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3DComplete – Qualitätssicherung in der dritten Dimension

Egal ob Autos, Handys oder Kaffeemaschinen, die weltweit häufiger auftretenden Rückrufaktionen rücken die Themen Qualität und Sicherheit immer stärker in den Fokus der Konsumenten. Gleichzeitig werden die Produkte, bedingt durch den technologischen Fortschritt, immer komplexer, wodurch die potenziellen Fehlerquellen steigen. Vor diesem Hintergrund entwickeln wir gemeinsam mit fünf internationalen Partnern im EU-Projekt „3DComplete“ innovative Qualitätssicherungssysteme.

Effiziente Kontrollsysteme
Globaler Wettbewerb, kompliziertere Produktionsprozesse, kürzere Produktzyklen und Gleichteilstrategie sind jene Punkte, die die Anforderungen an das Qualitätsmanagement auch in Zukunft weiter steigen lassen. Die Ziele des bis August 2012 laufenden Projektes sind effiziente Kontrollsysteme, die diesen Anforderungen gerecht werden.

Automatisierte Vollständigkeitskontrolle
Die automatisierte Vollständigkeitskontrolle spielt bei der Qualitätssicherung in Produktionsanlagen eine entscheidende Rolle. Dabei prüft ein Bildverarbeitungssystem, ob auf einer Baugruppe wie zum Beispiel einem PKW-Motor alle Einzelbauteile vorhanden und richtig montiert sind. Herkömmliche Bildverarbeitungssysteme arbeiten zweidimensional und weisen eine Reihe von Schwächen auf, die deren Einsatzbereich derzeit beschränken. Sie haben Schwierigkeiten bei Teilen mit geringem Kontrast zum Hintergrund, bei der genauen Prüfung der Position von Einzelteilen und bei beweglichen Teilen wie z.B. Kabel oder Schläuche, die sich im Vordergrund befinden.

Neue Bildverarbeitungstechnologien mit Tiefenwirkung
Mit Hilfe von zwei neuen Bildverarbeitungstechnologien, die zusätzliche 3D-Tiefeninformationen direkt oder indirekt erzeugen, werden diese Probleme gelöst. Die erste Technologie nutzt mehrere Ansichten der Baugruppe, um daraus ein weitgehend komplettes 3D-Modell zu berechnen. Um Rechenzeit zu sparen, wird dieses 3D-Modell aber nur implizit berechnet. Eigentliches Ergebnis ist eine beliebige Anzahl künstlich erzeugter Ansichten der Baugruppen, die ähnlich einer technischen Zeichnung durch eine Parallelprojektion gewonnen werden, ergänzt um Oberflächenstrukturen und -farben.

Die zweite Technologie kombiniert 3D-Profilscanner mit 2D-Kameras. Durch Registrierung der 3D-Daten zu den 2D-Bildern können Oberflächenstrukturen und -farben auf die 3D-Punktewolke projiziert werden. Dadurch entsteht ein fast komplettes 3D-Modell der Baugruppe, deren Vollständigkeit damit einfach zu prüfen ist.

Im Fokus: Prüfgenauigkeit und Taktzeit
Bei beiden Entwicklungen gilt die besondere Beachtung den Anforderungen der Industrie an  Prüfgenauigkeit und Taktzeit. Das Marktpotenzial in Europa für vollautomatische 3D-Systeme zur Vollständigkeitskontrolle schätzen die Projektmitglieder mit jährlich rund 70 Millionen Euro ein.

Projektinformationen „3DComplete“:

Projektkosten: 1.127.000,– Euro
EU-Förderung: 862.400,– Euro
Projektlaufzeit: September 2010 bis August 2012
Projektkoordinator: PROFACTOR GmbH (Österreich)
Projektpartner: Metria Digital S.L (Spanien), IT+Robotics s.r.l. (Italien), Ardoran OÜ (Estland), Fundacion Prodintec (Spanien), University of Padua (Italien)

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