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1-2021

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Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion - Fertigungstechnik, Materialien und Qualitätsmanagement

Qualitätssicherung/Messtechnik Industrielle Bildverarbeitung sichert Qualität – Industrie 4.0 Die Industrie 4.0 lebt in der industriellen Bildverarbeitung bereits seit mehr als 20 Jahren. Das Thema der sich in Richtung Digitalisierung verändernden Produktionswelt beschäftigt mittlerweile die kleinen und mittleren Produktionsbetriebe. Ziel der industriellen Bildverarbeitung ist das „Null-Fehler- Konzept“. Die Sicherung der Qualität in jedem einzelnen Arbeitsschritt ist das oberste Ziel der industriellen Bildverarbeitung. Bei Themen wie Durchsatz erhöhen, Materialkosten senken, Lagerkosten senken, Engpässe erkennen und vorbeugen spielt die industrielle Bildverarbeitung in der gesamten Wertschöpfungskette eine immer größere Rolle. Hohe Mess- und Prüfgenauigkeit ermöglichen hohe Ansprüche der Qualitätssicherung durch berührungslose Sensorik. Zerstörungsfreie Prüfungen mittels industrieller Bildverarbeitung senken Ausschuss, Kosten und Anzahl von Reklamationen und erhöhen gleichzeitig Durchsatz und Kundenzufriedenheit und somit die Konkurrenzfähigkeit und die Wertschöpfung. Hochgenaue Prüfung in Echtzeit Die industrielle Bildverarbeitung überwindet Grenzen. Mit der entsprechenden Optik ausgestattete Kameras mit hoher Auflösung sind heute in der Lage, in Echtzeit und hoher Taktfrequenz eingelernte Muster zu vergleichen und kleinste Unterschiede zu erkennen. Die eingelernten Algorithmen ermöglichen, auch die kleinsten Veränderungen im Bildmaterial zu erkennen, zu vermessen und zu prüfen, um das geprüfte Produkt anschließend bewerten zu können. Dank der Datenbank technik können diese Daten digitalisiert gespeichert werden und mit anderen Systemen über Schnittstellen und Webservice bereitgestellt und ausgetauscht werden. Was passiert aber, wenn unvorhersehbare Fehler, z. B. Kratzer auf der Oberfläche eines Bauteils, die unvermittelt auftreten nicht von programmierten Regeln erkannt werden können? Hier bieten Kamerasysteme mit künstlicher Intelligenz Abhilfe. Einfaches Handling beim Einlernen und Lösungen, die die traditionelle Bildverarbeitung nicht leisten kann. Intelligente Assistenzsysteme Der Einsatz von intelligenten Assistenzsystemen gewinnt in den heutigen Zeit mit Covid-19 auch an neuer Bedeutung. Moderne Assistenz systeme helfen mit Abstand besser und sicherer zu produzieren. Mundschutz und Plexiglas in der Fertigung werden bereits wirksam eingesetzt, um den Werker zu schützen. Intelligente Assistenzsysteme reduzieren zusätzlich die persönlichen Kontakte und sichern eine qualitativ hochwertige und fehlerfreie Produktion. Für die intelligente Assistenz wurde eine spezielle Assistenzsoftware entwickelt, die den Werker einlernt, anweist und durch die einzelnen Arbeitsschritte führt. Hier fungiert dieser Assistent praktisch als neuer Mitarbeiter, der die Aufgabe der Einweisung vor Ort übernimmt und die Arbeit mit einem Kamerasystem überprüft. Dadurch wird keine persönliche Nähe zum Werker erforderlich. Intelligente Assistenz vor Ort ermöglicht es, wie in modernen Kraftfahrzeugen durch Navigations- Peter Scholz Software+Engineering GmbH info@scholzsue.de www.scholzsue.de 28 1/2021

Qualitätssicherung/Messtechnik Vollautomatische Wafer-Inspektion für die Halbleiter- und MEMS-Industrie Best of 2020 Die FRT GmbH hat im März den MicroProf DI auf den Markt gebracht. Am Produktionsstandort in Bergisch Gladbach wurde das Oberflächenmessgerät zur Lösung hochpräziser optischer Metrologie- und Inspektionsaufgaben für Halbleiteranwendungen entwickelt. Mit dem MicroProf DI bietet die FRT GmbH ein Defektinspektionsgerät mit Single-Shot-Modul, Step-Camera und hochpräziser Mikros kopstation, sowie umfassender Multisensor-Messtechnik mit verschiedenen Topographieund Schicht dickensensoren an. Die Bestimmung von Defekten bis in den sub-µm-Bereich kann schnell und zuverlässig durchgeführt werden. Inspektion von Wafern Das optische Oberflächenmessgerät MicroProf DI ermöglicht die Inspektion von strukturierten und unstrukturierten Wafern während des gesamten Herstellungsprozesses. Durch die Kombination von 2D-Inspektion und Metrologie bietet der MicroProf DI Messlösungen für eine Vielzahl von Anwendungen auf Wafer-Ebene. MicroProf DI bietet die folgenden Vorteile: • zuverlässige Plattform, einschließlich hochflexibler Software • Entwicklung und Qualifizierung neuer Kundenprozesse • Module, die flexibel auf einer Geräteplattform kombiniert werden können • Erfassung aller Wafer-Oberflächen bei hohem Durchsatz für eine effiziente Prozesskontrolle Das Gerät bietet einen hohen Durchsatz und passt perfekt in jede HVM-Wafer-Fabrik. Die Kernkomponente ist das weltweit etablierte Multisensor-Gerät Micro- Prof 300. Es ermöglicht sowohl die Messung von Wafern in verschiedenen Prozessschritten als auch - durch den Einsatz von Hybrid- Metrologie - präzise Messungen an Proben, bei denen ein einzelner Sensor oder ein Messprinzip einfach nicht ausreicht. Schnelle Erzeugung von Wafermaps Die Defektinspektionssoftware bietet eine effektive Visualisierung, vielseitige Verarbeitung und schnelle Erzeugung von Wafermaps sowie eine präzise Quantifizierung und ausführliche Dokumentation von Defekten. Der einzigartige MicroProf DI vereint Metrologie und Inspektion in einem flexiblen Messgerät. FRT GmbH info@frt-gmbh.com www.frtmetrology.com systeme, ohne einen „Beifahrer“ zu lotsen und in nahezu jeder Situation ohne einen Vorarbeiter oder Meister klar zu kommen. Diese Technik ermöglicht eine erhebliche Arbeitszeitreduzierung durch multilinguale und multimediale Anweisung. Die optische Überprüfung erfolgt direkt am Arbeitsplatz und sichert eine Null-Fehler-Produktion. Die modernen intelligenten Assistenzsysteme entlasten und motivieren aktiv die Mitarbeiter. Gleichzeitig ersparen diese eine kost spielige, zeitintensive und aufwendige Einarbeitung unterschiedlich qualifizierter Mitarbeiter. Die Werker sind bereits am ersten Tag in der Lage, 100 % ihrer Arbeitskraft zu leisten. Dadurch amortisieren sich die intelligenten Bilderkennungs systeme nach kürzester Zeit. Fehlererkennung und -korrektur Mit intelligenten Assistenzsystemen werden selbst komplexe, sicherheitsrelevante Bereiche identifiziert und digital erfasst. Jedes zu prüfende Artikelmerkmal wird automatisch mit den hinterlegten Vorgaben verglichen. Fehler werden sofort erkannt und das System fordert zur Korrektur auf. Nur korrekt erledigte Teilschritte werden dabei dem Werker audiovisuell mitgeteilt und bestätigt. Das System lässt keine Fehlmontagen zu. Zudem wird der Werker visuell per Video oder Bild material in jedem Arbeitsschritt angeleitet. Selbstverständlich kann in jedem einzelnen Arbeitsschritt digitale Sensorik eingebunden werden (z. B. Drehmomentschrauber, Messschieber, Trigger an Fördertechnik usw.). Der gesamte Arbeitsprozess ist somit im System digitalisiert gespeichert. Teilschritte können auf Wunsch vom System als Protokoll gespeichert werden und als Nachweis der Prüfergebnisse dienen. Über integrierte Schnittstellen erfolgt die Rückmeldung der Daten an das Qualitätsmanagement und die firmenspezifische Systeme. Für das Assistenzsystem ist auch der Einsatz von kollaborativen Robotern keine besondere Herausforderung, denn diese können ohne weiteres in jedem Schritt eingebunden und gesteuert werden. Ein Anwendungsbeispiel könnte die Entnahme einer fertig bestückten Platine (THT-Bestückung) sein. Von den meisten zu fertigenden Baugruppen gibt es oft Unmengen an verschiedenen Varianten. Das Assistenzsystem verwaltet all diese Varianten, die über einen Barcodereader oder RFID-Lesegerät direkt gestartet werden. Die Kompetenz der Mitarbeiter wird gefördert und die Fehlerquote auf Null gesenkt! ◄ 1/2021 29

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