Automatische Qualitätskontrolle von Radarantennen ‍

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‍Der Schweizer Hersteller von Radarantennen sah sich mit mehreren konfrontiert
Wichtige Qualitätsprobleme:
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1. Hohe Komplexität des Produkts
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Die Antennen sollten auf jeder der sechs Seiten überprüft werden, die sich optisch voneinander unterscheiden können. Jede der Antennen ist aus vier Teilen zu einem Ganzen zusammengesetzt, so dass Unregelmäßigkeiten an den Seitenflächen auftreten können (Sie können die Verbindung der Schichten sehen).

Jede der Antennen muss außerdem gleichmäßig mit einer Vergoldungsschicht bedeckt sein. Bei der Überprüfung der Oberflächenqualität kritischer Elemente muss nach Defekten mit einer Größe von nur 0,5 mm gesucht werden, die vom menschlichen Auge leicht übersehen werden können.
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Wir sprechen von Mikroschäden, Kratzern, Rissen, Verbrennungen und fehlenden Materialien, die auf allen möglichen Oberflächen auftreten, einschließlich konvexer Pfade. Zusätzlich werden dabei sogenannte „Pads“ hinzugefügt, die auf die Oberseite der Antennen geklebt werden und deren Richtigkeit ebenfalls überprüft werden muss.

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‍2. Gefahr vorübergehender Mängel
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Defekte wie fehlende Beläge, beschädigte Spuren oder Mikroschäden an der Oberfläche können zum Ausfall des Endprodukts führen. Jeder der oben genannten Mängel kann beim Endkunden zu einer Fehlbedienung der Antenne im Produkt führen, was wiederum zu einer erhöhten Anzahl von Beschwerden und finanziellen Verlusten führt.

3. Mangelnde Konsistenz und Wiederholbarkeit der Kontrollen
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Die Überprüfung der Mängel beim Kunden erfolgte bereits nach der gesamten Produktion — das hatte zur Folge, dass die Qualitätskontrolleurin während der Schicht Hunderte oder Tausende von Teilen gleichzeitig verschieben musste. Erst danach fand die Überprüfung nicht fortlaufend statt. In der Folge wurden viele Mängel weggelassen oder als „das ist immer noch ok“ gekennzeichnet, obwohl es sich tatsächlich bereits um einen echten Defekt handelte.

Aus unserer Sicht bestand das Problem des Kunden genau darin: Die mangelnde Kontrolle während der eigentlichen Produktion, es reichte aus, dass eine der Maschinen im Prozess kalibriert wurde, niemand es bemerkte (weil niemand sie überprüfte) und die gesamte Charge oder der größte Teil davon hatte einen ähnlichen Defekt. Und niemand möchte Hunderte von Spielen wegwerfen, die bereits gespielt wurden und genau den gleichen Fehler aufweisen.

Und hier ist ein gigantischer Fortschritt für sie - die Steuerung vom Spielautomaten auf unserer Seite aus und sie sind bereits in der Lage, regelmäßig wiederkehrende Probleme in Echtzeit zu beseitigen. Und im Nachhinein konnten sie wenig tun.‍

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4. Integration mit der Produktionslinie
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Das Steuerungssystem musste vollständig in die benachbarten Maschinen integriert sein (SMEMA-Standard, Kommunikation mit dem ASYS-Server) und durfte kein Element sein, das die Bandbreite der Leitung einschränkt. Die erforderliche Taktrate betrug 15 Sekunden pro Stück, während die implementierte Lösung eine tatsächliche Leistung von etwa 8 Sekunden pro Stück erzielte. Das System war daher kein einschränkender Faktor im Prozess und bot einen erheblichen Effizienzspielraum, um die Produktionsrate weiter zu erhöhen.
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5. Unsere Lösung
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Als Antwort auf die oben genannten Probleme haben wir implementiert automatisiertes Bildverarbeitungssystem zur Antennenqualitätskontrolle, deren Kernelemente sind:
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a) Technische Architektur
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• 8 Industriekameras:

• 6 lineare Kameras (Linescan) zur Inspektion von Seiten-, Boden- und Deckflächen,

• 2 Kameras (Zone) (Areascan) zur Steuerung der Vorder- und Rückseite der Antenne.
  

• Dedizierte Beleuchtung für jede Kamera (außer den oberen, die sich eine einzige Lichtquelle teilen).

• Touchpanel mit allen Funktionen zur Steuerung des Systems: Anzeige der aktuellen Ergebnisse, Anweisungen, Tages- und Schichtstatistiken, Funktionen der manuellen Steuerung der Automatisierung
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b) Automatisierung des Kontrollprozesses
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• Vollständige Inspektion während des Transports des Produkts zwischen drei Förderbändern und zwei Greifern (pneumatisch und servoangetrieben).

• Das Produkt muss nicht zur Inspektion angehalten werden - die Inspektion findet „unterwegs“ statt.

• Ausfallsicherheit und Signalintegration zwischen benachbarten Stationen
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c) Bildverarbeitungssoftware
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• Fehlererkennung auf der Grundlage von:

• Kontrast der Helligkeit der Pixel,

• Algorithmen zur Kantenerkennung

• Algorithmen zur Pixelzählung

• Fähigkeit:

• definieren Sie die minimal zulässige Größe des Fehlers,

• Aktivieren/Deaktivieren der Steuerungen für ausgewählte Oberflächen,

• separate Schwellenwertkonfiguration für jede Kamera.
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d) Integration und Berichterstattung
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• Weisen Sie jedem Produkt den IO/NIO-Status zu.

• Lesen des Data-Matrix-Codes und Verknüpfung mit dem Prüfergebnis.

• Änderungsstatistiken, Tagesstatistiken und OEE-Indikatoren (Verfügbarkeit, Leistung, Qualität).

• Fotoarchivierung (bis zu 7 Tage) mit Defektmarkierung.
  

6. Auswirkungen:
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Die automatische Qualitätskontrolle ist eine unserer Kernanwendungen. Das System prüft jede Antenne separat, ohne Spiele zu überspringen. Nach der Implementierung bewertete der Kunde die Wirksamkeit der Klassifizierung — sowohl OK- als auch NOK-Produkte — wie folgt 100% nach Ihren eigenen Qualitätskriterien. In jedem Erkennungssystem gehen wir von einer minimalen Fehlerquote von 99,9%.
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• Eliminierung menschlicher Fehler bei der Sichtprüfung,

• Früherkennung von Herstellungsfehlern,

• permanente IO/NIO-Qualitätskriterien,

• vollständige Rückverfolgbarkeit der Produkt- und Qualitätsdaten,

• Verbesserung der Indikatoren für Qualität und Stabilität des Prozesses.

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