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Fallbeispiel: FATP-Lösung für visuelle Inspektion für die Elektronikfertigung

Hintergrund und Kundenbedürfnisse

Der Kunde in diesem Fall ist ein großer Anbieter von Dienstleistungen für die Elektronikfertigung (EMS). Seine Hauptanforderung besteht darin, KI-trainierte Modelle zu nutzen, um eine hochpräzise, ​​automatisierte visuelle Inspektion des Produktaussehens durchzuführen und so die Produktqualität sicherzustellen. Zu den wichtigsten Inspektionselementen gehören:

  1. Schrauben: Überprüfen des Vorhandenseins und der korrekten Befestigung.
  2. Hochspannungswarnschilder: Sicherstellen der korrekten Platzierung und Ausrichtung.
  3. Produkttypenschild-Etiketten: Überprüfen der Position und Ausrichtung.
  4. Entlüftungsventil: Bestätigen der ordnungsgemäßen Installation und des Fehlens fehlender Komponenten.
  5. Vergleich von Seriennummer (SN) und QR-Code: Sicherstellen der Übereinstimmung zwischen der Seriennummer und dem auf der Produktabdeckung eingravierten QR-Code.

Häufige Mängel sind:

  • Falsch platzierte oder falsch ausgerichtete Etiketten
  • Fehlende Schrauben
  • Fehlende Entlüftungsventilstopfen
  • Abweichungen zwischen der Seriennummer und dem QR-Code

Wenn diese Mängel nicht schnell erkannt werden, kann dies die Produktqualität beeinträchtigen, die Luftdichtheit beeinträchtigen und in schweren Fällen zu Sicherheitsproblemen während der Verwendung führen.

Herausforderungen

  1. Komplexe Inspektionspunkte: Mehrere Inspektionsbereiche sind über verschiedene Seiten des Produkts verteilt. Herkömmliche 2D-Industriekameras können keine Bilder aus mehreren Winkeln und mit mehreren Fokussen effizient erfassen.
  2. Große Anzahl von Inspektionselementen: Bei bis zu 28 zu inspizierenden Komponenten ist dringend eine schnelle und genaue Lösung erforderlich.
  3. Arbeitsbeschränkungen: Manuelle Inspektionen sind zeitaufwändig, arbeitsintensiv und anfällig für subjektive Fehler.

Lösung und Schlüsseltechnologien

Um die oben genannten Herausforderungen zu lösen, integriert der TM AI Cobot visuelle Technologie, um den Inspektionsprozess zu automatisieren. Die spezifischen technischen Methoden umfassen:

Bildgebungstechnologie

Mit dem Roboterarm TM5-900 kann eine Bildaufnahme aus mehreren Winkeln erreicht werden, um die Kundenanforderungen zu erfüllen. Der Arm ist mit einer 2D-Autofokuskamera (EIH: Farbe, unterstützt Autofokus) ausgestattet, die eine präzise Positionierung ermöglicht und klare Inspektionsbilder über TMflow erfasst. Die vom TM5 EIH aufgenommenen Bilder werden zur Analyse im AI AOI Edge gespeichert.

KI-gestützte Inspektion

Mit dem TM AI+ Trainer können 400 Bilder um das Zehnfache verbessert und innerhalb von 35 Minuten durch 50 Iterationen trainiert werden. Dies ermöglicht eine schnelle Neuschulung des Modells, um Fehleinschätzungen oder Anomalien in der Produktionslinie zu beheben.

Mithilfe einer Intel I7 12700 CPU und einer Nvidia RTX3060 GPU kann das System die KI-Inspektion von 28 Komponentenpositionen innerhalb von 30 Sekunden abschließen und dabei die Anforderungen an die Produktionszykluszeit (CT) erfüllen. Dies verbessert die Automatisierungseffizienz erheblich und senkt die Arbeitskosten.

Inspektionsworkflow

  • Bestanden (OK): Die Inspektionsergebnisse werden in das Produktionssystem hochgeladen und das Produkt wird zur nächsten Station weitergeleitet.
  • Nicht bestanden (NG): Die Ergebnisse werden sofort markiert, sodass die Bediener aufgefordert werden, sich um defekte Teile zu kümmern.

Anwendungsszenarien und Vorteile

Anwendungsszenarien:

Ideal für hochpräzise visuelle Inspektionsaufgaben in der Fertigung, einschließlich der Erkennung fehlender Komponenten, der Identifizierung von Fremdkörpern und der Überprüfung der korrekten Platzierung von Teilen.

Vorteile:

  1. Automatisierung: Durch den Ersatz manueller Vorgänge werden die Arbeitskosten gesenkt.
  2. Genauigkeit: Erreicht eine Inspektionsgenauigkeit von über 99 % bei einer Falsch-Positiv-Rate von weniger als 1%.
  3. Effizienz: Erfüllt die Anforderungen von Produktionslinien mit hohem Volumen und hohen Zykluszeiten.

Fazit

Der TM AI Cobot bietet Kunden mit seinen innovativen Bildverarbeitungstechnologien und KI-basierten Entscheidungsfunktionen eine hocheffiziente und zuverlässige automatisierte visuelle Inspektionslösung. Die Inspektionsgenauigkeit liegt bei über 99 % bei einer Falsch-Positiv-Rate von weniger als 1%, was die Effizienz und Präzision deutlich verbessert. Er überwindet die Einschränkungen herkömmlicher Inspektionsmethoden, verbessert die Produktqualität erheblich und senkt gleichzeitig die Produktionskosten, was ihn zu einer Benchmark-Anwendung in der modernen intelligenten Fertigung macht.