Inline-Messung von Sprayvarianz mit KI-Unterstützung minimiert Lackierfehler und Ausschuss
Die Qualitätskontrolle und die Optimierung der Produktionskosten ist seit jeher eine Herausforderung für die Prozessverantwortlichen. Insbesondere in der heutigen Zeit, in der sowohl der Kostendruck als auch die Qualitätsanforderungen stetig zunehmen, gerät die Problematik, dass im Bereich der Lackierung Applikationsfehler in der Regel erst nach der Aushärtung des Lackes festgestellt werden können, verstärkt in den Fokus. Denn je später in der Prozesskette solche Fehler festgestellt werden, desto mehr Bauteile erfordern Nacharbeit oder sind Ausschuss.
Die Firma AOM-Systems aus Heppenheim ist ein Spezialist für die Analyse und Überwachung von Applikations- und Sprüh-Prozessen und hat mit dem SpraySpy eine optische Messtechnologie entwickelt, die Sprühbilder und damit Applikationsprozesse inline überwachen kann. Inzwischen verfügt das junge Unternehmen über einige Jahre Praxiserfahrung mit dem SpraySpy und hat nun mit der SpraySpy ProcessLine ein automatisiertes Kontrollsystem entwickelt, das den Einsatz der SpraySpy-Technologie und die Auswertung der Messergebnisse für den Anwender erleichtern soll. Neben der bewährten Lasertechnologie und hoch präziser Optik kommt vor allem der Baustein Künstliche Intelligenz (KI) hinzu, um Beschichtungsprozesse besser inline und in Echtzeit überwachen zu können.
„Mit der innovativen laserbasierten SpraySpy-Technologie können wir die einzelnen Tropfen im Spray messen und mit KI-basierten Algorithmen, der SprayKI, die Sprayqualität errechnen. Das Verfahren basiert auf der Lichtstreuung bewegter Partikel und wird für die Überwachung heikler Produktionsprozesse in der Oberflächentechnik, in pharmazeutischer und chemischer Industrie, der Automotive-Industrie sowie bei Konsumgütern eingesetzt“, erklärt Meiko Hecker, Leiter des Vertriebs bei AOM-Systems.
Schnelle Fehlerdetektion und Daten für Industrie 4.0
In Sekundenbruchteilen misst und protokolliert SpraySpy Größe, Geschwindigkeit und Anzahl der Tropfen im Spray. Daraus werden mit patentierten Algorithmen Daten erzeugt, welche den Anlagenführern und Qualitätsverantwortlichen in Echtzeit wertvolle Produktionsinformationen liefern. Zum Beispiel darüber, ob die Beschichtung den Qualitätsvorgaben entspricht oder der Produktionsschritt positiv oder negativ verläuft. Hierdurch werden frühzeitig Fehler im Sprühmedium oder in der Sprüh-Hardware sowie Verunreinigungen der Anlage detektiert. Informationen, welche während des Produktionsablaufs in Sekundenschnelle über gute Ware oder Ausschuss entscheiden können und signifikante Kosteneinsparungen ermöglichen.
Die gewonnenen Daten lassen sich auch für Industrie 4.0 Anwendungen nutzen. So sind beispielsweise eine Mustererkennung der Fehler, die vorrauschauende Wartung – auch predictive maintenance genannt – oder ein automatisierter Regelkreis der Applikationsparameter möglich.
Zuverlässige Alternative zu visuellen Kontrollen
Aktuell wird in vielen Produktionsprozessen die Qualitätskontrolle noch visuell durchgeführt, was großen manuellen und zeitlichen Aufwand bedeutet. Mit der SpraySpy ProcessLine bietet AOM-Systems eine Alternative, welche schneller, dauerhaft exakt und langfristig günstiger arbeitet.
Diese vermisst inline und in Echtzeit das Spray in der Produktion. Selbst kleinste Abweichungen, welche unter zwei Prozent Differenz gegenüber dem Sollwert liegen können, werden mittels der eingebauten KI zuverlässig detektiert. Stellt die SprayKI eine Abweichung fest, kann das System der Anlagensteuerung eine Fehlermeldung übermitteln oder einen Alarm an das mobile Gerät des Prozessführers senden. Zusätzlich werden alle Parameter laufend aufgenommen und als Maßnahme zur Qualitätssicherung gespeichert. Diese Daten kann der Auftraggeber im Haus oder auch als Unterstützung zum Qualitätsmanagement bei einem Lohnfertiger nutzen.
In der Oberflächentechnik wird die SpraySpy ProcessLine bei der Nasslackierung unter anderem zur Erzeugung von digitalen Spritzbildern, sogenannten Falsch-farbenbildern, eingesetzt. Solche dienen in der Applikation als vorgeschaltete Qualitätskontrolle. Alternativ kann das System als prozessbegleitende Inline-Messung der Sprühqualität genutzt werden. Die ersten OEMs nutzen dies bereits, um mittels vorausschauender Wartung den Düsenverschleiß vorherzusagen und präventive Maßnahmen zu ergreifen – aber auch, um mithilfe künstlicher Intelligenz sich selbst regelnde Systeme für die Applikationsparameter zu entwickeln.