarbeitungssysteme hier Abhilfe“, so Wolfgang Mahanty, Geschäftsführer der Optimum Datamanagement Solutions GmbH aus Karlsruhe.

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Visuelle Unterstützung nicht nur bei der Qualitätskontrolle

In der Qualitätskontrolle sind automatische, per Kamera organisierte Prozesse längst die Regel. Es gibt viele Gründe, warum eine automatisierte Qualitätsprüfung gegenüber einer manuellen Prüfung von Blechteilen Vorteile aufweist. Abhängig von der Komplexität und den Bedingungen am Arbeitsplatz, werden bei einer manuellen Prüfung von Blechteilen 5 bis 30 % der Fehler erst gar nicht entdeckt. Zudem bringen aufeinanderfolgende, gleichartige und hintereinander geschaltete manuelle Sichtkontrollen kaum eine Verbesserung, da sich jeder auf den Vorgänger verlässt.

Auch in der Kommissionierung werden intelligente Bildverarbeitungssysteme (IBV) immer bedeutender, da diese Systeme den Mitarbeiter bei seiner Arbeit unterstützen. IBV haben dem menschlichen Auge zu jedem Zeitpunkt in einer Prozesskette etwas voraus. Die Software kennt jeden vor- beziehungsweise nachgelagerten Schritt. Mittels Informationen aus dem Enterprise-Resource-Planning (ERP) zeigt das System dem Mitarbeiter das richtige, zu verpackende Blechwerkstück auf einem Bildschirm an. Mit einer Kamera über dem Arbeitsplatz überprüft das System nun, ob der Mitarbeiter das richtige Teil verpacken möchte. Ist alles korrekt, bekommt der Mitarbeiter ein positives akustisches und optisches Signal auf dem Monitor angezeigt. Zeitgleich dokumentiert das System diesen Arbeitsschritt, um die Prozesse zu dokumentieren. „Wir möchten den Mitarbeiter befähigen, die an ihn gestellten Aufgaben stress- und fehlerfrei auszuführen. Dafür bringen wir ihn mit dem System in einen Dialog. So können bei Bedarf auch ungelernte Kräfte zum Einsatz kommen, die Komplexität wird dem Mitarbeiter Schritt für Schritt vor Augen geführt,“ erklärt Mahanty.

Die Vorteile von intelligenten Bilderkennungssystemen in der Warenkommissionierung liegen auf der Hand. Mit diesen Systemen können blechverarbeitende Betriebe zu jedem Zeitpunkt einer Prozesskette die richtigen Bauteile erkennen und an den Kunden versenden. Der Versand von fehlerhaften Waren kann dank der Qualitätssicherungsabteilung verhindert werden und ein fehlerhafter Versand kann durch eine Kommissionierung mit Hilfe von IBV verhindert werden. „Der „Return of Investment“ (ROI) von kamera- und softwarebasierten Bilderkennungssystemen liegt durchschnittlich bei unter 15 Monaten“, freut sich Mahanty.

Intelligente Systeme lernen über Referenzobjekte

Eines der intelligenten Bilderkennungssysteme der Optimum GmbH kommt bei einem metallverarbeitenden Unternehmen zum Einsatz, wo die Aufgabe ist, kaum zu unterscheidende Blechteile durch kamerabasierte Systeme zu erkennen. Diese unterscheiden sich zum Teil lediglich durch unterschiedliche Bohrungen an den Werkstücken. Da es sich hier um unterschiedliche Abstände mit nur wenigen Millimetern handelt, ist eine Unterscheidung durch das menschliche Auge nahezu unmöglich. Damit das System die unterschiedlichen Blechteile einwandfrei erkennen und zuordnen kann, wird im Vorfeld ein sogenanntes Referenzobjekt eingelernt und in die Datenbank des IBV gespeichert. Dazu nimmt die Software ein Bild des Referenzobjektes auf und stellt dieses auf einem Bildschirm dar. Nun erkennt das System alle Merkmale wie Konturen, Farbe und Bohrungen vollautomatisch. Ist dies einmal nicht der Fall oder treten Fehler auf hat der Anwender die Möglichkeit, manuell zu korrigieren. Nach dem Einlernen ist das System in der Lage, ein Blechbauteil anhand seiner spezifischen Merkmale automatisch zu identifizieren und mit den gespeicherten Kennzeichen des Referenzobjektes zu vergleichen. Das System ist bereits seit zwei Jahren erfolgreich im Einsatz und konnte dem metallverarbeitenden Unternehmen eine gegen Null tendierende Retourenquote verschaffen. Gab es dennoch eine vermeintliche Beanstandung bezüglich des Versands, konnte dem Kunden anhand eines Bildes nachgewiesen werden, dass das jeweilige Produkt ordnungsgemäß verpackt und in der Sendung vorhanden war.

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Intelligente Bildverarbeitungssysteme leisten durch das Anleiten, Prüfen und Dokumentieren hervorragende Dienste. Gerade in der Blechverarbeitung hat der Mitarbeiter die Chance, dank der Visualisierung die hohe Komplexität seiner Aufgaben zu beherrschen. In Zukunft versprechen hier 3D-Kameras noch deutlich verbesserte Ergebnisse. Bildverarbeitungssysteme können so um ein Vielfaches selbst noch so kleine Unterschiede von Blechteilen erkennen und sind somit den Herausforderungen einer zunehmenden Variantenvielfalt gewachsen.

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