Schnelle Prozessoptimierung durch Prototyping und Machine Vision
Von der ersten Analyse bis zur softwaregestützten Bildauswertung: IMSTec entwickelte eine innovative Prüflösung, die manuelle Qualitätskontrollen objektiviert und wertvolle Prozessdaten liefert.
Digitale Partikelinspektion für mehr Prozesssicherheit in der Verarbeitung von technischen Werkstoffen
Ausgangslage:
Der Kunde wollte einen bestehenden manuellen Prüfprozess hinsichtlich Reproduzierbarkeit, Transparenz und Auswertung optimieren. Die bisherige Qualitätskontrolle basierte auf einer visuellen Begutachtung von Proben, war nur eingeschränkt dokumentierbar und zeitaufwendig.
Ziel des Projekts war die Entwicklung einer objektiven Prüfmethode, mit der Auffälligkeiten automatisiert erkannt, quantifiziert und digital dokumentiert werden können. Gleichzeitig sollte eine kurzfristig umsetzbare Lösung geschaffen werden, die den bestehenden Prozess verbessert und als Grundlage für zukünftige Automatisierungsschritte dient.
Herausforderung:
Im Rahmen einer Prozess-FMEA (pFMEA) wurde der bestehende Prüfablauf gemeinsam analysiert. Ziel war es, die Aussagekraft der Qualitätsprüfung zu erhöhen und eine objektive Datengrundlage für die Prozessüberwachung zu schaffen.
Lösung:
IMSTec entwickelte zunächst eine pragmatische Sofortmaßnahme zur Verbesserung des manuellen Prüfprozesses. Mittels additiver Fertigung entstand ein individuell konstruierter Deckelaufsatz für die Probengläser, der die Prüf-Folie sicher und reproduzierbar fixiert. Gleichzeitig wurde das verwendete Folienmaterial optimiert, um Faltenbildung und daraus resultierende Verfälschungen der Prüfergebnisse zu vermeiden.
Aufbauend auf diesen Erkenntnissen entwickelte IMSTec einen prototypischen Inspektionsaufbau zur digitalen Partikelanalyse. Mithilfe intelligenter Kameratechnik werden die Prüffolien automatisiert aufgenommen und die Bilddaten softwaregestützt ausgewertet.
Durch die Verrechnung mehrerer Aufnahmen lassen sich Partikel zuverlässig erkennen, zählen und relevante Kenngrößen, wie ihre Durchmesser ermitteln. Die erfassten Daten werden automatisch dokumentiert und in einer Excel-Auswertung bereitgestellt. Dadurch erhält der Kunde eine transparente und reproduzierbare Datengrundlage für Qualitätsbewertungen und Prozessoptimierungen.
Erfolgreiche Umsetzung und Ergebnisse
Höhere Reproduzierbarkeit der Qualitätsprüfung
Objektive Erfassung von Partikelanzahl und Partikelgröße
Digitale Dokumentation der Prüfergebnisse
Schnell realisierbare Optimierung des bestehenden Prüfprozesses
Transparente Datenbasis für Auswertungen und Qualitätsnachweise
Grundlage für weitere Automatisierungs- und Digitalisierungsmaßnahmen
Mehrwert auf einen Blick
Schnelle Lösungen durch pFMEA und Prototyping
- Durch die strukturierte Analyse im Rahmen der pFMEA konnten potenzielle Fehlerquellen frühzeitig identifiziert und konkrete Verbesserungsmaßnahmen direkt abgeleitet werden. Statt langwieriger Entwicklungszyklen erhielt der Kunde innerhalb kurzer Zeit erste funktionsfähige Lösungsansätze zur Optimierung seines Prüfprozesses.
Entwicklung mit Blick auf den gesamten Prozess
- Die Lösung beschränkte sich nicht auf die Behebung eines einzelnen Problems. IMSTec betrachtete den gesamten Prüfablauf und entwickelte eine zukunftssichere Lösung, die den Weg von der manuellen Qualitätskontrolle hin zur datenbasierten Prozessüberwachung unterstützt.
Alle Kompetenzen aus einer Hand
- Von der Analyse über Design bis hin zu Prototypenbau, Bildverarbeitung und Softwareentwicklung wurden sämtliche Arbeitsschritte inhouse umgesetzt. Dank der engen Zusammenarbeit verschiedener Fachbereiche konnten Ideen schnell validiert und Optimierungen ohne Schnittstellenverluste umgesetzt werden.