Intelligente Qualitätskontrolle von (matt-) reflektierenden Oberflächen

Automatisierte Inspektion von Schäden und Fehlern in der industriellen Produktion mit ALVISTO


ALVISTO bietet Lösungen zu Problemen, die mit der Verwendung bisheriger Qualitätsprüfsysteme einhergehen. Es bedarf weder eines komplexen Aufbaus oder hohen Investitionen, noch braucht es spezielle Standortanforderungen, um einwandfrei zu funktionieren. Stattdessen zeichnet es sich durch einen flexiblen Aufbau und eine einfache Integration in die bestehenden Produktionsabläufe aus. So kann auf manuelle, und damit fehleranfällige, Sichtkontrollen verzichtet werden. Die Kombination verschiedener Bildbearbeitungsverfahren und Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) machen unser System einzigartig.

Das zu untersuchende Objekt wird von einem Scanner eingelesen und das Videomaterial ausgewertet. Das System arbeitet komplett automatisiert und benötigt für die Oberflächeninspektion weniger als eine Minute. Anschließend kategorisiert es die gefundenen Oberflächendefekte mit Hilfe von Deep Learning in individuell anpassbare Defektklassen. Damit lässt sich ALVISTO für Produkte verschiedenster Branchen individualisieren. Eine ausführlichere Beschreibung der Vorgehensweise finden Sie hier.


Flexibler Aufbau und einfache Integration

ALVISTO zeichnet sich durch einen einfachen, mobilen und kosteneffizienten Hardwareaufbau aus, für den keine besonderen Sicherheitsvorkehrungen oder Umweltbedingungen notwendig sind. Damit bieten wir Ihnen eine einfache Integrationsmöglichkeit in bestehende Produktionen oder sogar eine mobile Einsetzbarkeit – wo auch immer Sie das System gerade benötigen.

Die hundertprozentige Testabdeckung und unsere Echtzeitanalyse ermöglichen es, Qualitätsmängel, wie beispielsweise Lackeinschlüsse, schnell in der industriellen Produktion zu erkennen und entsprechende Maßnahmen frühzeitig im Produktionsprozess zu ergreifen, bevor weitere Kosten anfallen. Auch für die Inspektion und Analyse von Schäden, z. B. durch Hagel oder andere Einwirkungen, eignet sich unser System hervorragend.

 

Individuell anpassbar für Ihren Anwendungsfall

Neben der Umsetzung unseres Oberflächeninspektionssystems für Ihren individuellen Anwendungsfall bieten wir Ihnen an, Ihre bereits bestehende Bildverarbeitungslösung mit einem KI-Modul nachzurüsten. Darüber hinaus beraten wir Sie gerne zu Optimierungen in Ihrem bestehenden System.

© Fraunhofer IAIS

Sie möchten aktiv werden?

Wir laden Sie herzlich dazu ein, gemeinsam einen Workshop zu gestalten, bei dem wir überlegen, wie Sie unser System optimal nutzen können. Der Prozess beginnt mit einer gemeinsamen Vorbesprechung, gefolgt von einer kurzen Machbarkeitsstudie, um die Kompatibilität Ihrer Teile mit unserer Technologie zu überprüfen. Bei einem positiven Ergebnis passen wir den Workshop individuell an Ihre spezifischen Bedürfnisse und Interessen an.

© Fraunhofer IAIS

ALVISTO ist unser System, mit dem wir Ihre Produkte scannen, Schäden und Produktionsfehler detektieren und diese im Anschluss mit Hilfe einer hybriden KI auswerten und kategorisieren können. Dabei beschränkt es sich nicht auf eine Produkt- oder Branchenart, sondern lässt sich für viele Zwecke individualisieren. Es ist in vielen Bereichen bereits erfolgreich im Einsatz und erleichtert und optimiert die Qualitätskontrolle. ALVISTO zeichnet sich durch das intelligente Zusammenspiel von verschiedenen Bildverarbeitungsverfahren und Methoden der KI aus.

Unser Oberflächeninspektionssystem – Ihre Vorteile auf einen Blick


Einfacher, kosteneffizienter und mobiler Hardwareaufbau


Nachrüstbarer Aufbau ohne Sicherheitsvorkehrungen; keine speziellen Umweltbedingungen nötig und mobil einsetzbar


100 Prozent Testabdeckung bei laufender Produktion


Künstliche Intelligenz: Verschiedene Fehlermerkmale unabhängig von Bauteilgröße selbstlernend trainierbar

 


Für Bedienung kein Expertenwissen notwendig


Individuelle Anpassung für verschiedene Branchen


Inline-Prüfung möglich


Fehlermerkmale individuell anpassbar


Einsatz bei hoch- und diffus reflektierenden Oberflächen

Die KI-basierte visuelle Qualitätskontrolle verläuft in drei Schritten

Schritt 1: Erfassung des Objektes per Video

Unter Verwendung von Deflektometrie, also der berührungsfreien Erfassung reflektierender Daten, wird der zu untersuchende Gegenstand unter einem Scanner hindurchgeführt und dabei mit einer Videokamera aufgezeichnet.

Eine genaue Erfassung des reflektierten Lichts mit Hilfe des Scanners funktioniert unabhängig von wechselnden Lichtverhältnissen. Eine spezielle Abschottung des Systems vor äußeren Einflüssen ist deshalb nicht notwendig. Dies ermöglicht den Einsatz unserer Technologie in Hallen oder Werkstätten unabhängig von der Beleuchtung.

Schritt 2: 2D-Rekonstruktion der Oberfläche

Das Video wird unmittelbar ausgewertet und die Oberfläche des Objektes zweidimensional rekonstruiert. Hierbei setzen wir Verfahren aus der klassischen Bildverarbeitung, die sich durch ihre geringe Laufzeit auszeichnen, ein.

Die Bauteileform des Gegenstandes muss hierfür nicht bekannt sein.

 

Schritt 3: Detektion der Schäden mit Deep Learning

Die Schäden werden auf Grundlage der 2D-Rekonstruktion mithilfe von Verfahren der Künstlichen Intelligenz (Deep Learning) detektiert und klassifiziert.

Verschiedene Fehlermerkmale, wie Kratzer, Lackfehler oder Dellen, bis hin zu kleinsten Staubeinschlüssen, sind selbstlernend trainierbar.

Die Fehlermerkmale können flexibel angepasst und auf Ihre individuellen Qualitätskriterien erweitert werden.

Anwendungsbeispiele

Automotive /Transport

  • Qualitätskontrolle in der Karosserie-Lackierung
  • Qualitätsprüfung von Anbauteilen bei Zulieferern
  • Erkennung von Hagelschäden
  • Überprüfung von Miet- und Leasingfahrzeugen

 

Erneuerbare Energien

  • Fehlererkennung in der Solarpanel-Produktion
  • Qualitätsprüfung bei der Herstellung von Windkraftanlagen-Komponenten
  • Inspektion und Instandhaltung im Servicebereich für Solaranlagen

Haushaltsgeräte

  • Qualitätsprüfung der Oberflächen von Gerätehäusern
  • Qualitätskontrolle in der Ceranfeld-Produktion
  • Qualitätsüberwachung in der Produktion von Blechzuschnitten

Elektronik

  • Qualitätskontrolle in der Display-Produktion für Automotive und Smartphones
  • Qualitätssicherung im Bereich „Refurbished Products“
  • Prüfung von Objektiv-Filtern auf Unversehrtheit

Healthcare

  • Sicherstellung der Oberflächenqualität in der Vial-Produktion
  • Qualitätssicherung von Medizinprodukten

Success Story

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ALVISTO im Einsatz zur Erkennung von Hagelschäden

Bereits seit Anfang 2022 ist ALVISTO zur automatisierten Prüfung von Hagelschäden an verschiedenen Standorten in ganz Deutschland im Einsatz. Es erkennt die Hageldellen und teilt sie in Größen-Klassen ein. Verwendet wird dafür ein mobiler, bogenförmiger Scanner, der innerhalb von 30 Minuten aufgebaut werden kann.

Im Bogen befinden sich fünf Kameras mit Einplatinencomputern. Das bedeutet, die Verarbeitung des Bildmaterials erfolgt komplett offline, eine Anbindung an eine Cloud o. ä. ist nicht notwendig.

Die Vorteile: Der Scanner kann flexibel an verschiedene Orte transportiert, und dort bei Bedarf auch nur kurzfristig verwendet werden (z. B. in Hallen mit Umgebungslicht). ALVISTO wertet die Schäden in einem Viertel der Zeit aus, in der die gleiche, manuelle Kontrolle durch einen Gutachter erfolgt wäre. Dabei sind die erfassten Ergebnisse nachweislich robust: Die Abweichung beträgt weniger als fünf Prozent bei mehrfachem Scan desselben Fahrzeugs.

 

Bild links: Die durch ALVISTO auf dem Auto erkannten Hagelschäden werden auf dem Scan angezeigt.