Die Zero-Defect-Philosophie auf Productronica

9. Oktober 2019

Omron präsentiert seine Zero-Defect Lösungen an der productronica 2019 in München

Stellen wir uns eine Innenstadt einer modernen Metropole im Jahr 2030 vor: elektrisch angetrieben Fahrzeuge fahren unbemannt und fast geräuschlos durch die Straßen, erfassen Ampeln und Verkehrsschilder automatisch und treffen Entscheidungen basierend auf künstlicher Intelligenz. Sie weichen Personen aus, die unvorhergesehen ihren Weg kreuzen und erkennen Gefahrensituationen noch bevor sie entstehen. So, oder so ähnlich, könnte die Verkehrssituation 2030 aussehen. Doch was passiert, wenn die dazugehörigen elektrischen Systeme versagen? Mit dieser Frage setzt sich Omron schon heute auseinander.

Das beschriebene Szenario ist in vielen Teilen heute schon technisch realisierbar. Technologien sind heute schon weiter, als es Gesetzesentwürfe, Versicherungsvorschriften und die gesellschaftliche Akzeptanz sind. Oftmals ist die Frage nach dem Restrisiko oder was bei Systemausfällen passiert ungeklärt, was einen frühzeitigeren Einsatz verhindert. „Es steht außer Frage, dass unbemannte Fahrzeuge, e-Mobility und künstliche Intelligenz technische Normalität werden. Daher ist es umso wichtiger, Restrisiken auszuschließen, um mögliche Schäden zu vermeiden. Deshalb hat Omron das Zero-Defect Konzept entwickelt, das genau dort ansetzt,“ so Kevin Youngs, Vertriebsleiter Europa bei Omron Europe B.V., Automated Inspection Systems Division Europe.

Zero-Defect ist ein Prozess, bei dem alle elektronischen Baugruppen und die dazugehörigen Komponenten nach der Herstellung einzeln und umfassend geprüft werden. Derzeit sehen viele Hersteller eine 100-prozentige Überprüfung dieser Systeme als zu zeitaufwändig an. Stattdessen werden manuelle Zufallsstichproben gemacht, was nicht überraschend dazu führt, dass einige fehlerhafte Bauteile nicht erkannt werden. In autonomen Fahrzeugen und in allen dazugehörigen Systemen, die für autonomes Fahren notwendig sind, werden immer mehr elektronische Sicherheitskomponenten integriert. Die Anzahl der Komponenten wird immer umfangreicher, von Kamerasystemen, über Sensoriken und drahtlose Kommunikationsschnittstellen bis hin zu intelligenten Lichtsystemen und Navigationsunterstützungen. „Wir sind überzeugt, dass eine vollständige Inspektion dringend nötig ist und haben daher an der notwendigen Technologie gearbeitet“, so Youngs.

Um eine vollständige Inspektion zu gewährleisten, müssen die Systeme schnell und zuverlässig arbeiten. Die Taktzeiten der Fertigungsprozesse dürfen sich aufgrund der Inspektion nicht negativ verändern. Omron hat deshalb im Bereich der AOI- (Automated Optical Inspection), SPI- (Solder Paste Inspection) und AXI- (Automated X-Ray Inspection) Anlagen in den vergangenen Jahren neue Systeme auf den Markt gebracht, die diese Vorgaben erfüllen. So wurde zu Jahresbeginn das neue 3D-SPI VP-9000 vorgestellt, welches eine Umschaltfunktion für mehrere optische Auflösungen anbietet. So kann sowohl 2-dimensional als auch 3-dimensional inspiziert werden.

Im Frühjahr folgte dann das Automatic Visual Inspection (AVI) System VT-M121, das erste, für eine industrieweite 2D-Maßkontrolle und für eine visuelle Inspektion entwickelte System, zur Feststellung von Kratzern und Rissen auf Produkten. Basierend auf dem FH-Vision System und dem Lichtsystem Multi-Direction Multi-Color (MDMC) führt die VT-M121 bei einer hohen Genauigkeit sowie einer sehr hohen Taktzeit eine 100%-Prüfung durch. Aufgrund des eingebauten FH-Vision Systems kann die VT-M121 als Inspektionssystem ebenso Fehler mit geringen Farbunterschieden erkennen. Dies war bis dato nur dem menschlichen Auge vorbehalten. Erreicht wird das durch ein Bilderverarbeitungssystem mit verschiedenen Beleuchtungsmustern, bei dem sich die Farben und Beleuchtungswinkel flexibel anpassen lassen. Weitere Systeme minimieren die Kameraschwingungen und ermöglichen dadurch Hochgeschwindigkeits und Hochpräzisionsprüfungen. Dadurch lassen sich Inspektionszeiten verkürzen, als auch die Leistung der Inspektion mit einer Wiederholgenauigkeit von 10 µm (*2) verbessern.

„Neben schnellen und präzisen Inspektionssystemen, die eine 100% Prüfung ermöglichen, ist auch eine Softwareumgebung notwendig, die die gesammelten Daten nutzbar macht,“ führt Youngs weiter aus. So warnt die Software Q-upAuto in Echtzeit vor Fehlern oder Abweichungen. Dafür werden die Daten der Inspektionssysteme und die Produktionsdaten aus allen vorgelagerten Fertigungsschritten verglichen und analysiert. Des Weiteren kann mit der Software Q-upNavi die Qualitätskontrolle und die Verbesserung des gesamten Fertigungsprozesses umgesetzt werden. Dafür werden Daten aus jedem Schritt des Inspektionsprozesses verknüpft, ausgewertet und graphisch aufbereitet. „Um dann noch nach der Prüfung menschliche Fehler beim Transport von beispielsweise guten und schlechten Baugruppen zu vermeiden, kann dieser vollautomatisch durch die kollaborierenden Omron Roboter und Handlingysteme erfolgen“, so Youngs.

„Unsere Inspektionssysteme sowie die dazugehörige Softwarelandschaft können bisherige Prozesse, die auf Stichprobenkontrollen basierten, ersetzen. Mit der vollständigen automatischen Inspektion kann ein Null-Fehler-Ergebnis erreicht werden, welches insbesondere die Forderung der Automobilindustrie nach einer hohen Qualität und hoher Zuverlässigkeit erfüllt. Gerade beim Thema e-Mobility und unbemannte Systeme ist dies notwendig“, führt Youngs weiter aus. Omron hat bereits 2018 in Japan das Zero-Defect concept erfolgreich, in Zusammenarbeit mit lokalen EMS-Dienstleistern, eingeführt.

Omron präsentiert Zero-Defect mit allen Bestandteilen an der productronica 2019 in München, in Halle A2, Stand 331.

Für weitere Informationen besuchen Sie bitte: https://www.productronica.com/.