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Die Zukunft der autonomen Qualitätskontrolle

Autonome Qualitätskontrollsysteme sind in der modernen Herstellung unverzichtbar und bieten effiziente, genaue und kostengünstige Alternativen zu manuellen Kontrollen. Diese Systeme nutzen fortschrittliche Technologien, um die Produktqualität zu gewährleisten und sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Effizienz zu verbessern. Der Wechsel von manuellen zu automatisierten Qualitätskontrollen stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Qualitätskontrolle dar, der durch den Bedarf an zuverlässigeren und effizienteren Prozessen in hochproduktiven Herstellungsumgebungen angetrieben wird. Der zunehmende Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Industrie hat diesen Prozess weiter beschleunigt. Die Automatisierung in der Qualitätskontrolle führt direkt zu einer verbesserten Produktqualität, da die Systeme detaillierte Prüfungen präziser und schneller durchführen als manuelle Methoden. Dadurch wird nicht nur die Qualität des Endprodukts verbessert, sondern auch die Wahrscheinlichkeit von Mängeln und Rückrufaktionen verringert.


Visuelles Beispiel für die Durchführung einer autonomen Qualitätskontrolle in der Produktion
Autonome Qualitätskontrolle in der Produktion

Kurze Geschichte und Entwicklung von autonomen Qualitätskontrollsystemen


Die Qualitätskontrolle hat sich seit ihren Ursprüngen im mittelalterlichen Europa, wo die Handwerkszünfte die ersten Standards setzten, erheblich weiterentwickelt. Mit der industriellen Revolution wurde das Fabriksystem eingeführt, das den Schwerpunkt von der Handwerkskunst auf die Massenproduktion verlagerte und die Produktkontrolle in den Vordergrund stellte. Im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert kam es mit der Einführung des Taylor-Systems und der statistischen Qualitätskontrolle (SQC) in den Vereinigten Staaten zu weiteren Entwicklungen. Die Betonung der Qualität in Japan nach dem Zweiten Weltkrieg führte zur Entwicklung des Total Quality Management (TQM), das sich auf die Verbesserung aller organisatorischen Prozesse konzentriert. Heute umfasst die Qualitätsbewegung fortschrittliche Technologien wie die künstliche Intelligenz und stellt eine bedeutende Entwicklung bei autonomen Qualitätskontrollsystemen dar.


Übergang von der manuellen Qualitätskontrolle zur autonomen Qualitätskontrolle


Die Umstellung von manuellen Qualitätskontrollen auf autonome Qualitätskontrollen stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Herstellung dar. Dieser Wandel wird durch den Bedarf an zuverlässigeren, effizienteren und konsistenteren Qualitätskontrollen in Produktionsumgebungen mit hohem Durchsatz angetrieben. Mit der Fähigkeit, große Mengen an Produkten schnell und genau zu verarbeiten, werden autonome Systeme zu einem unschätzbaren Werkzeug für Hersteller, die hohe Qualitätsstandards einhalten und gleichzeitig Kosten senken sowie kostspielige Fehler und Nacharbeit vermeiden wollen.


Vergleich von manuellen und autonomen Qualitätskontrollinspektionen


Traditionelle manuelle visuelle Qualitätskontrollsysteme


Verfahren: Qualifizierte Inspektoren bewerten jedes Produkt manuell, um Mängel und Abweichungen von den Qualitätsstandards festzustellen.


Die Herausforderungen: Der größte Nachteil ist die Möglichkeit von menschlichem Versagen. Selbst gut ausgebildete Inspektoren sind anfällig für Fehler, insbesondere wenn sie große Mengen von Produkten prüfen. Außerdem kann die manuelle Prüfung aufgrund der unterschiedlichen Techniken, die von den verschiedenen Prüfern verwendet werden, unterschiedliche Ergebnisse liefern, was zu Unstimmigkeiten führen kann.


Kosten und Zeit: Die manuelle Prüfung ist arbeitsintensiv und zeitaufwändig, verlangsamt den Produktionsprozess und kann zu höheren Kosten und geringerer Produktionsqualität führen.


Autonome Qualitätskontrollsysteme


Technologie: Bei der automatisierten optischen Inspektion (AOI) werden fortschrittliche Bildgebungsverfahren, hochauflösende Kameras und Algorithmen mit künstlicher Intelligenz eingesetzt, um Mängel und Abweichungen von festgelegten Qualitätsstandards automatisch zu erkennen.


Verfahren: AOI-Systeme zeigen Unstimmigkeiten oder Anomalien auf, indem sie Bilder von Produkten, die während der Produktion aufgenommen wurden, mit einem Referenzbild vergleichen.


Vorteile: AOI-Systeme bieten höhere Geschwindigkeit und Effizienz, verbesserte Genauigkeit und Konsistenz, verbesserte Qualitätskontrolle in der Herstellung, Kosteneffizienz und eine erhebliche Reduzierung menschlicher Fehler.


Industrie 4.0 und autonome Qualitätskontrolle


Das Aufkommen von Industrie 4.0 spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von autonomen Qualitätskontrollsystemen. Dieser Wandel ist gekennzeichnet durch die Digitalisierung von Produktionsprozessen und die Integration intelligenter Technologien. Als einer der Eckpfeiler von Industrie 4.0 nimmt die autonome Qualitätskontrolle einen wichtigen Platz bei der Verbesserung der Effizienz von Herstellungslinien und der Produktqualität ein.


Bildverarbeitungstechnologien und autonome Qualitätskontrolle


Moderne Bildverarbeitungstechnologien sind Schlüsselkomponenten autonomer Qualitätskontrollsysteme. Durch die Analyse von hochauflösenden Bildern von Produkten erkennen diese Technologien schnell und genau Fehler und Abweichungen. Die Bildverarbeitung erhöht die Präzision und Geschwindigkeit der Qualitätskontrolle erheblich, insbesondere bei komplexen Herstellungsprozessen. Die Qualitätskontrolle mit industrieller künstlicher Intelligenz ist heute in der Herstellung auf dem Vormarsch.


Künstliche Intelligenz und die Zukunft der autonomen Qualitätskontrolle


Künstliche Intelligenz spielt eine zentrale Rolle für die Zukunft autonomer Qualitätskontrollsysteme. Durch die Analyse komplexer Datensätze machen KI-Algorithmen Qualitätskontrollprozesse intelligenter und vorhersehbarer. Diese Technologie erhöht die Effizienz und Zuverlässigkeit von Herstellungsprozessen erheblich, insbesondere bei der vorausschauenden Wartung und Fehlererkennung.


Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Herstellung und autonome Qualitätskontrolle Anwendungsbeispiele


Lassen Sie uns als Dataguess über eines unserer Anwendungsbeispiele für künstliche Intelligenz in der Herstellung sprechen. Im Folgenden sehen Sie die Arbeit, die wir mit dem Herstellerunternehmen für die Qualitätskontrolle von Automobilkonsolentasten durchgeführt haben:


Problem: Wir erkannten den Farbunterschied zwischen den Knöpfen, ob sich die Knöpfe im richtigen Steckplatz befinden und die An- und Abwesenheitskontrollen der Knöpfe am Fließband mit unserer Kameralösung, die mit unserer Lösung für industrielle künstliche Intelligenz integriert ist.


Lösung: Wir erkannten Farbunterschiede innerhalb des vom Unternehmen vorgegebenen Toleranzbereichs und analysierten sie durch die Erfassung von Bildern. Mit Dataguess Inspector überprüften wir, ob sich die Knöpfe im richtigen Steckplatz befanden, führten An- und Abwesenheitskontrollen durch und beschrifteten die zum Fall gehörenden (zuvor erkannten) Probleme, die im resultierenden Datensatz erfasst werden sollten. Die Daten wurden angereichert, das Modell der künstlichen Intelligenz verbessert, Tests und Integrationen durchgeführt, das trainierte Modell der künstlichen Intelligenz eingesetzt und die Live-Überwachung gestartet.


Ergebnis: Nachdem wir das System in Betrieb genommen hatten, stellten wir sicher, dass die Fälle dem Betreiber per Sirene, Summer oder Monitor gemeldet wurden, so dass das System gestoppt werden konnte oder die notwendigen Maßnahmen beschlossen werden konnten.



Herausforderungen und Grenzen der autonomen Qualitätskontrolle


Autonome Systeme bieten zwar viele Vorteile, aber sie stehen auch vor Herausforderungen. Die Implementierungskosten, der Bedarf an speziellen Schulungen und die Integration in bestehende Herstellungsprozesse können erhebliche Hindernisse darstellen. Darüber hinaus kann ein übermäßiges Vertrauen in automatisierte Systeme zu einem Mangel an Fachkenntnissen beim Personal in der Qualitätskontrolle führen.

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