Quality Engineering 05.2020

:: Im Fokus: Future Trends
Daneben wurde im Projekt auch eine mobile Prüfvariante
entworfen. Dabei wird das Prüfteil von der Kamera
eines Tablets aus unterschiedlichen Perspektiven erfasst,
mit dem CAD-Modell registriert und abgeglichen.
Damit ist dann eine handgeführte, visuelle Inspektion
durch den Nutzer möglich – zum Beispiel außerhalb des
Werkes bei einem Zulieferer. „In einem nächsten Schritt
arbeiten wir daran, auch Tiefeninformationen auf diese
Weise zu verarbeiten, um Deformationen am Objekt erkennen
zu können“, berichtet Graf.
Unterschiedliche Beleuchtung fordert die Technik
Ein AR-Kontrollsystem des Fraunhofer IGD prüft in der Montage, ob alle Bestandteile vorhanden
sind, ob die richtigen Teile verbaut wurden und ob alle für den nächsten Verarbeitungsschritt
korrekt positioniert sind Bild: Fraunhofer IGD
AR spielt seine Stärken
vor allem bei komplexen
Aufgaben aus, sagt Marc
Schütz von PTC
Bild: PTC
AR-Systeme sorgen bei
Variantenumstellungen
für Flexibilität, so Holger
Graf vom Fraunhofer
IGD Bild: Fraunhofer IGD
gen müssen erst eintrainiert werden und brauchen dafür
eine große Menge an Referenzbildern. „Der Lernaufwand
bei diesen Systemen ist sehr hoch“, sagt Holger
Graf, Leiter der Abteilung Virtual & Augmented Reality
beim Fraunhofer IGD. „Und wenn man jetzt an agile
Produktionsprozesse denkt, dann ist es unwirtschaftlich,
eine Produktionslinie mit den unterschiedlichsten
Varianten, die hergestellt werden, zu prüfen.“
Mit dem System auf Basis von Augmented Reality ist
man dagegen deutlich flexibler. „Wenn eine Variantenumstellung
innerhalb eines Tages in der Produktionslinie
stattfindet, können wir schnell umrüsten“, so Graf.
„Man muss nur das CAD-Modell der neuen Variante einschwemmen
und dann die Prüffälle aufsetzen.“
Prozess könnte auf Prüfstopp verzichten
Auch der Fertigungsprozess selbst könnte dank der Lösung
beschleunigt werden. Denn das zu prüfende Objekt
– zum Beispiel der Unterbau beziehungsweise das
Fahrgestell eines Autos – fährt unter das Kamera-Array,
bleibt dort stehen, wird aufgenommen und dann geprüft.
„Mithilfe von Augmented Reality lassen sich Objekte
aber auch dynamisch erfassen“, erklärt Graf. „Die
Linie muss also nicht unbedingt anhalten.“ Das heißt:
Die Produktion könnte theoretisch in einem durchgehenden
Fluss laufen – ohne einen Prüfstopp. Derzeit
wird dies jedoch noch nicht umgesetzt, da die nachfolgenden
Prozesse ebenfalls an einen definierten Produktionstakt
angepasst sind.
Auch bei Scrutinize 3D lässt sich der Nutzen der AR-
Lösung quantifizieren. „Es gibt dafür Modellrechnungen“,
sagt Graf. „Laut diesen liegen die Einsparungen
gegenüber traditionellen optischen Prüfsystemen, die
eingelernt werden müssen, pro Produktionslinie im höheren
sechsstelligen Bereich.“
Solche und andere Projekte belegen zwar den Nutzen,
den Augmented Reality in der Qualitätssicherung haben
kann. Doch für den Einsatz der Technologie auf breiter
Ebene muss noch an einigen Punkten gearbeitet werden.
Eine Herausforderung für Augmented Reality in Fertigungsprozessen
sind unter anderem noch die Produktionsumgebungen.
Dort haben die Systeme mit zum
Teil schwierigen Bedingungen zu kämpfen – wie etwa
unterschiedlichen Beleuchtungssituationen oder komplexen
Hinterschneidungen. Herausfordernd sind auch
Situationen, in denen Objekte in einer Menge von hochreflektierenden
lackierten Teilen erkannt werden sollen.
„Wir arbeiten bereits an entsprechenden Optimierungsverfahren“,
sagt Graf. Dabei spielen auch Verfahren der
künstlichen Intelligenz eine wichtige Rolle.
Verbesserungsbedarf gibt es zudem bei den Datenbrillen.
Diese sind noch nicht an den Einsatz in der Fertigung
angepasst. Es fehlt an notwendigen Funktionen
wie etwa dem Objektracking.
Außerdem müssen auch bestimmte Voraussetzungen
erfüllt sein, um AR in der Fertigung nutzen zu können.
Die zugrunde liegenden Daten müssen strukturiert
und in ausreichender Qualität vorliegen. „Unternehmen
brauchen ein gutes Daten- und Konfigurationsmanagement“,
so Schütz von PTC. „Wenn es keinen Zugriff auf
die Daten in jeder Konfiguration gibt, dann lässt sich die
Konfiguration auch nicht prüfen.“
Das Potenzial für den Einsatz von AR in der Qualitätssicherung
sei jedoch sehr groß, so Schütz. Daher plant
PTC, Anfang des kommenden Jahres eine spezielle Lösung
für die Qualitätssicherung auf den Markt zu bringen.
Um das Thema AR weiter voranzutreiben, hat sich
PTC außerdem mit dem deutschen Startup Ioxp verstärkt.
Das Unternehmen entwickelt kognitive Augmented
Reality, die mit Künstlicher Intelligenz arbeitet. Eines
der Einsatzgebiete: die Qualitätssicherung.
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Webhinweis
Welche Möglichkeiten die Technologie
von Ioxp eröffnet, zeigen Videos
unter: http://hier.pro/EJE0A
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