Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Intelligente Qualitätssicherung
Das Fraunhofer IGD hat die Software AEOLIA entwickelt, um Airbag-Generatoren optisch kontrollieren zu können, was bei der Qualitätssicherung Zeit und Kosten spart. Die ZF Airbag Germany GmbH wird diese Software in der Endkontrolle an weiteren Standorten weltweit einsetzen.
Mehr als 100 000 Airbag-Gasgeneratoren verlassen täglich das Werk der ZF Airbag Germany GmbH in Mecklenburg-Vorpommern und treten ihre weltweite Reise zu den Kunden an. Als sicherheitsrelevantes Bauteil unterliegen die Generatoren strengen Qualitätskontrollen. Deshalb muss auch die Qualitätsprüfung absolut zuverlässig sein. Der Automobilzulieferer hat das Fraunhofer IGD beauftragt, eine Software zu entwickeln, die durch manuelle Nachkontrollen bedingte Zeitverzögerungen im Ablauf minimiert, denn diese kosten Geld.
Zuverlässige Qualitätsprüfung on time
Die Software AEOLIA (Automatic End of Line Image Audit) weist eine Pseudofehlerrate – also falsch positive Fehlermarkierungen der Bilder fertiger Bauteile – von unter 0,1 Prozent auf. Manuelle Nachkontrollen jedes mutmaßlich defekten Bauteils lassen sich so auf ein Minimum reduzieren. Außerdem ist die Software in der Lage, die Bilder in sehr hoher Geschwindigkeit zu prüfen. Sobald sie ein möglicherweise defektes Teil auf dem Band identifiziert, kommuniziert sie mit der SPS-Einheit der Produktionsanlage, und das Teil wird direkt zur Nachkontrolle sortiert – ohne Verzögerungen im Produktionsablauf.
Intelligente und flexible Software
AEOLIA basiert auf einer speziellen Variante eines Gaussian- Mixture-Modells, eines statistischen Modells zur Wahrscheinlichkeitsberechnung. Die Software lernt, welche Schwankungen in der Erscheinung eines Produkts normal sind, und spürt gezielt Abweichungen auf. Die dafür notwendigen Templates werden mit Bilddaten korrekter Bilder angelernt. Der Vorteil: Die Qualitätsbeauftragten im Werk können die Software unkompliziert selbst an neue Varianten anpassen.
Nach erfolgreicher Pilotierung validierten die Forschenden AEOLIA knapp zwei Jahre lang, um die hohen Anforderungen an die Performance sicherzustellen. Schritt für Schritt hat die Fraunhofer-Lösung die bis dato verwendete Software ergänzt und ist inzwischen auf vielen Fertigungslinien im Werk in Laage im produktiven Einsatz. Die ZF Airbag Germany GmbH bereitet derzeit die Anwendung in den Werken in Mesa (USA), Xi‘an (China) und Aschau am Inn (Deutschland) vor. Das Fraunhofer IGD berät bei der Einführung, nimmt die notwendigen lokalen Anpassungen vor und unterstützt auch zukünftig bei Serviceanfragen.