Virtuelle Qualitätssicherung
Augmented Reality für die Qualitätssicherung
Mit Faro Visual Inspect AR wurde eine Lösung geschaffen, um Augmented Reality Out-Of-The-Box auf einem Tablet-PC zu nutzen und praxistauglich mit einer Vielzahl an zusätzlichen Möglichkeiten für die Qualitätssicherung einzusetzen.
Bild 1 | Faro Visual Inspect AR ermöglicht
das passgenaue Überlagern des CAD Models mit dem Videobild. (Bild: Faro Europe GmbH & Co. KG)
Bei Augmented Reality (AR) geht es darum, die Realität durch Computer generierte Informationen zu erweitern, d.h. zusätzliche Informationen zur realen Welt im Auge des Nutzers sichtbar zu machen. Dies kann durch Einblenden der Informationen mittels einer Brille geschehen, durch Projektion mittels Beamer oder Laserprojektor direkt auf reale Objekte oder durch Überlagern eines durch eine Kamera aufgenommenen Videobildes mit zusätzlichen Informationen auf einem Tablet-PC. In der Industrie hat sich die Verwendung von Tablet PCs mit integrierter Kamera durchgesetzt. Hierbei wird das durch die Kamera aufgenommene Videobild auf dem Display angezeigt und mit zusätzlichen Informationen erweitert. Durch eine passgenaue Überlagerung ist eine schnelle und kostengünstige Überprüfung von Bauteilen, Werkzeugen und Produktionsanlagen möglich. Ein weiterer Trend ist, dass in Zeiten der Globalisierung eine mobile Steuerung und Überwachung von Prozessen mehr und mehr zu einem zentralen Thema wird, da die Sicherstellung der Qualität über die weltweit verteilte Prozesskette immer höhere Personal-, Zeit- und Reisekosten verursacht. So verlagern sich derzeit die dafür notwendigen Systeme weg von den starren Leitständen und Eingabeterminals, hin zu mobilen Endgeräten. Gerade hier lassen sich Augmented Reality Techniken gut nutzen, um einen Mehrwert zu erzielen. Durch sie ist ein direkter Zugriff auf Informationen und eine schnelle Soll-Ist-Überprüfung möglich, da die Informationen dort zur Verfügung stehen, wo sie gebraucht werden. Darüber hinaus können Prozesse durchgängig und ohne Medienbrüche über die ganze Prozesskette hinaus unterstützt werden. Ein Beispiel aus dem Werkzeugbau verdeutlicht dies.
AR im Werkzeugbau
Bild 2: Präzise Überlagerung eines Werkstücks mit der CAD Soll-Daten zur Überprüfung. (Bild: Faro Europe GmbH & Co. KG)
Oft werden im Werkzeugbau Styropormodelle für den Guss der Rohgusskörper sowie der überfräste Rohgusskörper von Zulieferern bereitgestellt und anschließend beim OEM oder Werkzeugbauer montiert. Dabei erfolgt die Wareneingangs- und Ausgangskontrolle meist anhand von angefertigten Zeichnungen oder einfachen Checklisten, die aufwendig erstellt werden müssen. Faro Visual Inspect AR ermöglicht das passgenaue Überlagern des CAD Models mit dem Videobild, d.h. dass ein direkter Vergleich des vorliegenden Bauteils mit den Planungsdaten ermöglicht wird und Abweichungen vom CAD sofort erkennbar sind. Diese können dann sofort im Programm mittels Foto oder Video dokumentiert werden, wobei die Dokumentationen bzw. Fehlerreports direkt mit der entsprechenden Geometrie verlinkt sind. Nach der Kontrolle können die Reports auf Knopfdruck als Dokument exportiert oder direkt in die entsprechenden PLM oder PDM Systeme überführt werden. Eine Nacharbeitung der Kontrollergebnisse, etwa durch manuelle Eingabe in die Systeme oder ein aufwändiges Erstellen von PowerPoint Präsentationen ist nicht notwendig. Als zusätzliches Feature lassen sich solche Kontrollen mittels Checklisten oder Schritt-Für-Schritt Anleitungen durchführen, was zusätzliche Sicherheit bietet. Neben der reinen Geometrie stehen dem Prüfer zusätzlich alle weiteren notwendigen Informationen, wie Metadaten, Iso-Normen, Stammdaten etc. auf dem Gerät bereit, so dass für den Prüfprozess kein weiteres Medium notwendig ist. Dies alles macht es möglich, Wareneingangsprüfungen schneller und einfacher als bisher durchzuführen.
Spanende Bearbeitung und Montage
Gleiches gilt für eine kurze Überprüfung nach der spanenden Bearbeitung. Sollten beim Erstellen des CAM-Programms Merkmale wie Löcher oder Taschen vergessen worden sein, so ist innerhalb von Minuten die Prüfung gegen die Konstruktionsdaten möglich. Ein erneutes Aufspannen und Einrichten des zu bearbeitenden Teils entfällt, was schnell einige Stunden Arbeitszeit einspart. Auch bei der Montage von Baugruppen eröffnet die Nutzung dieser Technik neue Wege. Bauteile können direkt am Montageort identifiziert, ihre Einbaulage bestimmt und Baugruppen überprüft werden. Auf das Erstellen von 2D-Unterlagen für die Werkstatt kann ebenso wie auf Laufwege zu stationären Terminals verzichtet werden. Im Bereich Maintenance stehen dem Monteur vor Ort alle Unterlagen zur Verfügung und mittels der AR-Überlagerung können Einbauorte schnell identifiziert werden. Da alle zusätzlichen Informationen direkt mit der 3D-Geometrie verlinkt sind, erfolgt der Zugang zu den Daten direkt durch einen Druck auf die Stelle des Videobildes. Da die Konstruktion fast ausschließlich in 3D erfolgt, entfällt das zusätzliche Erstellen von 2D-Zeichnungen für die Produktion, was Kosten spart. Durch die mobile Verwendung des Systems entfallen Laufwege zu Terminals. Zusätzlich werden weniger Systeme und Lizenzen für Software benötigt, da die vorhandenen flexibler genutzt werden können. Ein weiterer Benefit ist, dass nun schnelle Zwischenkontrollen überall und jederzeit möglich sind. Fehler können früher erkannt und abgestellt werden, was die Kosten enorm senkt.
