ランプが点灯？消灯？
自動車および商用車分野におけるAIベースの画像処理
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製造業は今日、非常に大きなプレッシャーに直面しています：お客様はますます多くのバリエーションや納期の短縮を要求し、エラー率は増加してはならず、従来の目視検査は限界に達しています。目視による品質管理は、製造業にとって最大の課題の一つになりつつあります。生産エラーは、時間、コスト、そして企業の信頼を損ないます。そのため、AIを活用した画像処理は、検査プロセスの自動化、バリエーションの効率的な管理、そして最高水準の品質保証に不可欠なツールとなっています。オーストリアのDanube Dynamics社は、Aspöck Systems社と共同で、マルチチャンバーランプの最終検査工程を効率的に自動化する方法を示しています。AIソリューション「auros for quality」とIDSカメラ技術の組み合わせにより、多様な生産環境における複雑な検査業務も確実に遂行することが可能になります。このソリューションは、あらゆる規模の企業に即時の付加価値を提供します。
背景：単なる「点灯・消灯」だけではない
Aspöck Systemsは、車両用マルチチャンバーランプを製造しており、生産ラインの最終工程で確実な検査が必要です。ランプの点灯の有無だけでなく、正しいチャンバーが有効化されているかどうかも重要です。点滅信号が誤ってリアフォグランプを作動させてはいけません。このような誤作動は、道路上では深刻な結果を招く恐れがあります。さらに、製造現場特有の要因として、部品の向きのばらつきや工場内の外乱光、ほこりや汚れ、さまざまなバリエーションが挙げられます。固定されたテストルールに基づく従来のシステムは、こうした状況で限界に達します。
製品の変更には、常に多くの調整作業が伴います。また、予期せぬエラーパターンを確実に検出することは困難です。
解決策:AIとカメラの連携
これらの課題を克服するため、Aspöck SystemsはDanube Dynamics社の「auros for quality」ソリューションを採用しました。中核にあるのは、ライン上に設置された高性能な産業用PC（IPC）で画像データをリアルタイム処理する適応型AIです。画像の取得は、IDSのuEye XCPシリーズ産業用カメラ2台によって行われます。「当社のソリューションは、、厳格なテストルールではなく、適応型アルゴリズムで機能します。これにより、複雑または予期しないエラーパターンも確実に特定し、新製品へのシステム適応を非常に迅速に行うことが可能となります」と、Danube DynamicsのCEOであるニコ・テリングル氏は説明します。IDSを採用する決断は、意図的かつ熟慮したものでした：「インターフェース、価格、サイズに加えて、IDSからいただいたアドバイスが、当社にとって決定的な要因でした。「当社の要件を完全に満たし、恒久的に必要な精度を保証するカメラを共同で見つけました」とニコ・テリングル氏は述べています。
IDSの役割：センサー品質とコンサルティングの専門知識の融合
採用されたIDS U3-3680XCP Rev.1.2は、5.04MPのローリングシャッターCMOSセンサー onsemi AR0521を搭載し、厳しい照明条件下でも、常に詳細で低ノイズの画像を提供します。裏面照射（Back Side Illumination）技術により、高感度・低ノイズを実現し、低照度環境や汚れのある状況で明確な優位性を発揮します。コンパクトなサイズ、堅牢な設計、そして優れた低照度性能を兼ね備えた本モデルは、要件の厳しい最終検査工程において理想的な構成要素となります」と、IDSの2Dカメラ製品責任者であるユルゲン・ヘイナは強調します。さらに、IDS peakソフトウェア環境はカメラの接続を容易にし、統合作業を大幅に削減します。「IDS peakのおかげで、ソリューションを非常に迅速に稼働させることができ、Aspöckの既存の生産環境へ速やかに統合できました」とニコ・テリングル氏は付け加えました。
「auros for quality」テストベンチ（IDS製産業用カメラ内蔵）
カメラからテスト判定までリアルタイムで
稼働中、マルチチャンバーランプは制御システムにより個別に作動します。同一仕様のIDSカメラ2台が画像を取得し、その画像はIPC上でAIにより解析されます。2台のカメラは並行して動作します：一方の製品を検査している間、次の製品をテストベンチに設置することができます。この並行アプローチにより、サイクルタイムが短縮され、効率が向上します。このソリューションの主な利点は、クラウドを介さないローカル処理です：これにより、完全なデータ主権、高い信頼性、最小限の遅延が保証されます。生産停止を何としても避けなければならないAspöck Systemsにとって、これは極めて重要な要素です。このソリューションは、ランプの厳密なアライメントに依存せず、外乱光や汚染などの環境変数に対しても堅牢です。
テストベンチ上で作動中のマルチチャンバーランプ：左のライトはOK、中央のライトはOK、右のライトはNOK
結果はHMIタッチスクリーンにリアルタイムで表示され、自動的に記録されます。また、APIを介して上位の生産システムへ送信することが可能です。これにより、閉じた検査プロセスが構築され、手動による目視検査に取って代わる、あるいは効果的に補完するとともに、完全なトレーサビリティを確保します。
直感的なHMIタッチスクリーン
結果：効率的、柔軟、そして高い信頼性
「auros for quality」とIDSのカメラ技術を組み合わせることで、Aspöck Systemsは最終工程検査を全く新たな次元へと進化させました。最も厳しい生産環境下でも、エラーを確実に検出できます。時間のかかるプログラミングを必要とせず、タッチスクリーンから数分で新しい製品バリエーションへ適応できます。同時に、担当者は結果の明確な可視化とデジタル文書化の恩恵を受けます。
「IDSのサポートは、当社の成功において決定的な要因となりました。適切なカメラの提供だけではなく、当社の要件に合わせてソリューションをカスタマイズする方法についてもアドバイスをいただきました。」— ニコ・テリングル、Danube Dynamics CEO —.
今後の展望：移行期の品質保証
自動車業界における品質管理の要求は、高まり続けています。検査タスクはより複雑になり、求められる精度も高まっています。AIサポート機能を備えた高性能カメラは、今や不可欠な存在となっています。「AIを活用したインテリジェントな画像処理技術への明確な傾向が見られます。この技術は柔軟性に優れており、新製品や新プロセスに対応する際にも、手間を多くかけることなく迅速に対応することが可能です。まさにその理由から、IDSカメラ技術と組み合わせた『auros for quality』を開発しました」とテリングル氏は述べています。
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画像の権利: Danube Dynamics Embedded Solutions GmbH, @Aspoeck.com
製品
uEye XCP - 業界最小の C マウント付きハウジングカメラ
使用されたモデル：U3-3680XCP Rev.1.2
カメラファミリー: uEye XCP
顧客
Danube Dynamics Embedded Solutions GmbH、オーストリアのリンツに拠点を置くテクノロジー企業で、2020年以降、産業向けインテリジェント組込みシステムソリューションを専門としています。同社は「AI at the Edge」を通じ、効率的・安全・将来志向の形で自動化とデジタル化を推進することを目的に、ソフトウェア・AI・エレクトロニクスの交差領域でのオーダーメイドのソリューションを開発しています。現在、Danube Dynamicsはヨーロッパ全域で30社以上の顧客を抱え、15名以上の高度な専門性を持つ開発者およびエンジニアからなるチームを擁しています。https://www.danube-dynamics.at
Aspöckは1977年以来、革新的な車両用LED照明システムを開発しています。欧州のトレーラー市場で65%のシェアを獲得し、輸出比率94％を誇る同社は、バイオベースや生分解性を含む、資源節約・高効率・軽量なプラスチックソリューションを提供しています。Aspöckは、トレーラー、セミトレーラー、上部構造物、ならびに自動車および二輪車産業向けの高品質な車両照明ソリューションの分野において、業界をリードする企業です。https://www.aspoeck.com/en
著者
Silke von Gemmingen
Communication Specialist - Corporate & Product
IDS Imaging Development Systems GmbH
Dimbacher Str. 10
74182 Obersulm I Germany
T: +49 7134 96196-0
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