Industrieanzeiger 28.18

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technik & wissen Neuartige KI übernimmt Auswertung Einen besonderen Schwerpunkt der PCCL- Innovation stellen neue Methoden der künstlichen Intelligenz dar, die speziell für das Auswerten der 3D-Flächendaten entwickelt wurden. Die KI muss unterschiedliche Krümmungsverhältnisse der Oberflächen und damit ein in unterschiedlichen Variationen auftretendes Lichtreflexionsverhalten berücksichtigen. Die implementierten Methoden setzen dabei auf augmentierte (künstlich erweiterte) Datensätze, mit deren Hilfe die künstlichen neuronalen Netze beispielweise darauf trainiert werden, erlaubte Oberflächenanomalien von nicht erlaubten, fehlerartigen zu unterscheiden. Das Ergebnis dieses Trainings ist eine präzise Klassifizierung von „Gutteilen“ und „Defektteilen“. Die Folge ist eine Steigerung der Gutteil-Ausbeute, da in der aktuellen Praxis grenzwertige Gutteile eher verworfen werden, um unter allen Umständen den „Schlupf“ von defekten Bauteilen zu vermeiden. Die genauere Klassifizierung hat eine beträchliche Ersparnis an Zeit, eingesetztem Material und Energie zur Folge. Der ökologische Fußabdruck pro verkauftem Bauteil wird reduziert. Als Beispiel sei der Fall der „in-molddesign“-Teile (IMD) genannt, bei welchen eine transparente Folie mit einem Dekormuster bedruckt, in die Form des Bauteils gebracht und letztlich in einem Spritzgießprozess mit einem Thermoplast zum fertigen Sichtbauteil hinterspritzt wird. Diese Bauteile können auch innerhalb einer Serie Dekorbauteil: Die künstliche Intelligenz berücksichtigt das Dekormuster bei der Inspektion von Einfallstellen. deutlich variieren. Gründe können ein variierendes Oberflächenreflexionsverhalten sein, aber auch die unterschiedliche Lage des Ober flächenmusters auf den gekrümmten Flächen. Das Inspektionssystem muss daher diese Strukturveränderungen von Defekten zuverlässig unterscheiden können. Das PCCL-Inspektionssystem detektiert und mappt (lokalisiert) die Fehler und gibt deren visuell wirksame Ausprägungsstärke als Zahlenwert aus. Die Ergebnisse werden in einem Ausgabebild als detektierte Defekt- Ergebnis der Inspektion eines 1200 mm langen Teils. Die Bereiche am Bauteil können unterschiedlich ausgewertet werden. Sie erlauben Rückschlüsse auf die Verformung und Maßhaltigkeit des Prüflings wie auch die visuelle Stärke von Oberflächendefekten. struktur oder farbkodiert (heatmap) ausgegeben. Eines der Bilder zeigt als Beispiel das Ergebnis der Inspektion eines 1200 mm langen Bauteils. Die detektierten Störungen ermöglichen Rückschlüsse auf die Verformung des gesamten Prüflings, dessen Maßhaltigkeit und auf die visuelle Stärke von Oberflächendefekten. Sie erlauben auch eine Fehlervorhersage, um Defektteile bereits vor teuren Produktionsschritten, wie zum Beispiel einer Metallisierung oder einer Lackierung, auszusondern. Qualitätsdaten steuern den Prozess Ein weiterer Nutzaspekt ist das Optimieren der Produktionsprozesse, um die Zahl an defekten Teilen zu reduzieren und den Material- und Energieeinsatz zu minimieren. Ein vernetztes System ermöglicht es, Prozessvariablen (wie Maschinen-Einstellparameter und über Sensoren erfasste Produk tionsparameter) in Echtzeit mit Qualitäts parametern des resultierenden Produktes zu verbinden. Die vernetzte Rückführung der Qualitätsdaten in den Prozess („data backfeeding“) eröffnet neue Möglichkeiten für Prozessanalyse, -steuerung und -optimierung. So lassen sich Prozesse durch Verwenden von Qualitätsinformationen der produzierten Teile besser einstellen und mittels einer selbst-intelligenten Prozessüberwachung stabil halten – und zwar nach ökonomischen Gesichtspunkten. In Zeiten von Industrie 4.0, einer Null-Fehler-Produktion und der vernetzten Kommunikation von 58 Industrieanzeiger 28.18

Ergonomie Maschinen wird damit unmittelbar ein monetär wirksamer Nutzen für die Industrie erzielt. Darüber wird in Zukunft noch mehr zu hören sein. Der Einsatz des entwickelten Systems ist für sehr viele Arten von Produkten denkbar. Wie erwähnt sind Sichtteile unterschied - licher Größe aus dem Automobil-Interieur- Bereich „im Blickfeld“, aber auch Kom - ponenten aus der Luftfahrt und aus dem eingestufte – Aufgabenstellung lösen zu können. Letztlich wurde in Leoben eine Inspektionslösung erarbeitet, die eine vollständige und menschenähnliche Auswertung von 3D-Prüfflächen ermöglicht und sich für die industrielle Produktion eignet. In den bisher mit Projektpartnern implementierten Testanlagen erwiesen sich die selbst-intelligenten PCCL-Inspektionssysteme als schnell und zuverlässig. • Anwendungsfelder der PCCL-Bauteilinspektion. Tag der Ergonomie – Der Mensch im Mittelpunkt Grafik: Konradin Mediengruppe e Dorint Hotel, Mannheim Schiffsbau . Die Oberflächen können glänzend sein oder ein Oberflächenmuster aufweisen. Hoch-glänzende Komponenten wie Scheinwerferreflektoren sind ebenso im Anwendungsportfolio wie kontinuierlich extrudierte Langprodukte, zum Beispiel Fensterprofile oder Dekorteile im Architekturbereich. Auch Komponenten von High- Tech-Consumer-Produkten lassen sich prüfen, beispielsweise Mobiltelefone, Laptops und LCD-Bildschirme, sowie Komponenten aus dem Home-Care-Bereich. Neben Defekten kann das System auch Glanzeigenschaften und rheologisch bedingte Strukturen detektieren und auswerten, zum Beispiel Lacke und andere Beschichtungen. Materialseitig kommen neben Kunststoffen auch Stahl- und Aluminium- Oberflächen in Frage und lassen sich auf Erscheinungsbild-Eigenschaften und auf Defektfreiheit analysieren. Das neue Qualitätsprüfsystem entstand durch Kombinieren von digitalem und werkstoff-physikalischem Know-how und aus der Überzeugung, eine forscherisch und technisch komplexe – ja sogar als unlösbar Priv.-Doz. Dr. Dieter P. Gruber Head of Research Robot Vision and Artificial Intelligence am PCCL – Polymer Competence Center Leoben GmbH iDer Autor, Dieter P. Gruber, wurde 2014 zum „Österreicher des Jahres“ in der Kategorie Forschung gewählt. 2003 folgte er als Physiker dem Ruf ans Polymer Competence Center Leoben und begann dort mit der Entwicklung neuartiger Inspektionsmethoden für 3D-Bauteile und Werkstückoberflächen unter Berücksichtigung des menschlichen Wahrnehmungsverhaltens. Kontakt: dieter.gruber@pccl.at Teilnahmegebühr 345,– € netto Frühbucher bis 15.12.2018: 295,- € netto In der Teilnahmegebühr ist ein Catering (Imbiss, Kaffeepausen) enthalten. Anmeldung und weitere Informationen: Si-Akademie für Sicherheit und Gesundheit Martina Langenstück Phone +49 6221 6446-39 si-akademie@konradin.de Veranstalter: Jetzt anmelden! www.tag-der-ergonomie.de Industrieanzeiger 28.18 59