Montage
Predictive Quality

Qualitätssicherung bei der Montage mit Klebstoff dank Künstlicher Intelligenz

Aufgabe

Die Firma Miele & Cie. KG produziert Elektrogeräte wie Staubsauger und Waschmaschinen. Viele Bauteile, darunter die Elektromotoren für Staubsauger, werden in Serienfertigung montiert. Im ersten Schritt wird der Rotor mit aufgepressten Kugellagern im Lagerschild verklebt. Die Qualität der Kleberaupe auf dem Lagerring ist dabei entscheidend für die spätere Produktqualität.

aiXbrain soll Kleberaupen, die mit einer Kamera aufgenommen wurden, mittels Künstlicher Intelligenz analysieren, um die spätere Stabilität des Werkstücks einzuschätzen und bei Problemen Verbesserungsvorschläge machen.

Gemeinsames Ziel ist es, Qualitätsmängel am Elektromotor im frühestmöglichen Fertigungsschritt festzustellen, und somit Ausschuss von hochwertigen Halbzeugen zu vermeiden

Umsetzung

Im Rahmen des BMBF-geförderten Verbundprojekts GeMeKI  wurde zunächst die Dispenservorrichtung für den Klebstoff mit einer Zeilenbildkamera aufgerüstet. Die Kamera wie auch die Dispensersteuerung senden ihre Daten an einen lokal installierten Raspberry Pi, der als Gateway zur KI dient.

Trainingsdaten wurden durch manuelles Labeling von Fehlermerkmalen in der Miele-Produktion sowie mit einer Trainingsdatenzelle der Firma Xenon erzeugt, die repräsentative Fehlerbilder mit Werkstückmodellen simuliert. Mit diesen Daten wurde ein pre-trained KI-Modell zur bildbasierten Fehlerklassifikation nachtrainiert und feingetunt.

Die trainierte KI klassifiziert gute und schlechte Kleberaupen mit nahezu 100% Genauigkeit. Identifizierte Fehlerbilder lassen sich unmittelbar auf passende Gegenmaßnahmen abbilden.

Ergebnis

Die KI unterstützt die Mitarbeitenden an der Montagelinie effektiv bei der Überprüfung der Werkstück- bzw. Prozessqualität. Dadurch können sie schneller und verlässlicher arbeiten. Neues Personal wird mit geringerem Aufwand eingearbeitet, während Ausschuss und Nacharbeit vermieden werden. 

Die Kombination aus preisgünstiger Hardware und pre-trained KI-Modellen bietet eine wirtschaftlich attraktive Alternative zu teuren Machine Vision Systemen.

aiXbrain bietet die zugehörige KI-Komponente in dieser oder vergleichbaren Varianten über das Dataray® AI Framework als Managed Service an.

Karsten Esser, Projektingenieur Miele

"Das KI-Assistenzsystem ermöglicht effektivere Arbeitsprozesse und bietet unseren Mitarbeitenden frühzeitige Eingriffsmöglichkeiten um Ausschuss zu vermeiden und Kosten zu reduzieren."

Karsten Esser, Projektingenieur Miele

"Das KI-Assistenzsystem ermöglicht effektivere Arbeitsprozesse und bietet unseren Mitarbeitenden frühzeitige Eingriffsmöglichkeiten um Ausschuss zu vermeiden und Kosten zu reduzieren."