Eine moderne Elektronikfertigung basiert auf einer effizienten Materialwirtschaft

17.11.2022 – News

Faktoren wie die zunehmende Digitalisierung, Automatisierung und die allgegenwärtige Bauteilknappheit machen es erforderlich, etablierte materialwirtschaftliche Prozesse anzupassen. Schließlich basieren eine effizient ausgelastete Elektronikfertigung sowie mannigfache unternehmerische Entscheidungen auf umfangreichem Datenmaterial. Es werden daher vielfältige Software- und Hardwarekomponenten angeboten, um beispielsweise Materialbestände, Liefertermine, Produktionsprozesse, Stückzahlen, Versandtermine und mögliche Engpässe wirksam zu erfassen.

Autonome, intelligente Fahrzeuge erlauben eine deutliche Kostenoptimierung.

„Wurden digitalisierte materialwirtschaftliche Vorgänge noch bis vor einigen Jahren überwiegend mit großen EMS-Dienstleistern und OEMs in Verbindung gebracht, sind heute auch kleine und mittelgroße Fertigungsbetriebe an einem hohen Automatisierungsgrad interessiert“, sagt Olaf Römer, Geschäftsführer der ATEcare Service GmbH & Co. KG. Als Partner für Test und Prüfaufgaben bietet ATEcare seinen Kunden daher unter der Marke „Materialwirtschaft by ATEcare“ neben umfangreicher Service- und Beratungsdienstleistungen auch Hardware-Komponenten für ein effizientes Materialmanagement in der Elektronikfertigung an. Hinzu kommen Schnittstellen und Software-Lösungen, um die erfassten Daten in Fertigungsmanagementsysteme, sogenannte Manufacturing Execution Systemen (MES) zu transportieren und damit den Nutzern zur Verfügung zu stellen.

Abgestimmte Technologien

So befinden sich im Portfolio von ATEcare Lösungen für die Wareneingangskontrolle. Der in Zusammenarbeit mit der abp Automationssysteme GmbH entwickelte Wareneingangstisch Gigaflex Flyscan WE 12P ist für die schnelle und effiziente Erfassung aller Wareneingänge und Gebindeinformationen ausgelegt. Die Technologie erfasst und verknüpft anhand einer Matrix-Kamera mit Multi-Code-Leser und integrierter LED-Beleuchtung in einem einzigen Scan-Prozess die Produkt-ID mit den Gebindeinformationen. Störendes Fremdlicht wird dabei durch weißes Konstantlicht eliminiert. Der Wareneingangstisch erlaubt die Date-Code-Konvertierung und lässt sich optional mit einer Klartext-Erfassung per OCR-Schrifterkennung ausstatten. Ein Etiketten-Einlernprozess seitens des Bedieners ist nicht erforderlich. Vielmehr kann das System dank KI die erfassten Daten schnell und fehlerfrei zuordnen und unbekannte Barcodes selbstlernend erkennen. Zusätzlich erstellt das System farbige Verknüpfungen von Barcode und Informationen, um dem Bediener ein visuelles Erfassen und Zuordnen zu ermöglichen.

Durch die neue FlyScan-Technologie ist das Einlernen von Etikettendaten nicht mehr erforderlich.

Außerdem ist der Scan-Vorgang sehr vereinfacht, da die Gebinde lediglich einmal frei Hand oder über ein Fördersystem durch den Lesebereich des Scanners bewegt werden müssen. „Andere Scantische basieren oftmals auf beweglicher Mechanik. Weil die Gebinde dabei auf einen Glastisch aufgelegt werden, zerkratzt die Glasplatte irgendwann. Überdies ist es hier erforderlich, die Ware zweimal zu scannen – einmal, um die Informationen auf den gelieferten Labels erfassen und ein zweites Mal, um die Daten mit dem eignen neuen Label verknüpfen zu können“, meint Römer.

Das Etikett kann sowohl vor als auch nach dem FlyScan-Prozess erstellt werden. Die direkt vor dem Scan-Prozess gedruckten Etiketten werden nachfolgenden Gebinden automatisch zugeordnet. Anhand von gängigen Standardschnittstellen lässt sich der Wareneingangstisch in ERP- und Lagersysteme einbinden. Zudem ist es möglich, einen Handscanner für große Verpackungseinheiten und einen Etikettendrucker zu integrieren. „Da sich die Etiketten bereits im Vorfeld mit der Ware verknüpfen lassen und durch die einfache Handhabung, verkürzt sich die Bearbeitungszeit im Wareneingang“, hebt Römer hervor.

Das skalierbaren Materialmanagementsystem „Materialwirtschaft by ATEcare“ ermöglicht es, zentral und herstellerunabhängig die Lagerung, Bereitstellung, Überwachung von Alterungs- und Trocknungsgrad, Kommissionierung und der Materialtransport elektronischer Bauteile zu verwalten. So umfasst das skalierbare Materialmanagementsystem Gigaflex MMS von abp verschiedene manuelle und vollautomatische Lagersysteme wie etwa Klimaschränke für die MSD-Behandlung, Kühlsysteme für Kleber- und Patenlagerung als auch Werkzeuglager. Es bietet Schnittstellen zur Anbindung von Fremdsystemen und erlaubt eine umfassende Traceability aller Komponenten.

Ein weiteres Element der Marke „Materialwirtschaft by ATEcare“ ist der Neotel Smart Counter X400. Der kontaktlose Bauteilzähler nutzt eine Röntgentechnologie und KI-basierte Algorithmen, um den Bestand von auf Rollen, in Stangen oder lose angelieferter Bauteile sekundenschnell zu verarbeiten und zu aktualisieren. Die Zählgenauigkeit des als eigenständiges Gerät und mit dem Smart Counter X800 als vollautomatisches INLINE-System angebotenen Bauteilzähler liegt bei >99,9 %. Der Smart Counter eignet sich für einen Zählbereich von 427 mm x 427 mm und kann bis zu vier 7“-Rollen gleichzeitig erfassen.

Mit dem Smart Counter X400 von Neotel Technology lässt sich der zeitaufwendige und arbeitsintensive Zählprozess von Bauteilen verkürzen.

Das universelle Lagersystem Gigaflex Storage Center ist hingegen ein vollautomatisches Material-, Logistik- und Kommissionier-Center, das sich flexibel konfigurieren und erweitern lässt. Die Anlage ermöglicht das Einlagern von SMT-Bauteilgebinden und THT-Gebinden, wobei jedes Gebinde einzeln überwacht werden kann. Das Storage System verfügt über Funktionen wie Rücktrocknen, Trockenlagern und Dry-Pack-Verpacken und erlaubt es, Klimazonen zur Pastenlagerung und Langzeitlagerung von Bauteilen einzurichten. Auf einer Stellfläche von gut 20 m² bietet es Platz für über 65.000 7″-Rollen. Das Lagersystem kann direkt an ein Warenwirtschaftssystem, an SMT-Linien oder weitere Systeme angebunden werden. Anhand einer intelligenten Kommissionierung stellt es außerdem automatisch die an einer Maschine, am Arbeitsplatz oder an der Fertigungslinie benötigten Materialien bereit.

Ist es erforderlich, durch manuell platzierte/gestapelte PCB-Magazine belegte Fertigungsflächen signifikant zu reduzieren, bietet sich der Einsatz des vollautomatischen Magazin-Lagersystems Smart In-Production Warehouse von cts an. Bei dem modular aufgebauten intelligenten Warehouse sorgt ein im Kern verbautes raumsparendes Greifsystem für das effektive Ein- und Auslagern von PCB-Magazinen. Das Lagersystem lässt sich individuell anpassen und erlaubt beispielsweise auch die Lagerung von KLT-Boxen für zusätzliches Material wie Bauteilrollen oder Verbrauchsmaterial.

Geht es um die Materialerkennung und das Lesen von Barcodes, bieten sich die mit Servomotoren und einem Kamerasystem ausgestatteten Lagersysteme SMD BOX SISO, MIMO und HYBRID von Neotel Technologie an. Während sich die SMD BOX SISO und MIMO vor allem für die Lagerung und Verwaltung elektronischer Komponenten in verschiedenen Gebinden eignen, erlaubt die SMD BOX HYBRID das Einlagern von Lotpasten, Leiterplatten und Feeder. Die XL-Version stellt dabei auch Kapazitäten für sehr große Behälter zur Verfügung.

Die Lagersysteme der Serie SMD BOX von Neotel Technology eignen sich für die Lagerung und Verwaltung elektronischer Komponenten in verschiedenen Gebinden.

Eine wirtschaftliche Materialverwaltung ermöglichen außerdem die Pick-to-Light-Lagersysteme SMD LIGHT (SLR), SMD LIGHT MOBILE (SLRM) und SMD LIGHT STENCIL (SLS) von Neotel Technologie. Diese Systeme leuchten anhand eines LED-Systems den Lagerplatz eines Gebindes aus und unterstützen somit bei der Auswahl der Lagerstellen. Wird ein Gebinde entnommen, aktualisieren die mit dem kundenseitigen MES verbundenen Lagersysteme automatisch den Bestand. Das SLR bietet Kapazitäten, um bis zu 1.400 7“ Rollen einzulagern. Das mit Batterie, Industrie-PC und Internetverbindung ausgestattete SLRM sorgt hingegen für einen nahtlosen Materialnachschub direkt an den Fertigungslinien. Das speziell für die Schablonenverwaltung von Druckern entwickelte Lagersystem SLS wiederum kann die Barcodes der Schablonen lesen, Teilenummer und Standortinformationen erkennen und mit dem die Produktion steuernden MES kommunizieren. Zudem erlaubt das modular aufgebaute System eine schnelle Montage.

Die menschliche Arbeitskraft sinnvoll nutzen

Wird die menschliche Arbeitskraft für den Transport und die Zustellung von Gütern eingesetzt, kann der Aufwand hierfür auf bis zu zwei Drittel der Produktionskosten belaufen. Dank intelligenter Fahrzeuge wie dem fahrerlosen Transportsystem Omron LD ist es hingegen möglich, die Produktivität und Effizienz einer Fertigung zu verbessern. Das autonom agierende Transportsystem ist in unterschiedlichen Aufbauvarianten als cts AIV von der cts GmbH verfügbar und lässt sich in nahezu allen Industriezweigen einsetzen. Baulichen Maßnahmen zur Orientierung sind nicht erforderlich. Das fahrerlose System versorgt SMT-Linien aus einem zentralen oder verteiltem Lagersystem mit Bauteilen und transportiert Leiterplattenmagazine. Zudem besteht die Möglichkeit, einen Flottenbetrieb mit bis zu 100 mobilen Robotern aufzubauen.

Nur gemeinsam zu stemmen

„Eine effiziente Materialwirtschaft umfasst natürlich vielfältige Themen. Ein einzelnes Unternehmen kann das nicht abbilden. Schließlich lassen sich Hardware-Lösungen ohne die passende Software kaum sinnvoll einbinden und nutzen. Damit kommt der Software eine entscheidende Rolle zu. Auch bekannte Marktbegleiter setzen daher auf Partnerfirmen, um den enormen Leistungsumfang handhaben zu können“, erläutert Römer den Fakt, warum ATEcare kundenspezifische Lösungen aktuell mit fünf Partnerunternehmen erarbeitet. Dabei treten die Unternehmen je nach Projekt auch gemeinsam auf, wobei ein Generalunternehmen die federführende Kundenbetreuung übernimmt.

03.11.2022 – News

ATEcare präsentiert vom 15. – 18. November 2022 auf der Electronica 2022 in München in der Halle A3 am Stand 538 neben einer neuen Generation verschiedenster Röntgeninspektionssysteme zur Qualitätsüberwachung von EV-Fahrzeugbatterien von SEC, auch die smarte Inspektionslösung KITOV CORE, die mit dem Vision Award 2022 ausgezeichnete zugehörige Software CAD2SCAN sowie die neuen Inspektions-Systeme OMRON VT-X750 Serie III (AXI) und S1080 (AOI) und die 4K-Serie des Herstellers Inspectis.

Das smarte Inspektionssystem Kitov inspiziert ein komplexes Bauelement.

Der koreanische Maschinenhersteller SEC ist einer der wenigen Anbieter, der Röntgenröhren selbst entwickelt und baut. Als Vertriebspartner kann ATEcare somit eine große Bandbreite an 2D, 2,5D, 3D und CT-Lösungen anbieten, die sowohl als Offline- und Inline-Systeme und als geschlossene oder offene Varianten mit unterschiedlichen Leistungsparametern erhältlich sind. Die Röntgeninspektionssysteme bieten vielfältige Optionen für die gezielt ausgerichtete und zuverlässige Röntgenprüfung aller EV-Batterietypen und lassen sich beispielsweise im Bereich der Qualitätsüberwachung von Fahrzeugbatterien nutzen. Unterstützt werden die Röntgeninspektionsgeräte durch die SEC-Software x-ray inspection oder optional auch durch VG Studio.

ATEcare ist zudem der Vertriebspartner von Kitov.ai. Das israelische Unternehmen hat mit dem smarten KITOV ein Inspektionssystem entwickelt, mit dem sich die aufwendige und fehleranfällige manuelle Qualitätskontrolle eliminieren lässt. Das mit einem Drehtisch und einer an einem Roboter verbauten ausgeklügelten Kamera- und Beleuchtungstechnik ausgestattete visuelle Inspektionssystem kombiniert 2D-, 3D- und Deep-Learning-Technologien. Da das automatisierte System zudem selbstständig die zur Klassifizierung von Fehlern erforderlichen Bewegungsmuster erstellt, benötigt der Anwender keine spezifischen Roboterkenntnisse. Ferner dokumentiert und speichert der KITOV durchgängig alle Prüfergebnisse, was eine nachvollziehbare, einheitliche und personenunabhängige Qualitätskontrolle (Traceability) erlaubt. Die Inspektionstechnologie lässt sich mittels KI für die visuelle Inspektion trainieren, wobei diverse Optionen für die Sichtprüfung angeboten werden. Somit lassen sich bisher als zu komplex eingestufte Prüfaufgaben schnell, präzise und zuverlässig erledigen. Zudem werden bei der manuellen Inspektion ungenaue Prüfergebnisse aufgrund von unterschiedlichen Definitionen vermieden. Die Pseudofehlerrate wird somit sukzessive auf ein vernachlässigbares Minimum reduziert.

Mit dem CAD-basierten visuellen Inspektionssystem CAD2SCAN lassen sich zu prüfende Bereiche vielschichtiger Komponenten unkompliziert und intuitiv direkt im CAD-Modell definieren.

Die zugehörige Software CAD2SCAN ermöglicht es überdies, Prüfaufgaben unkompliziert und intuitiv direkt im CAD-Modell zu definieren. Die mit dem VISION Award 2022 prämierte Software optimiert Inspektionspläne, automatisiert zeitaufwendige Sichtprüfungen und minimiert die Inspektionszeit. In Kombination mit den Modulen Smart Visual Inspection and Review Station von KITOV bietet die Software diverse Optionen für die Prüfung komplexer 3D-Geometrien und komplizierter Prüfanforderungen. So steuert und positioniert das Inspektionsprogramm den Roboterarm, die Kamera und den Drehtisch für die Oberflächeninspektion auf Basis von CAD-Daten optimal. Der KITOV Visual Inspector inspiziert die im CAD ausgewählten Flächen und berücksichtigt dabei auch Reflexionen, indem es den am besten geeigneten Beleuchtungswinkel bestimmt. Weitere Daten wie Schraubentypen und -abmessungen fließen in die Bewertung mit ein. Darüber hinaus liefert CAD2SCAN für Etiketten und Barcodes relevante Informationen. Die Technologie lässt sich in gängige CAD-Software-Systeme implementieren.

Baugruppeninspektion mit einem 4K-Video-Mikroskope von Inspectis.

Zudem zeigt ATEcare die Videoinspektionssysteme mit Ultra-High-Definition-4K Auflösung der U-Serie des Herstellers Inspectis. Die BGA-Inspektionssysteme bieten eine konfigurierbare 4K-Premium-Bildqualität in zwei verschiedenen Formfaktoren und sind wahlweise mit 10- oder 30-fach optischem Zoom erhältlich. Da die optische Sonde mit integrierter Hochleistungsbeleuchtung einen Betrachtungswinkel von 90° bietet, lassen sich mit dem Videoinspektionssystemen Mikrorisse, kalte Lötstellen, Whisker, fehlende Kugeln, Ablagerungen, überschüssiges Flussmittel und andere Lötprobleme unterhalb von BGAs, CSP, CGA und FlipChip-Paketen erkennen.

Das AVI-System von Kitov Core.

ATEcare ist Langzeitpartner der Firma OMRON. Gemeinsam werden die neuen AOI-, AXI- und SPI-Generationen gezeigt. Die AXI X750 wird in der 3. Generation vorgestellt. 3D AOI- und SPI-Systeme sind komplett neu entwickelt worden und weisen technische Neuheiten auf, die es so bislang am Markt noch nicht gibt. OMRON kann über 35 Jahre Erfahrung auf diesem Gebiet vorweisen und nutzt diese Geräte auch in eigenen Elektronikfertigungen. Viele OMRON Patente fließen auch in diese Lösungen ein.

Der Kitov-Inspektionskopf kann auch als einzelne Kameralösung in Kombination mit alle gängigen Roboter- und Cobot-Lösungen eingesetzt werden. Im Video stellen wir zusammen mit KUKA die Integration des Inspektionskopfs mit einem KUKA-Roboter vor.

12.10.2022 – News

Das israelische Unternehmen Kitov.ai wurde für seine Software CAD2SCAN zum Gewinner des VISION Award 2022 ernannt. Mit den CAD-basierten Prüfplanungen lassen sich die Einrichtung von Roboterprüfsystemen erheblich vereinfachen. Sowohl die Inspektionssysteme Kitov Core als auch die dazugehörigen Softwarelösungen werden von der ATEcare Service GmbH & Co. KG in der DACH-Region vertrieben.

Sieger des Vision Awards 2022: Kitov.ai

Kitov.ai wurde als Gewinner am 5. Oktober 2022 im Rahmen einer speziellen Preisverleihung während der VISION-Messe in Stuttgart bekannt gegeben. „Wir sind hocherfreut über die Anerkennung unserer CAD-basierten automatischen Prüfplanung durch das VISION-Preiskomitee“, sagt Dr. Yossi Rubner, Gründer und CTO von Kitov.ai. „Die CAD2SCAN-Technologie erweitert die Möglichkeiten unserer Softwareplattform und ermöglicht die vollständige Automatisierung der Produktinspektion vom CAD bis zur eigentlichen Fertigungslinie.“ Olaf Römer, Geschäftsführer von ATEcare ergänzt:“ Beim Kitov Core handelt es sich bereits um ein hochinnovatives Inspektionssystem. Die intuitive CAD2SCAN-Software bietet nun weitere Möglichkeiten, um komplexe Strukturen schnell, einfach und zuverlässig zu inspizieren.“

CAD2SCAN ist die neueste Funktion des Kitov Smart Planners. Die Kombination von CAD2SCAN mit der automatisierten Planungs- und Inspektionssoftwareplattform von Kitov erlaubt es Kunden, sehr schwierige und zeitaufwändige Inspektionslösungen manuell leicht zu programmieren und einzusetzen. Insbesondere bei Bauteilen mit komplexer Geometrie ermöglicht es CAD2SCAN den Qualitätsmanagern ihre Prüfanforderungen direkt am CAD-Modell des Prüflings zu definieren und den Zeitaufwand im Vergleich zur manuellen Programmierung, um Wochen oder sogar Monate zu verkürzen. CAD2SCAN extrahiert automatisch die spezifischen geometrischen und semantischen Informationen für jede im CAD markierte Prüfanforderung. Diese Informationen werden an die semantischen Detektoren zur Durchführung der Prüfaufgaben weitergeleitet.

Zusätzlich zu den eingebauten semantischen Detektoren wie Oberflächendetektor, Etikettendetektor, Schraubendetektor und Existenzdetektor ermöglicht die offene Softwareplattform von Kitov.ai die einfache Integration von weiteren Drittanbieter-Detektoren. Diese profitieren von den Planungs- und Berichtsdiensten der Plattform. Somit optimiert CAD2SCAN den Inspektionsplan auch im Hinblick auf Genauigkeit und Durchsatz und garantiert überdies die vollständige Abdeckung. Gleichzeitig lassen sich Roboterbewegungen und die Anzahl der zur Abdeckung aller interessierenden Bereiche erforderlichen Bilder reduzieren und die Gesamtinspektionszeit minimieren.

Die automatische CAD-basierte Prüfplanung ist ein entscheidender Vorteil für Branchen, die komplexe Baugruppen und Produkte herstellen. CAD2SCAN-Technologie verbessert beispielsweise die Prüfung von geformten Teilen mit komplexen geometrischen 3D-Formen, wie Triebwerksschaufeln, Räder, Metallformteile und komplexer CNC-Teile. Aber auch kundenspezifisch und in geringen Stückzahlen gefertigte Komponenten, wie medizinische Implantate oder 3D-gedruckte Teile lassen sich damit einer automatisierten Prüfung unterziehen, die mit herkömmlichen Inspektionsanlagen schwierig und unwirtschaftlich wäre.

Die CAD2SCAN-Technologie ist als Plugin für gängige CAD-Software-Systeme implementiert und korrespondiert aktuell mit SolidWorks und Creo. Darüber hinaus unterstützt die Software auch den sich entwickelnden ISO-Standard QIF (Quality Information Framework) und kann die darin eingebetteten Anforderungen an die Sichtprüfung analysieren.

29.09.2022 – News

Auf der Fachmesse für Bildverarbeitungstechnologien präsentiert die ATEcare GmbH am Stand B87 in Halle 10 verschiedene intelligente Inspektionssysteme zur Qualitätssicherung in der industriellen Fertigung.

Baugruppeninspektion mit einem 4K-Video-Mikroskope von Inspectis

Ein Stand-Highlight wird das AVI-System Kitov Core sein, das sich nicht nur in der Elektronikfertigung, sondern in fast allen industriellen Fertigungsumgebungen einsetzen lässt. Die auf einem Roboter installierte Inspektionseinheit Kitov Core kann vollautomatisch Geräte, Einzelteile oder auch Leiterplatten von allen Seiten prüfen. Der Roboter wird dazu nicht programmiert, sondern folgt den bekannten CAD-Daten. Die Inspektion nutzt KI-basierende Algorithmen zur Suche nach Fehlern wie Kratzer und Fehlpositionierungen von Aufschriften, Schrauben, Steckern, THT-Komponenten, Barcodes, etc. „Alles, was ein Mensch sehen kann, sieht das System etwas besser, konstanter und schneller. Manuelle, monotone Inspektionsaufgaben können so alternativ vollautomatisch und fehlerfrei umgesetzt werden“, erklärt Olaf Römer, Geschäftsführer der ATEcare Service GmbH & Co. KG. Außer dem Kamera- und dem Robotersystem umfasst das Kitov-System auch innovative Software-Lösungen. So ist die kürzlich vorgestellte neue CAD2SCAN-Funktion des Kitov Core, bei der sich die Inspektion ohne Programmierkenntnisse direkt aus den CAD-Daten umsetzen lässt, für den Vision Award nominiert worden.

Neue Mikroskop-Serie

Neben dem Kitov Core präsentiert ATEcare überdies auch 4K-Video-Mikroskope für die manuelle Inspektion von Inspectis. „Wir zeigen die neue Mikroskop-Serie, die neben einer einmaligen Bildqualität nun auch innovative Software-Lösungen anbietet. Dadurch sind geführte Inspektionen und Bildvergleiche möglich“, führt Römer weiter aus. Des Weiteren zeigt ATEcare ein BGA Inspektions-Mikroskop, das auch bei kleinsten Abständen scharfe Bilder, beispielsweise von der BGA-Struktur unter dem Gehäuse zeigen kann. Eine weitere Neuheit ist das digitale invertierende Mikroskop-System WELDinspect 8MP.  

02.08.2022 – News

Mit dem CAD-basierten visuellen Inspektionssystem CAD2SCAN lassen sich zu prüfende Bereiche vielschichtiger Komponenten unkompliziert und intuitiv direkt im CAD-Modell definieren, Inspektionspläne optimieren, zeitaufwendige Inspektionen automatisieren und somit die Inspektionszeit minimieren. Weil darüber hinaus mehrere Inspektionspunkte in einem einzigen Bild erfasst werden können, lässt sich außerdem die Zykluszeit verkürzen.

Kitov inspiziert ein komplexes Bauelement entsprechend der im CAD2SCAN definierten Vorgaben.

Makellose Oberflächen sind nicht nur ein Qualitätsmerkmal. Vielmehr kann ein Produkt durch Risse, Kratzer und Dellen auch unbrauchbar werden. Hersteller setzten daher automatisierte Qualitätssicherungssysteme ein, um Defekte frühzeitig zu erkennen. Allerdings sind diese Systeme meist auf ein bestimmtes Produkt zugeschnitten und nicht für variable Elemente geeignet. „In Kombination mit den Modulen Smart Visual Inspection and Review Station von Kitov bietet CAD2SCAN diverse Optionen der Sichtprüfung. Das lässt sich insbesondere an Komponenten mit komplexer 3D-Geometrie und komplizierten Prüfanforderungen aufzeigen“, sagt Olaf Römer, Geschäftsführer der ATEcare Service GmbH & Co. KG. 

Robotergestützte Sichtprüfung

Für die robotergestützte Sichtprüfung übernimmt CAD2SCAN automatisch alle verfügbaren Informationen inklusive der Geometrie- und Bauteilspezifikationen aus dem CAD. Anhand dieser Daten berechnet die Software für jedes spezifische Merkmal die besten Betrachtungs- und Beleuchtungswinkel. Im Anschluss daran werden die erfassten Flächendaten in das Kitov Planner Tool exportiert und ein 3D-Modell der zu prüfenden Komponente generiert. Qualitätsbeauftragte können dadurch bereits in der CAD-Datei intuitiv und unkompliziert einen Prüfplan für ein physisches Produkt erstellen. Zudem besteht die Möglichkeit, anhand der CAD-Datei oder des vollständigen 3D-Scans eines Referenzproduktes einen digitalen Zwilling zu erzeugen.

Das Kitov-System übernimmt die exportierten CAD-Daten in das Inspektionsprogramm Kitov Visual Inspector und startet die visuelle Inspektion, indem es die Bewegung des Roboterarms steuert und sowohl Kamera als auch Drehtisch dem Prüfplan entsprechend optimal positioniert. Der Kitov Visual Inspector inspiziert die im CAD ausgewählten Flächen und zeigt auf der Oberfläche erkannte Abweichungen zuverlässig an. Für eine verbesserte Inspektion sorgen außerdem einschlägige Daten. So berücksichtigt das System während der Oberflächeninspektion aus dem CAD extrahierte Informationen beispielsweise zu Reflexionen, indem es die am besten geeigneten Beleuchtungswinkel bestimmt. Aber auch Daten zu Schraubentypen und -abmessungen fließen in die Bewertung ein, um die Schraubeninspektion zu verbessern. Zudem liefert das CAD-Modell Informationen, die für Etiketten und Barcodes relevant sind.

Dank der CAD2SCAN-Technologie lassen sich komplexe und schwer zugängliche geometrische 3D-Formen wie beispielsweise Turbinentriebwerke, Laufschaufeln, Räder, Metallformteile einer vollständigen Inspektion unterziehen. Zudem bietet sich die automatisierte Qualitätsprüfung auch für kundenspezifische Komponenten an, die in Kleinserien hergestellt werden. Etwa für medizinische Implantate oder 3D-gedruckte Bauteile. Gängige Technologien lassen sich hier oftmals nur schwer und außerdem selten wirtschaftlich einsetzen. Angeboten wird CAD2SCAN als Plugin für gängige CAD-Softwaresysteme wie etwa SolidWorks und Creo. Zudem unterstützt die Technologie nicht nur den ISO-Standard QIF (Quality Information Framework), sondern kann auch die darin eingebetteten visuellen Inspektionsanforderungen analysieren.

28.06.2022 – News

In der Wehrtechnik als auch in der Luft- und Raumfahrt gelten höchste Qualitätsstandards. Und das aus gutem Grund; schließlich kann in diesem Bereich die Materialbeschaffenheit über Leben und Tod entscheiden. Zeitgleich setzen diese Industriezweige für die Qualitätskontrolle oftmals auf die manuelle Sichtprüfung durch den Menschen.

Ein Dilemma, das sich beispielhaft anhand der Herstellung und Wartung von Antriebseinheiten für Flugzeuge, Helikopter und Drohnen aufzeigen lässt. Häufig wird hier für die Qualitätssicherung von Triebwerksschaufeln, Rotorblättern oder Propellern noch immer auf Prüfverfahren gesetzt, die bei nicht ferromagnetischen Werkstoffen zum Einsatz kommen. So erlaubt zum Beispiel die Farbeindringprüfung das Erkennen von Oberflächenschäden, die bei der Herstellung von technischen Bauteilen auftreten können. Das Eindringverfahren, auch Penetrier-Verfahren genannt, ist eine einfache Untersuchungsmethode der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Das Verfahren ermöglicht es, Poren, Risse, Bindefehler, Überlappungen oder andere Schäden auf der Werkstückoberfläche zu erkennen. Die Sichtprüfung erfolgt dann durch einen Mitarbeiter. Auch verbringen Beschäftigte bis zu mehreren Stunden mit einzelnen Bauteilen, Unterbaugruppe oder Systemen, um die für das menschliche Auge sichtbaren Fehler zu entdecken. Checklisten, das 4-Augenprinzip und aufwendige Qualitätssicherungsprozesse sollen dabei das Übersehen von Defekten vermeiden. Dennoch sind dementsprechend durchgeführte Montage-, Integrations- und Qualitätsprozesse zwangsläufig anfällig für menschliche Fehler.

Herausfordernde Qualitätssicherung

Unternehmen setzten beträchtliche Ressourcen ein, um Fehler zu reduzieren und zu beseitigen. Zeitgleich ist es vielfach schwierig und manchmal sogar fast unmöglich, qualifizierte Arbeitskräfte für die Qualitätskontrolle zu finden. Während die bisherigen Fachkräfte für die visuelle Inspektion immer älter werden, bevorzugt die nachrückende Generation andere Arbeitsbereiche. „Zudem ermüden Menschen und machen Fehler. Das ist der größte Nachteil der manuellen Sichtprüfung. Werden Mängel dann erst zu einem späteren Zeitpunkt von Endkunden, Anwendern oder Verbrauchern entdeckt, kann das sehr kostspielig sein. Im Fall von Triebwerken und Propellern vielleicht sogar tödlich“, zeigt Olaf Römer, Geschäftsführer der ATEcare Service GmbH & Co. KG auf. „Der Faktor Mensch stellt bei Prüfverfahren somit immer ein Restrisiko dar. Zudem verlangen Endkunden reproduzierbare Dokumentationen von Inspektionen.“

Zudem sind die aufgrund von schlechter Qualität (CoPQ) entstehenden Kosten erheblich. So schlagen mangelhafte Flugzeugtriebwerke und Triebwerksteile mit Kosten in Höhe von 5.4 bis 6.3% vom Umsatz zu Buche. Dies ist den Herstellern von Wehrtechnik-, Luft- und Raumfahrtindustrie durchaus bewusst. Dennoch tun sie sich aus mannigfachen Gründen schwer, automatisierte Sichtprüfungstechnologien einzuführen. Schließlich produzieren diese Hersteller vielfältige Produkte, Teile und Komponenten in kleinen Chargen in einer dynamischen Fertigungsumgebung. Für deren Prüfung und Inspektion sind daher hochflexible Lösungen erforderlich. Die Möglichkeiten der automatischen Sichtprüfung waren daher eingeschränkt.

Effiziente Inspektion

Das intelligente AVI-System Kitov Core, das ATEcare als Vertriebspartner vertreibt, könnte nun Abhilfe schaffen. „Bei dem Kitov handelt es sich um das erste robotergeführte – 2D-Universalsystem, das praktisch jedes Produkt effektiv inspizieren kann, ohne den Roboter anzulernen. Zudem lässt sich mit der Technologie der gesamte Prüfungsprozess reproduzierbar beschleunigen und die Fehlerquote auf null reduzieren, was sich natürlich positiv in den Kosten niederschlägt“, hebt Römer hervor.

Der Kitov erzielt durch den Einsatz fortschrittlicher 3D-Computer-Vision-Algorithmen und künstlicher Intelligenz wie maschinelles Lernen und Deep-Learning ein hohes Erkennungsniveau. Mit dieser Technologie lassen sich überdies die mit der manuellen Inspektion verbundenen mühsamen Arbeiten und inkonsistenten Ergebnisse unterbinden. Der Kitov unterstützt komplexe 3D-Strukturen, kann zahlreiche Materialien prüfen und dabei zudem komplette Prüfvorschriften berücksichtigen. Außerdem lässt sich die Kitov-Software mittels Deep Learning anhand von Referenzbildern qualitativ einwandfreier und mit Mängeln behafteter Teile trainieren, weshalb sie flexibel auf verschiedene Situationen und unterschiedliche Fehlerbilder reagieren kann.

Die Supervised-Learning-Algorithmen analysieren die Bilder außerdem statistisch auf Merkmale und Beziehungen. Anschließend wird eine gewichtete Tabelle beziehungsweise ein neuronales Netzwerk erstellt. Dieses definiert, was ein gutes oder ein schlechtes Teil ausmacht. Die Auswahl und Bewertung dieser Aufnahmen sollte von qualifiziertem Fachpersonal vorgenommen werden, das mit dem Produktionsprozess und mit den dabei auftretenden Fehlern vertraut ist. „Das klingt einfacher, als es tatsächlich ist, da der beschriebene Prozess tatsächlich eine sehr rechenintensive Analyse beinhaltet“, hebt Römer hervor. Während der Inferenz, also während das in der Trainingsphase Gelernte angewandt wird, benötigt das System jedoch im Vergleich zu anderen Technologien eine erheblich geringere Rechenleistung. Eine Anbindung an eine performante IT-Infrastruktur wie ein Hochleistungsrechenzentrum oder eine Serverfarm ist daher nicht erforderlich. Dadurch lässt sich das System auch an Standorten ohne entsprechende Voraussetzungen betreiben.

Trainierte Technik

Vielfach haben Anbieter von KI-Lösungen auch vorab trainierte neuronale Netze im Angebot, um den Anwendern das Trainieren ihrer Systeme abzunehmen. Etwa zur Schriftlesung (OCR), für das Lesen beschädigter oder verzerrter Barcodes, für die Erkennung von Kratzern oder zur Überprüfung von Komponenten, wie z.B. Schrauben und ihr Sitz. So ist auch der Kitov standardmäßig mit mehreren vorab angelernten neuronalen Netzen zum Überprüfen von Merkmalen wie Verschraubungen, Oberflächen, Etiketten, Beschriftungen oder Netzwerkanschlüssen ausgestattet. Ferner kombiniert das System die Vorteile traditioneller Bildverarbeitungsalgorithmen mit seiner Deep-Learning-Technologie, um sich bei der Inspektion komplexer Bauteile kontinuierlich an sich ändernde Bedingungen anpassen zu können. Außerdem lernt das System nicht nur in der Trainingsphase was gute und schlechte Teile ausmacht, sondern lernt auch während Produktion ständig hinzu.

Die Pseudofehlerrate verringert sich somit sukzessive auf ein vernachlässigbares Minimum, was gerade für zuverlässige Prüfergebnisse bei scheinbar einfachen Bauteilen wie einer Triebwerksschaufel extrem wichtig ist. „Auch sind die Blades eines Triebwerks oftmals leicht geschwungen. In diesem Fall kann der Bediener aus dem CAD-Programm heraus die Flächen bestimmen, die vom Kitov überprüft werden sollen und gleiche Oberflächen reproduzierbar anzufahren“, führt Römer weiter aus. So konnte bei in Israel gefertigten Triebwerken von Jagdflugzeugen eine Qualitätsverbesserung von bis zu 25% erreicht werden. Auch ein nicht genannter Hersteller von Hochleistungssportwagen konnte beim Inspizieren von Fahrzeugteilen durch den Kitov ähnliche Ergebnisse erzielen.

„Darüber hinaus nimmt die Nachfrage zur Prüfung von Großbauteilen wie beispielsweise Führerhäusern von LKWs stetig zu“, so Römer. Um das System auch für große Geometrien nutzbar zu machen, hat der Hersteller das Kamerasystem nun auch an großen Industrierobotern oder an verfahrbaren XY-Systemen verbaut. „Dadurch ist auch die Inspektion von Rotorblättern oder Propellern möglich“, ergänzt Römer. Des Weiteren ist es möglich, große Metallstrukturen oder andere schwer zu inspizierende Bauteile wie Schiffsschrauben reproduzierbar zu prüfen. Somit könnten nicht nur Triebwerkshersteller, sondern auch Wartungsdienstleister für die zivile und die militärische Luftfahrt und Leasingunternehmen von Antriebseinheiten das Kitov-System nutzen.

27.06.2022 – News

Für die Qualitätsüberwachung von Fahrzeugbatterien bieten neue spezifische 2D, 2.5 D und 3D (CT) Röntgeninspektionssysteme vielfältige Möglichkeiten der zuverlässigen Röntgenprüfung.

Die große Bandbreite der spezifischen 2D, 2.5 D und 3D (CT) Röntgeninspektionssysteme von SEC lässt sich gezielt auf bestimmte Anwendungsaufgaben ausrichten. Als Vertriebspartner des koreanischen Maschinenherstellers stellt ATEcare die neue Röntgensystemgeneration vom 28.06. – 30.06.2022 auf der Messe THE BATTERY SHOW EUROPE in Stuttgart vor.

SEC ist einer der wenigen Maschinenhersteller, der Röntgenröhren selbst entwickelt und baut. Die als Offline- und Inline-System angebotenen Röntgeninspektionssysteme der SEC-X-eye Serie

lassen sich gezielt auf bestimmte Anwendungsaufgaben ausrichten. Die mit unterschiedlichen Detektoren und Röhren ausgestatteten Röntgensysteme sind FDA und CE zertifiziert und verfügen über bewegbare X, Y und Z-Achsen. Sie werden mit unterschiedlichen Tischgrößen und Transportsystemen angeboten. Außerdem ist es möglich, bei Analysen verschiedene CT-Technologien einzusetzen. Die nach den Bestimmungen für Vollschutz-Geräte gebauten Röntgeninspektionssysteme inspizieren SMT, PCB, PKG, LED, Sensoren, BGA und QFN oder können als NANO-Focus Systeme auch IC-Strukturen handhaben. Sie verfügen über einen AC 240 V 50/60Hz Anschluss.

Die 2D, 2,5D, 3D und als CT-Lösung verfügbaren Systeme gibt es mit geschlossenen als auch als offenen Röntgen-Quellen und unterschiedlichen Leistungsparametern. Unterstützt werden die Röntgeninspektionsgeräte durch die SEC-Software „x-ray inspection“ oder optional auch durch VG Studio.

Anhand digitaler Flatpanel detektieren die Röntgeninspektionssysteme neben Leiterplatten und Gehäuse auch Fahrzeugbatterien. „Gerade hier sehen wir einen Anwendungsbereich, der zukünftig vermehrt an Bedeutung gewinnen wird“, ist Olaf Römer, Geschäftsführer der ATEcare GmbH überzeugt. „Nur mit der von SEC angebotenen 3D CT Technologie lassen sich derzeit alle Batterietypen einer zuverlässigen und präzisen Röntgenprüfung unterziehen, was mit einer 2D Technik definitiv unmöglich ist“ führt Römer weiter aus.

Interessenten finden SEC und ATEcare auf der Stuttgarter Messe THE BATTERY SHOW EUROPE am Stand 6-G45.

04.05.2022 – News

Das von Kitov und seinem deutschen Vertriebspartner ATEcare Service GmbH & Co. KG bereits auf verschiedenen Messen vorgestellt AVI-System Kitov ist nun auch als inlinefähige Lösung erhältlich. Der auf künstlicher Intelligenz (KI) basierende Kitov Inline kann zur vollautomatischen intelligenten Überprüfung der Endqualität von Geräten und Gehäusen in einer Linienfertigung eingesetzt werden.

Das Roboter- und Kamerasystem Kitov Inline ist identisch zum Kitov Core, der bereits von ATEcare vorgestellt wurde. Dieser ist mit einem einzelnen Drehteller ausgestattet und eignet sich ideal für die Inspektion im hohen Produkt-Mix und bei kleinen oder mittleren Volumen. Der Kitov Inline deckt nun die hochvolumige, taktzeitoptimierte Inlinefertigung ab.

Bei allen Kitov-Systemen handelt es sich um Smart-3D-Universalsysteme, die jedes Produkt effektiv inspizieren können. Durch den Einsatz fortschrittlicher 3D-Computer-Vision-Algorithmen und künstlicher Intelligenz wie maschinelles Lernen und Deep-Learning, erreichen die Kitov-Systeme ein sehr hohes Erkennungsniveau. Sie eliminieren die mit der manuellen Inspektion verbundenen mühsamen Arbeiten und inkonsistente Ergebnisse. Die Kitov-Systeme prüfen komplexe 3D-Strukturen und unterschiedlichste Materialien und berücksichtigen dabei Prüfvorschriften. Zudem ist es möglich, auch Roboter anderer Hersteller zu verbauen.

Mit dem Kitov Inline lassen sich Produktprüfung auf zwei Arten durchführen. Dazu wird der Prüfling durch ein Transportband an eine definierte Stelle befördert, wo er auf dem Band liegend vom AVI-System inspiziert wird. Weil ein im Transportband integrierter Hub- und Drehmechanismus den Prüfling auch anheben kann, lassen sich auch die Unterseite und die für den Roboterarm sonst schwer erreichbaren Bereiche prüfen. „Somit können wir unseren Kunden ein taktzeitoptimierendes Inline-AVI-System anbieten, das sich unabhängig von der Geometrie des Prüflings nahtlos in bestehende Inlinefertigungskonzepte integrieren lässt. Durch eine schlechte Qualität (CoPQ) verursachte Kosten wie beispielsweise die Aufwendungen für Rücksendung (RMA) als auch durch Ausschuss und Nacharbeiten lassen sich damit erheblich reduzieren“, sagt Olaf Römer, Geschäftsführer der ATEcare Service GmbH.

ATEcare stellt auf der SMTconnet 2022 in Halle 5, Stand 434A aus. Die Messe findet vom 10. – 12.05.2022 in Nürnberg statt.

28.04.2022 – News

Als Vertriebspartner des koreanischen Maschinenherstellers SEC hat ATEcare neue Generationen weiterer 2D, 2.5 D und 3D (CT) Röntgeninspektionssysteme im Programm. Insbesondere neu im Bereich der Qualitätsüberwachung von Fahrzeugbatterien bieten die Systeme von SEC zudem vielfältige Möglichkeiten der zuverlässigen Röntgenprüfung.

„Überdies ist SEC einer der wenigen Anbieter, der die Röntgenröhren selbst entwickelt und baut“, betont Olaf Römer, Geschäftsführer der ATEcare GmbH. „Kunden steht dadurch eine unglaubliche Bandbreite an Röntgensystemen zur Verfügung, die sich gezielt auf einzelne Anwendungsaufgaben ausrichten lassen.“

So sind die als Offline- und Inline-System angebotenen Röntgeninspektionssysteme der SEC-X-eye Serie mit unterschiedlichen Detektoren und Röhren ausgestattet. Die FDA und CE zertifizierten Systeme verfügen über bewegbare X, Y und Z-Achsen und werden mit unterschiedlichen Tischgrößen und Transportsystemen angeboten. Verschiedene CT-Technologien lassen sich bei Analysen einsetzen. Die nach den Bestimmungen für Vollschutz-Geräte gebauten Röntgeninspektionssysteme inspizieren SMT, PCB, PKG, LED, Sensoren, BGA und QFN oder können als NANO-Focus Systeme auch IC-Strukturen handhaben. Sie verfügen über einen AC 240 V 50/60Hz Anschluss. Anhand digitaler Flatpanel detektieren sie Leiterplatten, Gehäuse oder – ganz aktuell – auch Fahrzeugbatterien. „Gerade hier sehen wir einen Anwendungsbereich, der zukünftig vermehrt an Bedeutung gewinnen wird. Mit den von SEC schon heute angebotenen Systemen lassen sich alle Batterietypen zuverlässig einer präzisen Röntgenprüfung unterziehen“, führt Römer weiter aus. Die 2D, 2,5D, 3D und als CT-Lösung verfügbaren Systeme gibt es mit geschlossenen als auch als offenen Röntgen-Quellen und unterschiedlichen Leistungsparametern. Unterstützt werden die Röntgeninspektionsgeräte durch die SEC-Software „x-ray inspection“ oder optional auch durch VG Studio.

ATEcare stellt die Röntgensysteme von SEC auf der SMTconnect 2022, die vom 10. Bis 12.05.2022 in Nürnberg stattfindet, in der Halle 5 am Stand 434A aus.