Visuelle Inspektion und Systeme zur 3D-Erfassung in der Qualitätssicherung

Die älteste Form der visuellen Inspektion ist die manuelle Betrachtung durch den Menschen. Mit dem Einsatz industrieller Bildverarbeitung wurde dieser Prozess zunehmend automatisiert. Klassische Systeme stoßen jedoch an Grenzen: Sie erfordern aufwendig definierte Regeln und die Expertise von Fachkräften. Technologische Fortschritte in Künstlicher Intelligenz (KI) und Machine Learning (ML) ermöglichen heute neue Lösungen, um visuelle Inspektionen effizienter und robuster zu gestalten – auch unter schwierigen Bedingungen.

Zusätzlich zur Oberflächenprüfung wird die 3D-Vermessung von Bauteilen zur Qualitätssicherung eingesetzt. Sie dient der Prüfung auf Maß- und Formhaltigkeit und erfolgt mittels taktiler oder berührungsloser Verfahren. Robotergestützte Systeme verbessern dabei die Wiederholgenauigkeit, sind jedoch oft aufwendige in der Programmierung (Teaching).

Mit unseren Entwicklungen am Fraunhofer IGD machen wir Prüfverfahren effizienter und robuster – und schaffen so spürbaren Mehrwert für unsere Kunden.

Damit diese Vorteile in der Praxis voll wirksam werden, müssen einige technologische Hürden überwunden werden.
Genau hier setzen unsere Lösungen an.

Trotz der technologischen Fortschritte bleiben zentrale Herausforderungen bestehen – sowohl bei der visuellen Inspektion als auch bei der robotergestützten 3D-Erfassung.

Die visuelle Inspektion ist ein bewährtes Verfahren in der Qualitätssicherung – früher per menschlicher Begutachtung, heute zunehmend automatisiert durch computergestützte Bildverarbeitung. Klassische Systeme erfordern jedoch starre Regeln und viel Expertise. Fortschritte in KI und Machine Learning haben neue Möglichkeiten geschaffen, visuelle Kontrolle robuster, flexibler und automatisierter zu gestalten – auch unter schwierigen Bedingungen.

Herausforderungen, die wir lösen:

• Hoher Aufwand für die Erzeugung und das Training von KI-Modellen
• Anforderungen an Inferenzzeiten für Inline-Inspektion
• Güte und Robustheit der visuellen Kontrolle
• Domain Gap zwischen Simulation und Realbild
• Drift in den Daten durch wechselnde Umgebungsbedingungen

Auch die 3D-Erfassung von Bauteilen spielt eine zentrale Rolle, etwa zur Prüfung von Maß- und Formhaltigkeit. Hier kommen berührungslose Messsysteme und Roboter zum Einsatz. Diese müssen bisher aufwendig programmiert werden. Der Wunsch nach mehr Automatisierung stellt auch in diesem Bereich neue Anforderungen.

• Automatisierung der 3D-Erfassung ohne manuelles Teaching
• Umgang mit schwierigen Oberflächen (z. B. Glanz, Reflexionen)

Fraunhofer IGD entwickelt individuelle Systeme zur optischen Qualitätskontrolle. Unsere Lösungen kombinieren KI-gestützte Bildverarbeitung, simulationsbasierte Datenvorbereitung und robotergestützte 3D-Technologien. Wir simulieren, konfigurieren und implementieren Lösungen passgenau für Ihre Anforderungen.

Sie möchten Ihre Qualitätssicherung automatisieren oder ein konkretes Projekt besprechen? Sprechen Sie uns an, wir freuen uns auf den Austausch!