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Projekt AutoInspect

Viele Prüfprozesse auf einen Blick

Die Qualität in der industriellen Fertigung wird durch eine Vielzahl sensorbasierter Einzelprüfungen sichergestellt. Dabei fallen große Datenmengen an. Eine Lösung des Fraunhofer IOSB verknüpft diese Daten zu einer Gesamtschau.

Bild: Fraunhofer

Bei Qualitätsprüfungen messen Sensoren an unterschiedlichen Prüfstationen Eigenschaften und Qualitätsmerkmale des Prüfobjekts – in der Automobilfertigung sind das etwa Spaltmaße, die Qualität der Lackierung oder die Festigkeit bestimmter Teile. Bei den teils sensorbasierten, teils manuell durchgeführten Prüfungen fallen zahlreiche Daten und Messwerte an, die Auskunft über das jeweils gemessene Merkmal geben. Diese Daten werden oftmals isoliert voneinander gespeichert.

Kombination mit Ortsinformationen

Ein Team am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB hat mit AutoInspect eine Lösung entwickelt, die unterschiedliche Prüfmodalitäten in einem System integriert und sämtliche Ergebnisse miteinander verknüpft. Die Forschenden haben dabei Sensoren, Schnittstellen und Software in einer Gesamtlösung kombiniert. „Die Vielzahl an Daten, die bei den sensorbasierten Prüfpunkten entstehen, bildet einen wertvollen Schatz versteckter Informationen. Durch die Verknüpfung heben wir diesen Schatz“, sagt Projektleiter Henning Schulte. AutoInspect soll eine Gesamtschau und die Auswertung aller relevanten Prüfdaten und Messwerte ermöglichen.

AutoInspect kombiniert Prüfergebnisse mit den jeweiligen Ortsinformationen: Auf Basis von CAD-Modellen des Produkts entsteht zunächst ein 3D-Mesh des Prüfobjekts. Jeder Messwert wird mit Referenz zu diesem 3D-Mesh gespeichert – mit Verortung der Messposition am Prüfobjekt. Es entsteht ein digitaler Zwilling, der alle relevanten Sensordaten inklusive der zugehörigen Ortsinformationen enthält sowie Meta-Infos wie etwa die Chargennummer des verwendeten Materials oder den Zeitpunkt der Prüfung.

Gesamtschau aller Prüfdaten

So entsteht eine Gesamtschau aller Prüfdaten, die – entsprechende Prüfstationen vorausgesetzt – den kompletten Fertigungsprozess umfassen kann. Durch die Verknüpfung der Messwerte in der AutoInspect-Software könnte beispielsweise sichtbar werden, dass ein Spaltmaß an einer bestimmten Stelle immer dann zu groß ist, wenn bei einem Bearbeitungsschritt zuvor ein bestimmter Temperaturgrenzwert überschritten wurde.

Die Fraunhofer-Lösung setzt auf OPC UA. Außerdem ist die manuelle, durch Augmented Reality unterstützte Kontrolle durch einen Werker möglich.

Die Auswertung der Messergebnisse beschränkt sich dabei nicht auf den laufenden oder gerade abgeschlossenen Fertigungsprozess. Die Historie der Prüfergebnisse im Rahmen lässt sich über die aktuelle Charge bzw. den aktuellen Fertigungsprozess hinaus analysieren. Dies ermöglicht, den Produktlebenszyklus von Maschinen oder Fahrzeugen über die Wartungs- und Inspektionsintervalle hinweg zu betrachten.

Gerade bei der Inspektion sicherheitsrelevanter Komponenten erlaubt die Betrachtung aller Wartungszyklen inklusive aller Daten in AutoInspect die Ursachen von Defekten schneller aufzuspüren. Probleme können mittels KI-basierter Datenanalyse im Idealfall sogar vorausschauend erkannt und die Sicherheit der jeweiligen Maschine oder Anlage kann schnell wiederhergestellt werden.


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