Erweiterte Realität in der Automobilproduktion
Die Augmented Reality in der Automobilproduktion besteht darin, AR-Geräte zu verwenden, um digitale Referenzinformationen wie CAD-Geometrie und Inspektionskontrollen direkt im Kontext des zu produzierenden oder überprüften physischen Bauteils anzuzeigen. In der Qualitätskontrolle bedeutet dies, dass ein Bediener die nominelle CAD-Geometrie über ein reales Bauteil, eine Vorrichtung oder eine Baugruppe anzeigen und diese beiden Daten ohne Hin- und Herwechseln zwischen der Zeichnung und dem Bauteil vergleichen kann.
Automobilwerke führen während des gesamten Produktionsprozesses Kontrollen durch, angefangen bei den eingehenden Lieferteilen über die Abnahme der Werkzeuge und Formen, die Karosserieinspektion, die Montage der Halterungen und die Verpackung. Die meisten dieser Kontrollen sind eher visuell als dimensionell, und die meisten davon basieren weiterhin auf der Fähigkeit des Bedieners, eine 2D-Zeichnung mental in ein 3D-Objekt umzuwandeln. AR kann diesen Schritt der Übersetzung unterstützen, indem es die Referenz an der Stelle platziert, an der die Funktion zu finden ist.
Was ist die visuelle Inspektion mit Augmented Reality?
Die visuelle Inspektion mit Augmented Reality ist eine Qualitätskontrollmethode, bei der digitale Referenzdaten in Übereinstimmung mit dem physischen Bauteil angezeigt werden, sodass die zugeordnete Zustandsbeschreibung und die tatsächliche Zustandsbeschreibung gleichzeitig sichtbar sind. Der Bediener hält oder trägt ein AR-Gerät, das CAD-Modell und definierte Inspektionskontrollpunkte erscheinen über dem Bauteil, und die Vergleiche finden an der Werkstatt statt, anstatt an einem Schreibtisch.
Es ist wichtig, dies von der Messung zu trennen. Die AR-Visuelle Inspektion unterstützt die Bestätigung der Anwesenheit, Position und Abwesenheit. Sie beantwortet Fragen wie ob ein Halterungsteil montiert ist, ob ein Bolzen visuell im erwarteten Bereich liegt und ob ein Bauteil richtig ausgerichtet ist. Sie liefert keine dimensionalen oder Toleranzwerte und ersetzt nicht Koordinatenmessmaschinen oder optische Messtechniksysteme, sofern diese erforderlich sind.
Wie überlagert AR CAD auf Teilen?
Der Workflow beginnt, bevor jemand die Teile erreicht. Die bestehenden CAD-Daten werden in ein Vorbereitungstool importiert, wo das Qualitätsteam definiert, was überprüft werden soll, Inspektionskontrollen und visuelle Anmerkungen hinzufügt und das Ergebnis als wiederverwendbare Inspektionsvorlage speichert. In der SuPAR-Suite geschieht diese Vorbereitung in SuPAR Composer, und die vorbereitete Vorlage wird anschließend im Shopboden geöffnet. SuPAR App.
Auf dem Boden stellt das Gerät durch die Detektion die räumliche Beziehung zwischen dem digitalen Modell und dem realen Objekt her. Sobald die Ausrichtung hergestellt ist, bleibt die CAD-Geometrie visuell mit dem physischen Bauteil synchron, solange der Bediener sich um den Bauteil bewegt. Die Überlagerung erleichtert die Erkennung fehlender, zusätzlichen oder unsynchronisierten Merkmale, da die nominelle Geometrie auf dem Bauteil selbst statt auf einem separaten Bildschirm angezeigt wird.
Die Qualität der Ausrichtung hängt von dem Objekt, der Oberfläche, den verfügbaren Tracking-Funktionen und der Beleuchtung im Bereich ab, weshalb diese Phase bei der Implementierung besondere Aufmerksamkeit benötigt.
Welche Autoelektronikinspektionstätigkeiten nutzen AR?
Die Inspektion mithilfe der erweiterten Realität eignet sich eher für häufige, visuelle und geometriebezogene Kontrollen. In der Automobilproduktion fallen diese in der Regel Folgendes an:
- Lieferanten-Eingangsinspektion. Die visuelle Überprüfung der Anwesenheit und Position der Merkmale an den gelieferten Teilen im Vergleich zur veröffentlichten CAD-Referenz, bevor diese in die Produktion gelangen.
- Werkzeug- und Formkauf und Pressenvalidierung. Visuelle Überprüfung der Anwesenheit und Position der Bauteile auf einer Werkzeugbaugruppe während des Testbetriebs und der Übergabe.
- Kontrolle des Körpers in Weiß. Visuelle Überprüfung der Anwesenheit und der vorgesehenen Position von Nägeln, Punktschweißnähten, Halteelementen und anderer definierter Prüfziele in einer Bauteilkomponente.
- Anbringung und Einrichten der Werkzeugstation. Visuelle Überprüfung, dass eine Prüf- oder Schweißvorrichtung gemäß ihrer Konstruktion aufgebaut und eingestellt ist, bevor Teile durch sie laufen.
- Meisterbock und Kubing. Unterstützung der visuellen Verifizierung von Mastermodellen, die für die Bewertung von Passform und Aussehen verwendet werden.
- Rückfallprüfung von Regalen und Packmittel. Visuelle Überprüfung, dass Gestelle und Einbauten mit dem Design übereinstimmen, bevor Teile geladen werden.
- Endmontage-Überprüfung. Visuelle Bestätigung, dass die Komponenten in der vorgesehenen Position und Ausrichtung montiert sind.
Die gleiche Bereitstellungslogik gilt für diese Fälle, was auch dazu beiträgt, dass eine einzige AR-Plattform mehrere Inspektionspunkte in einem Werk abdecken kann.
Wie unterscheidet sich AR von der traditionellen Inspektion?
Die traditionelle visuelle Qualitätskontrolle in der Automobilindustrie basiert auf Zeichnungen, gedruckten Checklisten und der Erfahrung der Mitarbeiter. Diese Herangehensweise funktioniert zwar, stellt jedoch die Interpretation auf die Person ab, die die Kontrollen durchführt, und erzeugt nachträglich Aufzeichnungen.
| Zeichnungsbasierte Inspektion | Visuelle Inspektion mit AR | |
|---|---|---|
| Referenzformat | 2D-Zeichnung oder separater 3D-Viewer | CAD-Geometrie stimmt mit dem Bauteil überein |
| Interpretation | Betreiber zeichnet Zeichnung auf das Objekt auf | Die Referenz erscheint auf der Funktionseigenschaft. |
| Richtleitung | Schriftliche Checkliste | Definierte Kontrollpunkte in sequentieller Reihenfolge |
| Rekord | Nach der Prüfung transkribiert | Bei der Inspektion erfasst |
| Trainingsunterstützung | Stellt sich auf die Fertigkeit des Zeichnens verlassen | Die visuelle Führung erfolgt direkt an der Stelle. |
Der praktische Unterschied liegt in der Frage, wo die mentale Anstrengung investiert wird. AR beseitigt nicht die Notwendigkeit eines qualifizierten Inspektors und entscheidet nicht darüber, ob ein Bauteil akzeptabel ist. Es kann dazu beitragen, die Variabilität der Interpretation zu reduzieren, indem die gewünschte Zustandsanforderung an der richtigen Stelle und zur richtigen Zeit sichtbar gemacht wird.
Wie unterstützt AR die Inspektionsdokumentation?
Die Ergebnisse, Fotos und Anmerkungen werden während der Inspektion erfasst, anstatt sie später zu verfassen. Jedes Kontrollpunkt hat seine eigene Auswertung, und die digitale Aufzeichnung bewahrt die Ergebnisse der Inspektion zusammen mit dem strukturierten Kontext des Kontrollpunkts, der während der Inspektion verwendet wurde, was es einfacher macht, sich die Inspektion anzusehen.
Berichte können in Formaten exportiert werden, die zu bestehenden Qualitätsworkflows passen, darunter PDF, Excel, Word und 3D-Ausgabe. Für Automobilzulieferer ist dies wichtig, da Inspektionsunterlagen oft an die Qualitätsabteilung eines Kunden weitergeleitet werden müssen und eine strukturierte digitale Aufzeichnung einfacher zu teilen ist als eine markierte Zeichnung.
Dies kann auch die Abhängigkeit von papierbasierten Verfahren reduzieren, ohne dass die Anlage ihre zugrunde liegende Qualitätsprozessänderung erfordern muss. Die Prüflogik bleibt unverändert. Was sich ändert, ist die Art und Weise, wie die Referenz bereitgestellt wird und wie das Ergebnis erfasst wird.
Was sollte eine AR-Inspektion-Software enthalten?
Bei der Bewertung von Geräten für Augmented Reality in der Produktion unterscheiden sich die Systeme, die für die Automobilbranche geeignet sind, in der Regel von denen, die nicht dafür geeignet sind:
- CAD-Kompatibilität. Unterstützung der Formate, die Ihr Engineering-Team bereits veröffentlicht hat, ohne einen Schritt der Konvertierung, der die Struktur zerstört.
- Vorlagenaufbau und Wiederverwendung. Die Möglichkeit, ein Inspektionsprojekt einmal zu erstellen und es dann in verschiedenen Schichten, auf verschiedenen Teilen und in verschiedenen Programmen wiederzuverwenden.
- Verfolgung auf realen Teilen. Die Ausrichtungseffizienz sollte anhand der Bauteilgeometrie, der Oberflächenverhältnisse, der verfügbaren Nachverfolgungsfunktionen und der Beleuchtung in der Prüfumgebung bewertet werden.
- Offline-Betrieb. Die Bereiche am Produktionsstandort verfügen oft über begrenzte Verbindungsoptionen, daher ist eine lokale Bedienung wichtig.
- Berichterstattung über die Tiefe. Exportieren Sie Formate, die Ihre Kunden und Ihre internen Qualitätsteams bereits akzeptieren.
- Automatisierung mit Zielfernrohr. SuPAR AI Verwendet Deep Learning für ausgewählte wiederkehrende Inspektionsziele, einschließlich Lochkontrolle, Punktverschweißkontrolle, Zapfenprüfung, Positionskontrolle und Anwesenheits- und Abwesenheitskontrolle. Die Leistung hängt von den Trainingsdaten, den Bildverarbeitungsumgebungen, den Prozessvariationen und der Validierung ab; daher sollte der Umfang pro Anwendung definiert werden, anstatt als vorausgesetzt zu nehmen.
Otokar verwendet eine AR-gestützte visuelle Inspektion zur Festigkeitsüberprüfung, die als nützlicher Bezugspunkt für die Art von wiederkehrenden, geometriebezogenen Prüfungen dient, für die dieser Ansatz sehr gut geeignet ist.
Was sind die Grenzen der AR-Inspektion?
Die visuelle Inspektion mit AR ist in bestimmten Situationen sinnvoll, die vor einem Piloten deutlich erklärt werden müssen. Sie unterstützt die visuelle Überprüfung der Anwesenheit, Position und Abwesenheit gegenüber einer digitalen Referenz. Sie misst keine Abmessungen, evaluiert Toleranzen oder ersetzt Messgeräte, wenn ein gemessener Wert die erforderliche Ausgabe darstellt.
Die Ergebnisse hängen auch von den Bedingungen ab. Die Spurgenauigkeit variiert je nach Bauteilgröße, Oberflächenbeschaffenheit, Beleuchtung und der Anzahl der zur Ausrichtung verfügbaren geometrischen Details. Eine Bauteil, die in einer Zelle zuverlässig funktioniert, benötigt möglicherweise eine andere Konfiguration in einer anderen Zelle.
Schließlich unterstützt AR die Inspektoren und ersetzt sie nicht. Entscheidungen über die Akzeptanz bleiben bei der Qualitätsabteilung, und die Technologie funktioniert tendenziell eher als Ergänzung zu bestehenden Kontrollen als als vollständige Ersatz für diese. Die frühzeitige Festlegung dieser Grenze sorgt in der Regel für ein reibungsloses Deployment.
Häufig gestellte Fragen
Ersetzt die AR-Inspektion die Dimensionierung?
Nein. Die AR-Visualinspektion unterstützt die Überprüfung der Anwesenheit, Position und Abwesenheit anhand von CAD-Daten. Wenn eine gemessene Maßzahl oder eine Toleranzangabe erforderlich ist, bleiben Koordinatenmesseinrichtungen oder optische Messtechnik die geeigneten Werkzeuge. Beide Ansätze bejahen unterschiedliche Fragen und werden oft gemeinsam eingesetzt.
Welche Geräte sind für die AR-Visualinspektion erforderlich?
Die AR-Inspektion wird typischerweise auf einem Tablet oder einer Kopfbedienung mit ausreichender Kamera- und Verarbeitungskapazität durchgeführt, in Kombination mit einem Vorbereitungstool an einer Arbeitsstation. Die Auswahl der Geräte hängt von der Bauteilgröße, der Notwendigkeit, die Hände frei zu haben, und den Bedingungen im Inspektionsbereich ab.
Kann die AR-Inspektion auch offline am Betriebsgelände eingesetzt werden?
Ja, eine Offline-Funktion ist möglich und ist in Produktionsbereichen mit eingeschränkter Netzwerkabdeckung oft erforderlich. Inspektionsvorlagen werden im Voraus erstellt und auf das Gerät geladen, und die Ergebnisse werden während der Inspektion auf dem Gerät erfasst.
Welche CAD-Formate können für die AR-Inspektion verwendet werden?
Die meisten AR-Inspektionstools importieren gängige neutrale und native CAD-Formate, die in der Automobiltechnik verwendet werden. Die praktische Frage ist jedoch, ob die spezifischen Formate, die Ihr Engineering-Team veröffentlicht, ohne eine Konvertierungsschritt unterstützt werden, der die Struktur des Modells verändert, weshalb dies während der Evaluierung überprüft werden sollte.
Wie lange dauert die Erstellung eines AR-Inspektionsformulars?
Die Vorbereitungszeit hängt von der Größe der Montage, der Anzahl der zu definierenden Kontrollpunkte und davon ab, ob die CAD-Daten zur Freigabe bereitstehen. Nachdem eine Vorlage erstellt wurde, kann sie für wiederkehrende Inspektionen wiederverwendet werden, wodurch die Notwendigkeit vermindert wird, für jede wiederkehrende Prüfung dieselbe Inspektionsvorrichtung neu zu erstellen.
Meta-Titel: Erweiterte Realität in der Automobilproduktion Meta-Beschreibung: Wie die erweiterte Realität die visuelle Qualitätskontrolle in der Automobilfertigung unterstützt – von der Anlieferung von Teilen und Werkzeugverleih über die Karosserie-Präparation in Weiß bis hin zur Fixierung der Bauteile. Slug: automobilherstellung-mit-augmented-reality Schwerpunkt-Schlüsselwörter: Automobiltechnik mit Augmented Reality Format-Tag: führer