INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2023

INTELLIGENTE KAMERAS IN

INTELLIGENTE KAMERAS IN DER SMART FACTORY AUTOMATISIERTE KONTROLLE ELEKTRISCHER BAUTEILE Der Trend zur Miniaturisierung elektronischer Komponenten ermöglicht es Herstellern wie Schneider Electric, kleinere, leichtere und effizientere Geräte und Systeme zu fertigen. In der Smart Factory des Unternehmens in Bulgarien kommen zur Inspektion der Lötstellen intelligente Kameras mit Deep-Learning zum Einsatz. Die Bauteilkomplexität und reflektierenden Oberflächen machen diese Aufgabe höchst anspruchsvoll. Miniaturisierte elektrische Komponenten bringen verschiedene Herausforderungen bei der Herstellung mit sich. So kann beispielsweise das Löten ein sehr komplizierter Prozess sein, der große Präzision erfordert. Der Prozess wird noch komplexer, wenn man die vielfältigen Bedingungen – von der Temperatur bis zur ungenauen Platzierung der Bauteile – berücksichtigt, die die endgültige Qualität einer Lötstelle in einem elektronischen Gerät beeinflussen können. Letztendlich können Lötfehler wie Risse, Hohlräume oder schwache Verbindungen die Leistung eines Produkts beeinträchtigen, was letztlich zu unzufriedenen Kunden führt. Um dies zu verhindern, beobachten, messen und bewerten Hersteller die eingesetzten Lötmittel und identifizieren Fehler dadurch zuverlässig. Üblicherweise arbeiten Lötinspektionssysteme mit hochauflösenden Kameras und industrieller Bildverarbeitung, um Elektronikkomponenten zu überprüfen, so dass die Hersteller die Bereiche um Lötstellen herum untersuchen und die Qualität sicherstellen können. Laut Martin Yordanov, Leiter des Bereichs Verfahren und Wartung im Schneider Electric-Werk Plovdiv, stellte diese Art der Inspektion im Werk Plovdiv mit herkömmlichen Bildverarbeitungssystemen jedoch eine Herausforderung dar. Bei der Suche nach einem Partner zur Verbesserung des Lötinspektionsprozesses wandte er sich an Exchange, das Partner-Ökosystem von Schneider Electric. Diese Plattform vereinfacht die Entwicklung partnerschaftlicher Lösungen von branchenspezifischen Problemen durch gemeinsame Innovationen. Darüber hinaus profitieren Exchange-Nutzer von der digitalen Innovationsplattform EcoStruxure, mit der Schneider Electric branchenführende OT-Lösungen mit moderner IT-Technologie kombiniert und so die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit von Automatisierungssystemen maximiert. „Über Exchange kommunizieren wir mit unseren Partnern auf sehr zuverlässige und effektive Weise. Wir tauschen Ideen und bewährte Verfahren in unserem Bereich aus“, erläutert Yordanov. EINE HERAUSFORDERUNG WAR DIE AUTOMATISIERUNG DES PRÜFPROZESSES Eine der größten Herausforderungen im Werk Plovdiv war laut Yordanov die Automatisierung. „Cognex konnte Lösungen entwickeln, die für EcoStruxure-Anwendungen geeignet sind und so im Werk Plovdiv eine effektive Produktion sicherstellen“, sagt Yordanov. Da sich die Smart-Kameras von Cognex in eine Vielzahl von Industrieprotokollen einbetten lassen, können sie laut Christophe Denis, Global Account Manager bei Cognex mit 44 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2023/03 www.industrielle-automation.net

Die intelligente Kamera mit integrierter Deep-Learning-Technologie erkennt Lötfehler zuverlässig jeder Art von SPS oder externen Systemen kommunizieren. „Bildverarbeitungssysteme von Cognex sind sehr vielseitige Werkzeuge, die wir in jede Automatisierungsumgebung integrieren können.“ „Mit Hilfe der Systeme von Cognex konnten wir unseren Prozess weiterentwickeln, um qualitativ hochwertigere Produkte herzustellen“, sagt Yordanov. Als Beispiel nennt er die intelligente Kamera In-Sight D900 von Cognex mit integrierter Deep-Learning-Technologie, die dazu beigetragen hat, das Management des Lötprozesses im Werk Plovdiv zu verbessern. „Die gesamte Intelligenz ist in die Kamera eingebettet, was bedeutet, dass sie keinen externen Computer oder Controller benötigt, um mit dem System zu arbeiten“, sagt Denis. „Dabei ermöglicht Deep-Learning-Technologie Anwendern die Kombination von künstlicher Intelligenz mit einer umfassenden Palette herkömmlicher Bildverarbeitungsalgorithmen.“ SMART-KAMERAS: PRÄZISE UND ZUVERLÄSSIG Deep-Learning-Lösungen in den Smart-Kameras von Cognex lernen durch Beispiele. Ein neuronales Netzwerk ist ein Programm, das trainiert wird, indem man ihm einige Bilder oder Beispiele dafür liefert, was ein gutes und was ein schlechtes Teil ist. Basierend auf dieser Erfahrung kann das System dann automatisch gute von schlechten Teilen unterscheiden. „Mit der Entwicklung von Deep-Learning-Prüflösungen sind die Anwendungen in unserem Werk viel einfacher zu lösen und liefern präzise Ergebnisse“, sagt Yordanov. „Das von Cognex bereitgestellte Barcode-Identifikationssystem in Verbindung mit der In-Sight D900 Smartkamera ermöglichte eine hohe Effektivität in unserem Pro- zess. Davon profitieren letztendlich unsere Kunden, weil sie zuverlässig Qualitätsprodukte erhalten“, sagt Yordanov. EINE INVESTITION, DIE SICH LOHNT Durch mehr Transparenz der Produktionslinien und die Automatisierung des Inspektionsprozesses stieg die Kundenzufriedenheit in Bezug auf die fertigen Produkte. Zudem konnte der Ausschuss während des gesamten Herstellungsprozesses erheblich reduziert werden, betont Yordanov. „Wir gehen davon aus, dass wir jedes Jahr 40.000 Euro einsparen werden. Zudem haben wir unseren Ausschuss auf ein vernachlässigbares Niveau gesenkt“, so Yordanov. „Dank der soliden Partnerschaft zwischen Cognex und Schneider Electric wird sich die Investition in weniger als zwei Jahren amortisieren.“ Bilder: Cognex/Schneider Electric www.cognex.de UNTERNEHMEN Cognex Germany Emmy-Noether-Str. 11 76131 Karlsruhe Tel.: 0721-958-8052 rc_visard: YOUR VISION IN 3D! Die smarte 3D-Kamerafamilie für Automatisierungs- und Robotikanwendungen A brand of Balluff • Onboard GPU für Embedded-Processing • Vorinstallierte Software-Module reduzieren Integrationskosten • GigE Vision Interface vereinfacht die Entwicklung eigener 3D-Applikationen • Einfache Bedienung durch intuitive Web-Oberfläche We Change Your Vision. www.matrix-vision.de