Was ist Maschinenbild-Inspektion?

Maschinenbild-Inspektion ist eine auf Bildverarbeitung basierende Technologie, die zur Automatisierung von Inspektionsprozessen in Produktionslinien verschiedener Fertigungsindustrien eingesetzt wird. Im Wesentlichen ermöglicht sie es einem Computer, die Produktqualität mithilfe von Industriekameras, Beleuchtung und Bildverarbeitungssoftware zu inspizieren und zu bewerten.

Die Technologie wird eingesetzt, um eine schnelle und zuverlässige Qualitätskontrolle durchzuführen, um die Produktqualität sicherzustellen und die Gesamteffizienz zu verbessern, indem sie manuelle Arbeit von sich wiederholenden und herausfordernden Inspektionsaufgaben entlastet und/oder die bestehende Qualitätskontrolle erweitert.

Darüber hinaus kann die Maschinenbild-Inspektion durch die Digitalisierung des Inspektionsprozesses und die Generierung von Dokumentationsdaten zur Bereitstellung von Produktionsdaten und Statistiken genutzt werden, die die Produktionsoptimierung erleichtern können.

Aufgrund ihrer breiten Anwendung und Effizienz wird die Maschinenbild-Inspektion zunehmend in mehreren Fertigungsindustrien wie Automobil, Elektronik, Lebensmittel und Getränke, Pharmazie, Verpackung, Etikettierung und Druck eingesetzt.

Die auf Maschinenbild basierende Inspektion wird von einem Maschinenbildsystem durchgeführt.

Woraus besteht ein Maschinenbildsystem?

Ein Maschinenbild-Inspektionssystem besteht aus Hardwarekomponenten, dem Gehäuse des Systems, und Bildverarbeitungssoftware, die als das Gehirn des Systems betrachtet werden kann.

Die Hardwarekomponenten

Die genaue Hardwarekonfiguration eines Maschinenbildsystems hängt von seinen spezifischen Inspektionsaufgaben und damit von der Konfiguration ab, aber grundlegende Komponenten eines Maschinenbildsystems umfassen:

• Sensoren, die das Vorhandensein eingehender Objekte erkennen
• Kameras, die Augen des Systems, die zur Aufnahme von Bildern der zu inspizierenden Objekte verwendet werden.
• Beleuchtung und oft ein Gehäuse, um optimales Licht für die Bildaufnahme zu gewährleisten.
• Eine SPS zur Steuerung der Systemlogik, d.h. Eingaben, Ausgaben und andere Aktionen von Hardwarekomponenten.
• Ein Industriecomputer, der die Bildverarbeitungssoftware ausführt, die die aufgenommenen Bilder analysiert und eine HMI bereitstellt.
• Ein Bedienfeld, das Daten visualisiert und es den Bedienern ermöglicht, das System zu steuern.

Die Bildverarbeitungssoftware

Das Gehirn des Maschinenbildsystems, die Bildverarbeitungssoftware, sollte als eine Bibliothek betrachtet werden, die mehrere Softwarepakete enthält, die jeweils einen bestimmten Inspektionstyp bereitstellen, d.h. das System in die Lage versetzen, spezifische Elemente eines Objekts zu inspizieren und zu bewerten.

Sie verarbeitet und bewertet das aufgenommene Bild des inspizierten Objekts, um die wichtige Frage zu beantworten: Hat das inspizierte Objekt im Vergleich zum vom Hersteller festgelegten Qualitätsniveau Mängel?

Wie funktioniert die Maschinenbild-Inspektion?

Wenn ein Maschinenbildsystem ein Objekt inspiziert, finden folgende Schritte statt:

1. Bildaufnahme

Zuerst, wenn das eingehende Objekt das System erreicht, wird es von einem Sensor erkannt. Lichtquellen und Kameras reagieren auf die Eingabe des Sensors, indem sie den Bereich beleuchten und ein Bild des Objekts genau zum richtigen Zeitpunkt aufnehmen.

Ohne eine erfolgreiche Bildaufnahme passiert nichts. Die Verwendung der richtigen Optik und Beleuchtungstechnik ist entscheidend, um eine hohe Bildqualität sicherzustellen, die grundlegend für eine genaue, zuverlässige Analyse und damit für die Qualitätskontrolle ist.

2. Bildverarbeitung und -analyse

Das aufgenommene Bild wird durch die Anwendung von Algorithmen und einer Reihe spezifischer Filter vorverarbeitet, um das Produkt im Bild zu erkennen und die wichtigsten Merkmale hervorzuheben. Basierend auf dem gefilterten Bild werden dann Algorithmen verwendet, um ein Datenobjekt zu generieren – Daten, die die Merkmale der hervorgehobenen Merkmale des inspizierten Objekts enthalten.

Das Design eines Algorithmus beeinflusst die Effizienz der Bildverarbeitung und -analyse. Leistungsstarke Algorithmen ermöglichen eine genaue, schnelle Bildinspektion und maximieren somit die Produktqualität und den Durchsatz.

3. Ergebnisauswertung

Die Software des Systems vergleicht das extrahierte Datenobjekt, d.h. die Merkmale der hervorgehobenen Schlüsselmerkmale des Objekts, mit einer Reihe vordefinierter Toleranzen, die das Zielqualitätsniveau eines Herstellers definieren.

4. Entscheidungsfindung

Schließlich werden basierend auf dem Vergleich zwischen den Verarbeitungsergebnissen und den festgelegten Toleranzen Entscheidungen vom System getroffen. Das inspizierte Objekt erhält eine Klassifizierung, z.B. bestanden oder nicht bestanden. Einige Maschinenbildsysteme können das Produkt ablehnen oder Warnungen, Alarme usw. auslösen.

5. Prozesskontrolle

Einige Maschinenbildsysteme nutzen zusätzlich die gesammelten Inspektionsdaten, um Trends in der Produktion zu erkennen und Empfehlungen zur Produktionsoptimierung an die Maschinenbediener zu geben. Dies kann über Datenplattformen erfolgen, die Produktionsdatenübersichten bereitstellen und wichtige Produktionsinformationen hervorheben.

Eine Übersicht über Produktionsdaten kann Herstellern helfen zu verstehen, warum fehlerhafte Produkte und Fehler auftreten, und sie bei der Identifizierung von Ursachen unterstützen. Auch die Anpassung von Prozessparametern kann überwacht und bewertet werden, um die Gesamtproduktion zu optimieren, und die Leistung verschiedener Schichten, Produktionslinien und Produktionsstätten kann verglichen werden, um Produktionsverfahren zu harmonisieren und zu optimieren.

Maschinenbild-Inspektion in der Lebensmittelindustrie

Maschinenbild-Inspektion ist eine attraktive Technologie für Lebensmittelhersteller, um den hohen Anforderungen gerecht zu werden und die Herausforderungen zu bewältigen, denen sie gegenüberstehen.

Nicht nur Kunden und Einzelhändler verlangen zunehmend hohe Produktqualität und Qualitätsdokumentation – Lebensmittelhersteller müssen gleichzeitig optimieren, um rentabel zu bleiben, sich auf Nachhaltigkeit konzentrieren und mit Arbeitskräftemangel umgehen.

Was können Maschinenbildsysteme überprüfen?

Die Anwendung der Maschinenbild-Inspektion ist umfangreich, was bedeutet, dass jeder Lebensmittelhersteller in jedem Sektor die Kraft der Technologie nutzen kann, um spezifische Probleme im Zusammenhang mit der Produktqualität zu bewältigen. Maschinenbildsysteme können in verschiedene Produktionslinien implementiert und konfiguriert werden, um spezifische Anwendungs- und Inspektionsanforderungen zu erfüllen.

Lebensmittelhersteller können Maschinenbild-Inspektion nutzen, um:

• Inspektion des Aussehens von Lebensmitteln und Verpackungen
• Prüfung auf Vorhandensein/Abwesenheit
• Ausrichtungsprüfung
• Verifizierung von Menge und Form
• Farbinspektion
• Fremdkörpererkennung
• Siegelinspektion und -validierung
• Etikettenprüfung und -verifizierung
• Lesen und Überprüfung von aufgedruckten Datumsmarkierungen
• Lesen und Überprüfung von Barcodes und QR-Codes.

Maschinenbildsysteme sind die Augen der Roboter

Da Automatisierung der Schlüssel zur Steigerung der Effizienz und zur Bewältigung des Arbeitskräftemangels ist, konzentrieren sich Hersteller darauf, ältere bestehende Produktionslinien zu automatisieren. Roboter ersetzen Menschen in Verarbeitungs- und Verpackungslinien, um den Durchsatz zu erhöhen. Und neue Produktionsstätten werden heute vollständig automatisiert gebaut.

Daher sind dunkle Fabriken die Zukunft, was bedeutet, dass Fabriken theoretisch keine Beleuchtung benötigen würden, da alle Prozesse vollständig von Maschinen automatisiert werden.

Es bedeutet auch, dass neue Lösungen zur Qualitätskontrolle erforderlich sind, da Hersteller nicht mehr die gleiche Anzahl von Personen auf dem Produktionsboden haben, um die Produktqualität zu überwachen, und die erhöhte Produktionsgeschwindigkeit aufgrund eines steigenden Automatisierungsgrades die Arbeiter mit Inspektionsaufgaben konfrontiert, die das menschliche Auge herausfordern.

Dies macht die Maschinenbild-Inspektion zu einer Technologie der Zukunft. Mit ihrer Fähigkeit, alle produzierten Produkte zu inspizieren und die kleinsten Abweichungen und Fehler konsistent und zuverlässig über die Zeit bei hohen Geschwindigkeiten zu erkennen, ermöglicht sie es Herstellern, den hohen Anforderungen von Verbrauchern und Einzelhändlern gerecht zu werden und gleichzeitig die Effizienz zu steigern.

Weitere Einblicke in die Maschinenbild-Inspektion

Wie man die Maschinenbild-Technologie nutzt

Obwohl Maschinenbild großes Potenzial zur Steigerung der Qualität und Produktionsleistung bietet, ist es eine Technologie, die schwer zu beherrschen und konsistent für eine effiziente Qualitätskontrolle zu nutzen ist. Aber wenn sie richtig genutzt wird, kann Maschinenbild die Qualität und Produktionsleistung eines Herstellers steigern.

Lesen Sie hier, wie Sie durch den Einsatz von Maschinenbild eine effiziente Qualitätskontrolle erreichen können

 Entdecken Sie alle Vorteile der Maschinenbild-Inspektion

Wenn sie richtig genutzt wird, können Lebensmittelhersteller Maschinenbildsysteme sowohl in Lebensmittelverarbeitungs- als auch in Verpackungslinien implementieren, um die Produktqualität und Dokumentation zu verbessern, während Kosten reduziert und die Optimierung von Produktionsprozessen erleichtert wird.

Entdecken Sie hier, wie die Bildinspektion auf vielfältige Weise die Geschäftsleistung von Lebensmittelherstellern verbessern kann.