Qualitätsprognose mit Signalverarbeitung

Läuft mein Produktionsprozess (noch) stabil? Oder muss ich (schon) manuell eingreifen? Diese Fragen gehören inzwischen zum Alltag bei der Betreuung von modernen Produktionsprozessen. Für eine Beantwortung werden aktuelle Informationen benötigt, die typischerweise durch Sensoren direkt im Prozess gewonnen werden.

Die Abteilung »Bild- und Signalverarbeitung« realisiert Überwachungssysteme, die auch in komplexen Situationen eine frühzeitige Fehlererkennung ermöglichen. Die Gründe für eine hohe Komplexität sind in der Praxis vielfältig: Häufig ist die Zeitaufwand für die Bewertung der Bauteilqualität länger als die eigentliche Zykluszeit, was eine schnelle Erkennung von Fehlerzuständen erschwert. Ist die Prüfung zudem nur zerstörend möglich, muss die Bewertung anhand von Stichproben erfolgen. Um die vorliegende Sensordaten auch in diesen Fällen optimal nutzen zu können, kommen Methoden der Digitalen Signalanalyse und des Maschinellen Lernens zum Einsatz.

Das Anwendungsspektrum der Überwachungssysteme ist breit gefächert und reicht von zyklischen Produktionen im Bereich Kunststoffspritzguss und Ultraschallschweißen bis hin zu kontinuierlichen Prozessen in der Verfahrenstechnik.

Unterstützung leisten wir u. a. auch bei der Auswahl und Integration von Sensoren in die Fertigung wie auch beim effizienten Auffinden eines geeigneten Arbeitspunkts bei der Inbetriebnahme.

 

Kunststoffspritzguss

Eine Inline-Qualitätsüberwachung von Spritzgießprozessen erlaubt die Beurteilung der Teilequalität anhand von Schwankungen in Signaldatensätzen aus dem Prozess. Dazu werden mit werkzeugintegrierter Sensorik Signaldatensätze erfasst und mit speziellen ein- oder zweistufigen Klassifikatoren beurteilt.

 

Ultraschallschweißen

Die Inline-Qualitätsüberwachung von Ultraschallschweißprozessen identifiziert Prozessschwankungen anhand von Sensordaten. Zusätzlich zu den verfügbaren Sensoren der Schweißmaschine werden weitere Sensoren (z. B. für Kraft-, Temperatur- und Körperschallmessungen) in die Nähe der Fügezonen eingebracht.

 

Funktionelle Oberflächen

Die Besonderheit der entwickelten Inline-Qualitätsüberwachung ist der Einsatz bei der Herstellung von funktionellen Oberflächen mit Strukturen im Mikro- und Nanometerbereich, mit Anwendungen in der Produktion von optischen, medizinischen oder diagnostischen Produkten.

 

Verkürzung Anlaufzeit

Die Besonderheit der entwickelten Inline-Qualitätsüberwachung ist die schnelle Einsetzbarkeit bei Produktionsbeginn. Dies basiert auf anfänglich reduzierten Musterdatensätzen, die bei einer Identifikation von unbekannten Prozesszuständen ergänzt werden.

 

Energiemonitoring

Bei der Optimierung von Produktionsprozessen steht – neben der Produktqualität – zunehmend auch der Energieverbrauch im Fokus. Das entwickelte modulare System zur Prozessüberwachung enthält daher auch Komponenten zur komponentenfeinen Erfassung und Auswertung des Energieverbrauchs in der Produktion.