Dieser Artikel richtet sich an Werkleiter, Produktionsleiter sowie Verantwortliche für Qualität, kontinuierliche Verbesserung und Instandhaltung, die bereits eine Prüfung mit industrieller Bildverarbeitung an ihren Linien betreiben oder kurz vor der Einführung stehen. Die Kamera erkennt und schleust fehlerhafte Teile aus, doch die Ausschusszählung bleibt oft im Prüfsystem. Sie erfahren hier, wie Sie diese Zählung in den Qualitätsfaktor der OEE bringen und vor allem, wie Sie sie mit dem Maschinenzustand verknüpfen, um zu sehen, wann und warum Ausschuss entsteht.
- Bildverarbeitung liefert für jedes Teil ein Urteil mit Zeitstempel.
- Diese Zählung kann den Qualitätsfaktor der OEE direkt speisen.
- Mit dem Maschinenzustand verknüpft zeigt sie, wann Ausschuss entsteht.
- Prüfen und Messen sind zwei verschiedene, sich ergänzende Aufgaben.
Was Bildverarbeitung an der Linie leistet
ATRIA Innovation, ein Ingenieur- und Technologieunternehmen mit Sitz in Saragossa, beschreibt im Beitrag Control de calidad por visión artificial (Qualitätskontrolle mit Bildverarbeitung, auf Spanisch), wie eine Prüfstation arbeitet: Das Produkt durchläuft die Station, eine oder mehrere Kameras nehmen Bilder auf, die Software verarbeitet sie in Echtzeit und vergleicht das Erkannte mit definierten Parametern. Danach heißt es im Beitrag: „El sistema determina si la pieza es válida o presenta defectos.“ (Das System bestimmt, ob das Teil gut ist oder Fehler aufweist.) Es folgt eine automatische Aktion: annehmen, ausschleusen oder sortieren.
Der Beitrag von ATRIA Innovation nennt auch die typischen Anwendungen: Oberflächenfehler wie Kratzer, Risse, Flecken und Verformungen, Maßprüfung, Montagekontrolle, Etikettierung und Verpackung sowie das Lesen von Codes für die Rückverfolgbarkeit. Er weist darauf hin, dass die erzeugten Informationen für spätere Analysen gespeichert werden können. Genau dort setzt dieser Artikel an: Die Prüfung liefert verlässliche Qualitätsdaten, Teil für Teil. Die Frage ist, was das Werk mit diesen Daten macht, sobald das Teil ausgeschleust ist.
Vom Ausschussteil zum Qualitätsfaktor der OEE
Die OEE ist das Produkt aus drei Faktoren: Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. Der Qualitätsfaktor ist der Anteil der Gutteile an allen produzierten Teilen. Auf dem Papier ist er der einfachste der drei. In der Praxis ist er oft der unzuverlässigste, weil er aus Handmeldungen am Schichtende, gewogenen Ausschussbehältern oder Zahlen aus dem Labor gespeist wird, die Tage später eintreffen.
Eine Bildverarbeitungsstation ändert das: Jedes geprüfte Teil erhält ein Urteil mit Zeitstempel. Fließt diese Zählung in die OEE-Berechnung, ist der Qualitätsfaktor keine Schätzung mehr. Der eigentliche Nutzen entsteht aber, wenn der Ausschuss keine isolierte Zahl mehr ist, sondern auf derselben Zeitachse liegt wie Stillstände, Kurzstillstände und Taktzeit.
Zwei Vorsichtsmaßnahmen vorab:
- Den Nenner festlegen. Die produzierten Teile müssen für alle Produkte an derselben Stelle gezählt werden: vor der Prüfstation, nicht danach.
- Nachprüfung regeln. Werden ausgeschleuste Teile nachgeprüft und gehen einige zurück in die Linie, muss feststehen, ob sie als Gutteile im ersten Durchlauf zählen. Die klassische OEE zählt nur Teile als gut, die beim ersten Mal in Ordnung sind.
Ausschuss und Maschinenzustand verknüpfen
Die Kamera weiß, dass ein Teil fehlerhaft ist. Sie weiß nicht, in welchem Zustand die Maschine war, als sie es gefertigt hat. Legt man beide Daten nebeneinander, werden Muster sichtbar, die keine der beiden Quellen allein zeigt. Die Tabelle nennt typische Situationen; es sind Lesebeispiele, keine Ergebnisse eines bestimmten Werks.
| Situation | Was die Bildverarbeitung sieht | Was der Maschinenzustand zeigt | Erste Spur |
|---|---|---|---|
| Anlauf nach einem Rüstvorgang | Ausschuss konzentriert auf die ersten Teile | Ende eines Formatwechsels, Takt noch instabil | Anlaufeinstellungen, Rüststandard |
| Ausschuss nach Kurzstillständen | Fehler treten gehäuft auf | Wiederholte Kurzstillstände kurz davor | Wiederanläufe, die Temperatur, Druck oder Positionierung stören |
| Betrieb mit reduziertem Takt | Ausschussquote je nach Zeitraum unterschiedlich | Takt unter dem Nenntakt | Bediener drosseln die Maschine, um Fehler zu begrenzen: versteckter Leistungsverlust |
| Stabiler Ausschuss ohne Bezug zu Stillständen | Konstante Ausschussquote | Normaler Betrieb | Ursache eher im Material oder im Prozess, nicht in Wiederanläufen |
| Stillstand durch die Prüfstation selbst | Alarm der Station, zweifelhafte Ausschleusungen | Stillstand an der Linie erfasst | Optik reinigen, Beleuchtung, Schwellwerte: Pseudoausschuss trennen |
Ein Beispiel zur Veranschaulichung: Eine Verpackungslinie kann im Schichtmittel einen akzeptablen Qualitätsfaktor zeigen und trotzdem den Großteil ihres Ausschusses in den Minuten nach jedem Kurzstillstand erzeugen. Dann liegt die sinnvolle Maßnahme nicht an der Prüfstation, die ihre Arbeit gut macht, sondern bei den Ursachen der Kurzstillstände.
Schritt für Schritt: den Qualitätsfaktor speisen
- Eine Linie mit Bildverarbeitung auswählen. Beginnen Sie dort, wo Ausschuss Kosten oder Liefertermine am stärksten belastet.
- Zählregeln festlegen. Wo werden produzierte Teile gezählt, was gilt als Ausschuss, wie werden Nachprüfung und Pseudoausschuss behandelt? Schriftlich festhalten und mit Qualität und Produktion teilen.
- Ausschuss mit Zeitstempel erfassen. Je nach Anlage kommt er aus dem Ausschleussignal, einem Zähler oder dem Protokoll des Prüfsystems. Entscheidend ist der Zeitpunkt jedes Ausschussteils, nicht nur die Schichtsumme.
- Maschinenzustände automatisch messen. Lauf, Stillstand, Kurzstillstand und realer Takt, ohne sich auf das Gedächtnis am Schichtende zu verlassen.
- Ausschuss nach Zustand auswerten. Trennen Sie Anläufe, Phasen nach einem Stillstand und stabilen Betrieb. Vergleichen Sie die Ausschussquote in jedem Fall.
- Wöchentlich mit Qualität und Produktion prüfen. Eine Tabelle, eine OEE-Berechnung und Maßnahmen nach Ursache verteilt: Prozess, Instandhaltung, Rüsten oder Einstellung der Prüfung.
Prüfen und Messen: zwei verschiedene Aufgaben
Die Rollen sollten klar getrennt bleiben. Die Bildverarbeitungsprüfung auslegen, Kameras und Beleuchtung wählen, Algorithmen trainieren und Annahmekriterien festlegen ist die Arbeit von Spezialisten für Bildverarbeitung wie ATRIA Innovation. Stillstände, Kurzstillstände und Maschinenleistung messen und mit der Qualität verbinden ist eine andere Aufgabe.
TEEPTRAK übernimmt diesen zweiten Teil und führt keine Qualitätsprüfung durch. Ein Modul wird im Schaltschrank verdrahtet, ein Sensor am Linienrand montiert; die Installation dauert etwa eine Stunde pro Maschine und kommt ohne Anbindung an die SPS aus. OEE, Stillstände und Kurzstillstände stehen nach 48 Stunden zur Verfügung, und der Ausschuss kann auf derselben Zeitachse erfasst werden, um den Qualitätsfaktor zu berechnen. Die Lösung ist in mehr als 700 Werken in über 30 Ländern im Einsatz.
Weiterlesen
- Control de calidad por visión artificial (ATRIA Innovation, auf Spanisch)
- QRQC mit Maschinendaten: Stillstände und Ausschuss als Faktenbasis
- Shopfloor-Dashboard: welche OEE- und Stillstandskennzahlen von der Linie bis zur Geschäftsführung berichtet werden
FAQ
Reicht Bildverarbeitung aus, um den Qualitätsfaktor der OEE zu berechnen? Sie liefert den verlässlichen Zähler, die Ausschussteile. Dazu braucht es eine konsistente Zählung der produzierten Teile vor der Prüfung und klare Regeln für die Nachprüfung.
Warum Ausschuss mit Maschinenstillständen verknüpfen? Weil sich viele Fehler auf Anläufe, Rüstvorgänge und Wiederanläufe nach Kurzstillständen konzentrieren. Ohne Maschinenzustand sieht man, wie viele Teile ausgeschleust werden, aber nicht wann und warum.
Wie geht man mit Pseudoausschuss der Prüfstation um? Er wird bei der Nachprüfung erkannt und getrennt ausgewertet, als Thema der Prüfeinstellung. Mit echten Fehlern vermischt verfälscht er den Qualitätsfaktor und lenkt Maßnahmen in die falsche Richtung.
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