Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik e. V. – GFaI


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Geförderte Projekte: 39


Zweikammersystem zur Prozessintegrierten Farbklassifikation und Produktkontrolle (PROFAKO)


Farbprüfsystem im Einsatz bei der Massenfertigung von Kunststoff-Flaschen
Farbprüfsystem im Einsatz bei der Massenfertigung von Kunststoff-Flaschen

Projektidee

Die Projektidee bestand darin, ein flexibles, prozessintegriertes System zur Kontrolle von Farb-, Reflektanz- und Transluzenz-Eigenschaften zu entwickeln, das für eine 100%-Kontrolle in der Serienfertigung von  Massenprodukten einsetzbar ist. Das System sollte eine einfache, aufgabenspezifische Anpassung von Mess- und Zielparametern, des Messraums und eines variabler Grades der Einbeziehung von 3D-Geometrieeigenschaften realisieren und eine Online-Klassifikation von Farb- und Reflektanzabweichungen an dreidimensional ausgeprägten Produkten auch auf der Grundlage nichtformalisierter Kriterien im Echtzeitregime ermöglichen. Der Einsatz auch bei hohem Durchsatz und kurzen Taktzeiten war es ein entscheidendes Zielkriterium. Das Zielsystem sollte für die Prozessintegration in automatische Fertigungslinien und mit Transport- und Fördersystemen sowie mit zentralen Anlagensteuerungen kompatibel ausgelegt sein.

Kundennutzen

Bislang wird in industriellen Fertigungslinien oftmals auf eine Inline-Farbprüfung verzichtet, da die Farbgebung entweder in gesonderten, technisch gut abgesicherten Prozessschritten (Beschichten / Lackieren am Ende des Prozesses) erfolgt oder weil die hohen Anforderungen an die technische Realisierung einer objektiven Farbprüfung bzw. die Stabilität der Prüfqualität einer prozessintegrierten Farbprüfung mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden ist. In einigen hochintegrierten Fertigungslinien (wie bei Kunststoff- oder Textilprodukten) ist die Farbgebung allerdings ein essentieller Bestandteil der Fertigung selbst, die Prüfung ist dann ein integraler Bestandteil der Prozesssteuerung. Der Zusammenhang bzw. Einfluss von einer Vielzahl von Prozessparametern und Störgrößen auf die resultierende Farbe bei der Produktion ist oft schwer formalisierbar oder nicht bekannt. Die mit der Projektentwicklung ermöglichte kontinuierliche und echtzeitfähige Kontrolle der Farbeigenschaften für Anwender hoher wirtschaftlicher Relevanz, wenn tendenzielle oder periodische auftretende Farbabweichungen bei den Produkten zu Reklamationen bzw. Rückläufen führen. Für diese Kunden bietet die neu geschaffene Lösung eine Möglichkeit zur Steigerung ihrer Wettbewerbsfähigkeit, zur Vermeidung finanzieller Verluste, zur Verbesserung ihrer Prozesssteuerung und zur Verbesserung ihres Produkt-Images.

Ausblick

Ein Prototyp des Systems wurde bereits unter realen Industriebedingungen an Fertigungslinien in der Massenproduktion von Kunststoffflaschen erprobt und positiv validiert. Aktuell läuft eine Dauererprobung bei einem Industriepartner. Angesichts der von der Industrie bestätigten sehr guten Ergebnisse kann die absolvierte Entwicklung als Erfolg eingeschätzt werden.
Das geschaffene prototypische Prüfsystem soll nun bis zur zu Serienreife (Software und konfigurierbare Einzelmodule für den flexiblen Einsatz) und Markteinführung weiterentwickelt werden.

Stand: 27.07.2015
Projektdaten aktualisiert: 31.10.2014

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