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INNOVATIONS:PRESENT&FUTURE

from IPCM n. 75 | Maggio-Giugno 2022

by ipcm® International Paint&Coating Magazine

from IPCM n. 75 | Maggio-Giugno 2022, page 94

Article from: IPCM n. 75 | Maggio-Giugno 2022

FOCUS ON TECHNOLOGY

Nella dimostrazione di AutoInspect, la scocca è trasportata alle stazioni di ispezione da un sistema di convogliamento. L’immagine mostra il portale di deflettometria: il software può individuare i difetti superficiali sulla base della riflessione dei pattern a strisce visualizzati sul monitor.

AutoInspect porta ad un nuovo livello la qualità dei processi di ispezione industriale

a cura di Fraunhofer Institute of Optronics, System Technologies and Image Exploitation IOSB

Karlsruhe (Germania)

La qualità dei processi produttivi industriali è garantita da un elevato numero di ispezioni individuali basate su sensori, che genera grandi quantità di dati. Tuttavia, finora, le informazioni ricavate dai singoli sensori sono state esaminate solo in modo isolato. La soluzione AutoInspect del Fraunhofer Institute of Optronics, System Technologies and Image Exploitation IOSB risolve questo problema collegando tutti i dati, per fornire una panoramica consolidata. Per la prima volta il collegamento dei valori misurati sta facilitando una valutazione intelligente e il rilevamento dei guasti nascosti. Questo aumenta l’efficienza e in definitiva migliora la qualità del prodotto. Durante Hannover Messe 2022, tenutasi dal 30 maggio al 2 giugno, è stata fatta una dimostrazione presso lo stand di Fraunhofer.

Icontrolli qualità sono parte integrante della produzione industriale. Dei sensori presso le varie stazioni di ispezione misurano le proprietà e le caratteristiche qualitative del prodotto. Nella produzione di automobili, per esempio, possono riferirsi alle dimensioni degli spazi vuoti, alla qualità della verniciatura o alla resistenza di alcuni componenti. Nel corso delle numerose ispezioni, alcune manuali e altre basate su sensori, si genera una grande quantità di dati e di valori misurati, che fornisce informazioni accurate sulle caratteristiche misurate in ogni singolo caso. Ma c’è un problema: tutti questi dati sono solitamente archiviati separatamente l’uno dall’altro. Recentemente un team di ricercatori del Fraunhofer Institute of Optronics, System Technologies and Image Exploitation IOSB ha sviluppato AutoInspect, una soluzione che combina un’ampia varietà di modalità di ispezione in un unico sistema e che collega tutti i risultati. I ricercatori hanno raggruppato un’ampia gamma di sensori, interfacce e software per creare una soluzione all-in-one facilmente adattabile. Il Project Manager di AutoInspect Henning Schulte afferma: “La ricchezza dei dati generati dai sensori è un tesoro di informazioni nascoste. Collegandoli tra loro siamo in grado di portare alla luce questo tesoro”. AutoInspect offre una panoramica consolidata e permette la valutazione intelligente di tutti i dati di ispezione e di tutti i valori misurati. In questo modo, le interrelazioni nel processo produttivo che prima erano sconosciute ora diventano visibili. Ciò semplifica l’identificazione delle cause dei guasti, il che a sua volta rende più efficiente l’intero processo produttivo e infine migliora la qualità dei prodotti.

Dati del sensore e informazioni sulla posizione

Il clou di AutoInspect è la capacità di combinare i risultati dell’ispezione con le rispettive informazioni sulla posizione: il primo passo è la creazione di un rendering 3D del prodotto testato sulla base dei modelli CAD dello stesso. Tuttavia, questa rappresentazione va oltre un tradizionale modello 3D di un oggetto. Ogni valore misurato viene infatti salvato con riferimento a questo rendering 3D, per esempio con la posizione precisa della misurazione eseguita sull’oggetto. In questo modo si crea un gemello digitale che contiene tutti i dati più rilevanti dei sensori, incluse le informazioni sulla posizione associata, oltre a meta-informazioni come il numero di lotto del materiale utilizzato oppure l’orario dell’ispezione. In questo modo si crea una panoramica consolidata di tutti i dati relativi all’ispezione che, supponendo siano presenti tutte le stazioni di ispezione rilevanti, può coprire l’intero processo produttivo. Dal serraggio del primo pezzo di lamiera metallica, alla formatura delle lamiere, ai vari processi di incollaggio e saldatura fino all’applicazione della vernice. Collegando i valori misurati nel software AutoInspect ora è possibile identificare, per esempio, che la dimensione di uno spazio vuoto è sempre troppo grande in un certo punto se una determinata temperatura limite viene superata durante una fase di lavorazione precedente. Il team ispettivo presso lo stabilimento può così dare seguito a questo suggerimento, analizzare la causa e infine risolvere il problema. Questo a sua volta si riflette nei dati alterati nel modello 3D. Con questo approccio, ispezione e produzione si fondono perfettamente in un processo complessivamente ottimizzato e altamente efficiente. “In questo modo stiamo aiutando i clienti industriali a capire meglio quelli che sono spesso complessi problemi di qualità della produzione e ad affrontarli più rapidamente, permettendo loro di analizzare in modo intelligente tutti i dati di ispezione collegati durante l’intero processo”, riassume Schulte. Il requisito è che il software AutoInspect, che raccoglie i dati di tutti i sensori e ne consente la valutazione con strumenti grafici, sia correttamente configurato.

Interfacce standard per sensori

Il team di Fraunhofer IOSB ha sviluppato e testato la tecnologia con i sensori per una scansione 3D, oltre a deflettometria e ellissometria. L’ellissometria, per esempio, è in grado di determinare lo spessore di un rivestimento superficiale registrando lo stato di polarizzazione della luce riflessa. La deflettometria misura e ispeziona la forma delle superfici a

Nel flusso di lavoro di AutoInspect è integrata anche l’ispezione manuale. Informazioni, attività di ispezione ed elementi di controllo virtuale vengono sovrapposti ai visori a realtà aumentata e vengono rilevati i movimenti di mani e dita dell’utilizzatore. L’operatore può segnalare i difetti sul componente stesso utilizzando un gesto di puntamento.

specchio o ad elevata brillantezza come la lamiera metallica verniciata. Queste tecniche di misurazione e il loro ulteriore sviluppo sono ormai da anni oggetto separato di ricerca presso Fraunhofer IOSB. Tuttavia, la soluzione di Fraunhofer non è legata a sensori specifici, ma si affida invece all’interfaccia aperta OPC UA (OPC Architettura Unificata). “Qualsiasi sensore o dispositivo di misurazione compatibile con OPC UA può essere facilmente integrato in AutoInspect tramite plug & play”, afferma Schulte. Inoltre, per gli operatori è possibile effettuare ispezioni manuali assistite dalla realtà aumentata.

Ideale per ispezioni su automobili e veicoli

La valutazione dei risultati di misurazione non si limita al processo produttivo in corso o a quello appena concluso. La cronologia dei risultati di ispezione in AutoInspect può essere analizzata al di là del lotto o processo produttivo correnti. Questo consente l’osservazione del ciclo di vita di macchine o veicoli durante gli intervalli di manutenzione o ispezione. Per esempio, i dati di misurazione di ispezioni precedenti possono essere presi in considerazione durante l’ispezione del telaio e delle ruote di un treno InterCity Express al fine di comprendere meglio gli ultimi valori misurati. In particolare quando si ispezionano componenti di sicurezza, la possibilità di considerare tutti i cicli di manutenzione, inclusi tutti i dati di AutoInspect, significa poter individuare più velocemente le cause dei difetti. Idealmente i problemi possono essere individuati anche in anticipo utilizzando l’analisi dei dati basata sull’intelligenza artificiale e la sicurezza della macchina/impianto può essere rapidamente ripristinata.