德文文章的翻译："Möbelfertigung 01/22"。

在小批量多批次的生产中进行可靠的缺陷检测

当工件完全自动通过一个生产过程时，任何缺陷都无法及时被发现。也就是说，只有在雇员参与目视检测的情况下。除非检测系统在生产过程中持续执行这一任务。办公家具制造商Hali决定走这条路，并投资堡盟检测的系统。

它过去和现在都是办公家具行业的一个生产设施展示基地，并在很长一段时间内被认为是欧洲高效、完全互通互联的生产设施的标杆：Hali'在奥地利Eferding的生产。时至今日，该公司仍以非常高的质量水平生产多批次小批量的产品。为此，各个工件在生产过程中不贴标签；相反，从锯切到钻孔生产线的生产过程是以数据为基础的。这意味着每个单独的工件都是作为带有单独信息的预编程数据记录通过生产的各个工艺步骤，而不是由每台机器重新 "读入"，以便它能够单独设置自己进行加工。尽管已经有了这些进步，Hali为进一步提高生产效率，并投资了堡盟检测公司的 "Colourbrain Furniture 4.0 "检测系统，以更早地检测出工件表面的缺陷。这是因为，低人力生产意味着员工只在价值链的很晚阶段检查工件--在Hali，这通常是在组装之前，而组装主要是由员工进行的。因此，在装车和交付前不久。大约98%的Hali家具都是完全组装好交付给客户的。然而，只在生产结束时进行检查，也意味着工件的缺陷很晚才能被发现。从而导致混乱：因为再制造必须在匆忙中完成，从而使得交货不会延期。此外，如此匆忙的工作在Hali不能通过废品优化在另一条生产线进行，而是在同一条生产线上自动生成的生产的板件以便及时得到再制造的板件。所有的缺点都是办公家具专家不再愿意接受的。

Hali公司的生产经理Mario Helfenschneider说："在家具组装过程中才发现表面缺陷是有问题的，在经济上对公司是个很大的损失。这就是为什么我们思考如何能够改善这种情况。我们提出了在生产过程中由检测系统自动检测板件的想法，这样就能更快地发现缺陷。"

2019年，与堡盟检验公司就 "Colourbrain Furniture 4.0 "系统进行了初步讨论，还在 "Ligna "进行了市场合作。很快就发现堡盟系统是最适合Hali的。"Helfenschneider说："在早期阶段，由于其他系统有明确的KO标准，所以我们的选择落在了堡盟系统上。"例如，在材料颜色方面，还有工件厚度方面。在Hali，我们谈论的是小批量多批次的生产，每班有大约1200个零件，几乎没有一个零件是相同的。由于我们希望检测系统能以正常的生产线线速度进行检测，而其他系统达到了极限。例如，从一个板件到下一个板件的照明和相机设置是一个挑战，同样，在一个较厚的25毫米的板件之后，引导一个较薄的16毫米的板件同样可靠地、无振动地通过系统。此外，在一米宽的板件之后，可以有一个30厘米的非常狭窄的板件。在任何情况下，从运输到相机设置的所有调整都必须在几分之一秒内完成：不是每个检测系统都能做到这一点。此外，不同的供应商图像的分辨率都不一样，我们确定我们将对计算机上复查有缺陷标记的板件"。

Helfenschneider和他的团队花了很长时间为检测系统在这个完全相互联系的工厂中找到理想的位置。最后，他们决定将 "Colourbrain Furniture 4.0 "放在封边线和分拣仓库之间。"在这一点上，在价值创造和整个工艺流程中，仍然是一个能够做出反应的好时机，"赫芬施耐德说。"一方面，板件还没有完成，另一方面，分拣仓库在检测xi'ton之后直接持有大约一天的生产量，直到随后被外包，根据订单进行钻孔和组装。这意味着我们有足够的时间来检查被标记为有问题的板件，如果有必要，可以重新生产。然后，这将自动包含在第二天的废品优化中，并通过另一条生产线来生产。最终，我们现在因此而节省了40%至50%的费用"。

检测系统一次性检查工件的顶部和底部，并在板件继续流向分拣仓库的途中给予适当的反馈。Hali特意决定不进行360度检测，尽管堡盟系统可以毫无问题地完成这项工作。Helfenschneider解释说："我们已经准确地了解了我们最经常出现的缺陷。而这些在边缘区域非常罕见。特别是由于员工也可以直接在封边线上检查所有参数是否正确。这就是为什么我们专注于上下表面。"

安装时间短，使用效果好

在2019年5月与堡盟检测公司初步接触后，项目指定并造访了康斯坦茨湖畔的工厂。"我们拜访了两次，并带着常见的缺陷部件，在检测系统上进行了测试，并获得了一些印象。这绝对说服了我们，"赫尔芬施耐德说。该检测系统于2020年7月暑假期间交付。然而，这对堡盟来说是一项艰巨的任务，因为为了安装扫描仪，生产必须停顿下来。由于堡盟在康斯坦茨的良好准备工作和预验收，一切都进行得非常迅速和顺利。最后，与其说是安装问题，不如说是个连接问题，这对Baumer来说是个挑战。

堡盟检测的销售和市场总监Stefan Eisenkohl回忆说："与检测系统连接的Hali的生产很特别，因为生产都是基于数据。这意味着我们必须通过一个接口将检测系统整合到整个工厂的Homag生产控制系统中。这是因为如果发现有缺陷，检测系统有必要在检测后给每个数据记录一个单独的描述。 该板件本身是正常存储的。 而系统操作员在稍后的一个任意选择的时间点，根据数字记录检查它是否真的是一个缺陷。原则上，他有三种选择：他可以放行一个板件、件，因为缺陷是由于灰尘污染造成的，可以很容易地清除。或者他下单重新制造，因为这确实是一个划痕或类似的表面缺陷。如果他不确定，他也可以输入必须进行再一次目测的信息。重要的是能够以数字方式附加所有的信息--简洁的程序化界面是这一点的基础。我们不是每个新工厂都有这样的东西；这种形式的软件连接对我们来说也是新的领域。"所有这些工作都令Helfenschneider完全满意："系统功能，正如我们所想象的那样，在一个月内就建立了。毕竟，缺陷检测可以通过堡盟软件快速处理。困难在于如何根据我们的要求单独调整质量。最后，如果在没有 "真正"缺陷的情况下，板件被一直被标记为缺陷板件，并且员工仍然需要检查板件的图像。这对我们来说是没有用的。另一方面，机器检测不应过于宽松，以至于真正的缺陷溜走了，那样的话我们又回到了原点。在这方面，从安装到有确切检测的正常运行这一步几乎是最棘手的。我们制定了质量模板的标准，表明哪种缺陷在哪一时刻可以接受到什么程度--以及哪里不可以。例如，在一个正面或纯色台面，在一平方米的面积上最多可能出现0.2平方毫米的缺陷。基本上，一个板件在数据集中得到它'自己'质量区域--一扇推拉门与一扇旋转门有不同的质量区域。而这一切都已经在检测系统里预设好了。但我们必须先做到这一点，尽管专业人员预验收了这个系统，但并不是每个细节都是很清楚。" Helfenschneider赞扬了与堡盟的合作："在任何时候，我们都感觉到堡盟团队在帮助我们，我们在一起朝着目标前进。今天仍然如此，因为我们继续改进我们的工厂并纳入创新。目前，关于'人工智能'的话题正在推动我们。"

人工智能改进检测

Helfenschneider希望这一进一步的发展将使得缺陷分类的又一次飞跃，这样，例如，需要清除的污垢将被识别出来，不再导致错误信息和员工耗时的视觉检查。"对我们来说，有很多事情正在发生：一方面，我们在上游工序中有大量的切屑产生，即使有非常好的真空抽取，也不能完全从加工过程中去除，。然后，重要的是在检测前尽可能清洁板件--刷子和清洁液都用于此。在运行中的生产中，刷子并不能保持100%的清洁，而且液体不能每次都以最佳方式蒸发。然后我们就有了一个滋生杂质的温床，甚至由于残留的水分而在工件上发现条纹。在我们的案例中，通往检测系统的路径往往有点太长，这意味着灰尘会再次掉落。系统应该能够在未来检测出来。

标签的情况也是如此。事实上，我们不使用它们。然而，有可能的是，对下脚料的优化包括残余板材仓库中贴了标签的板件。这个标签，甚至只是其中的一个部分，不应该导致错误信息。" Eisenkohl补充说："我们目前正在研究的污垢检测分类器，是所有公司未来进一步提高'真实'缺陷检测准确性的一个强大的工具。我们在这方面已经做得很好，但在与像Hali这样的客户合作时，我们希望能进一步提高系统的性能。而且经验表明，大多数检测到瑕疵是由污染引起的，表面的大划痕相当罕见。

检测系统本身也有其局限性。标签原则上是一个问题，因为表面缺陷可以隐藏在下面。即使是带有保护膜的高光泽表面也不能被检测到。尽管如此，Hali对结果非常满意。"在我们使用检测系统之前，我们在加工过程中年检测到大约40%的废品，在家具组装过程中检测到60%的缺陷。现在，在80%以上的情况下，我们在板件生产中已经发现了缺陷。因此，我们有巨大的潜力，"赫芬施耐德总结道。

自从安装该系统以来，该检测系统已经帮助发现生产设备问题并在早期阶段消除这些问题。规格锯的一个弯曲的夹头在板件表面的某一点上留下了非常明显的痕迹。通过缺陷信息和数字记录，问题很快被发现并得到纠正。没有因废品而产生的巨大后续费用。Eisenkohl在这里更进一步："在边缘检测的情况下，我们的系统甚至可以直接显示错误所在。在中国，我们已经安装了一些像这样的系统。" 在这方面，工厂中的各个机器与检测系统之间的信息交互，以及由此产生的行动指令，仅仅是未来的想法的一部分。

检测性能统计

而且堡盟检测系统还有助于对供应商进行总体的质量控制。Helfenschneider这样描述："我们的质量标准一直都很高。甚至在我们拿到'Colourbrain Furniture 4.0'之前，就有大量的关于缺陷文件来证明原材料在交付时已经是劣质的。基于这些记录，我们甚至在2017年开始了对供应商的质量行动。一般来说，我们现在得到产品的质量是合格的。但有了检测系统和数字记录，现在导出一份'缺陷报告就容易多了。" 这是因为 "Q-Live "是堡盟工厂软件的一个工具，它使企业能够获得关于检测性能的全面统计数据。哈里经常使用这个，而且非常专业。"我们不一定能将缺陷追溯到特定的板件上，但至少是一个批次。因为我们的工作原则是'先进先出'。"

当问及Helfenschneider特别喜欢堡盟检测系统哪方面时，有一个明确的答案：用户友好性。"就软件界面而言，它是一个不言自明的系统。维护和服务也只占用少量的时间。关于系统的操作，这部分是没有问题的，而且很容易。我们还能自己配置和设置一切，不必为每一个动作联系堡盟。这是一个很大的优势。此外，个人设置选项的范围是巨大的。你可能用不到每一点。但如果你需要，就可以实现。"

系统的易操作性也可参考对新装饰的检测。"Helfenschneider说："这是堡盟系统的另一个积极方面：我们不必示教新的装饰。"该软件已经提供了足够多的可能性，我们只需要'分类'板件花色。无论它是光滑的还是有纹理的，是浅色的还是深色的，是普通的还是有图案的。因此，可以增加任何数量的新花色。我们不能在很长一段时间内用一种新的花色来训练系统，首先，如果客户订购了特殊花色的家具，然后我们第一次从供应商那里订购，那么我们必须能够在很短的时间内把它示教进去并使其可检测，这样生产才能有效地运行。另外，我们可以将这些部分排除在检测之外。但这样的系统就不物有所值了。我们已经想要检测99.9％的板件"。Eisenkohl再次补充说："作为一项规则，对一个工件或花色进行分组，最多有12个类别。这正是我们的系统以应用为导向的原因--如果一个公司里有大量的花色，就没有必要示教600种花色。相反，该系统拥有强大的能力可靠地检测多种多样花色中的缺陷。"

堡盟检测和Hali之间这种与新任务的紧密合作对机器制造商来说总是有利的，因为它能使工厂长期发展。"Eisenkohl说："Hali的检测系统项目是我们在获得专业知识方面的又一次飞跃。"这也将有利于今后有类似要求的其他客户。在Hali，我们非常幸运地能够在项目期间获得一些系统检测数据。对所发现的故障的分析和对系统稳定性的评估能让我们持续地改进。我们很少能得到这么多的深刻的见解，尤其是在安装了检测系统之后。"