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| Stabile Stift-Produktion bei Stabilo |
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Industrielle Bildverarbeitung sorgt für 100% Qualität Stabile Stift-Produktion bei Stabilo Der Schreibgeräte-Hersteller Stabilo setzt in seiner Produktion auf 100% Qualitätskontrolle mit Hilfe von Bildverarbeitungs-Systemen. Bei einer neuen Anlage arbeiten FireWire-Flächenkameras und CameraLink-Zeilenkameras gemeinsam an einem PC-System. Der Boss-Textmarker und der point88 Fineliner gehören an nahezu jedem Büroarbeitsplatz in Deutschland zum unverzichtbaren Inventar. Ihr Hersteller, die fränkische Firma Stabilo, zählt zu den führenden deutschen Produzenten dieser und vieler weiterer Schreibgeräte. Die beiden Verkaufsschlager des Unternehmens werden neben weiteren Stiften im hoch automatisierten Werk in Weißenburg gefertigt. Rund 75 Millionen Boss-Textmarker und 150 Millionen point88 Fineliner verlassen dabei jedes Jahr die Fabrikhallen – umgerechnet entspricht das mehreren Hundert Tonnen Tinte pro Jahr!  Stabilo-Sifte desTyps Point Visco in verschiedenen Fertigungsstufen: Schaft ohne Aufdruck (unten), Schaft mit Aufdruck (Mitte) und kompletter Stift mit Schreibspitze und Kappe (oben) Diese Mengen sind nur mit hochwertiger Automatisierung in der Fertigung zu bewältigen, und die dafür nötige Ausrüstung wird fast ausnahmslos von Stabilo selbst entwickelt, wie Reiner Wiedemann, Stabilo-Qualitätsmanager im Weißenburger Werk, erläutert: „Ab einer Menge von etwa 5 Millionen Stiften eines Typs investieren wir in eine automatisierte Produktionslinie. Die Produktion umfasst dabei alle Arbeitsgänge vom Spritzgießen über die Montage und die Befüllung bis hin zur Verpackung, der Lagerung und dem Versand. Selbst die Kunststoff- und Farbenentwicklung übernehmen wir dabei selbst.“ Die Technik-Abteilung bei Stabilo passt bei der Realisierung einer neuen Montagelinie die erforderlichen Montage- und Spritzgießmaschinen an die jeweiligen Anforderungen an und optimiert den Gesamtablauf. „Wir arbeiten dabei häufig mit Spezialisten verschiedener Fachrichtungen zusammen, wenn wir spezifische Problemstellungen lösen müssen“, so Wiedemann.  Auf externe Unterstützung zum Thema Bildverarbeitung setzte Stabilo auch bei der Entwicklung einer neuen Anlage zur Herstellung der Stifte vom Typ Point Visco. Diese Produkte werden nach dem Spritzgießen auf einer separaten Anlage vollautomatisch bedruckt, mit Tinte befüllt, mit einer Schreibspitze ausgestattet und am Ende des Produktionsprozesses mit einer Kappe versehen. Mittels Bildverarbeitung werden dabei verschiedene Qualitätsmerkmale des Aufdrucks sowie der korrekte Sitz der Spitze überprüft. „Das Know-how für die Realisierung der Bildverarbeitungs-Aufgaben innerhalb dieser Stiftmontage-Anlage hatten wir nicht komplett im Haus“, beschreibt Wiedemann die Situation vor der Realisierung der neuen Verarbeitungsstrasse. „Um die dafür erforderlichen Bildverarbeitungs-Abläufe zu konzipieren und zu integrieren, wandten wir uns daher an STEMMER IMAGING, mit deren Produkten und Service wir schon bei früheren Systemen gute Erfahrungen gemacht hatten.“ Das Puchheimer Unternehmen erstellte für die Point Visco-Anwendung in der Folge ein Konzept zur Lösung der geforderten Aufgaben und erarbeitete die optimale Kombination der benötigten Bildverarbeitungs-Komponenten. Den Feinschliff an der Software und die genaue Abstimmung auf die Anlagengegebenheiten übernahm dann der Stemmer-Systempartner Sidonia Systems aus Stockdorf. Aufdruckkontrolle mit CameraLink-Zeilenkameras Die Montage der Point Visco-Stifte erfolgt in mehreren Schritten. Zuerst erhalten die auf Hülsen positionierten Stiftschafte einen Aufdruck mit dem Schriftzug und dem Logo von Stabilo sowie einem Barcode und weiteren Ziffern. Danach erfolgt die erste Qualitätskontrolle, bei der auf zwei parallelen Stationen 40 Stifte pro Minute auf ihren korrekten Aufdruck überprüft werden.  Die Aufdrucke auf den Stiftschaften werden über zwei CameraLink-Zeilenkameras und mit der Software-Bibliothek Common Vision Blox (CVB) überprüft. Dazu werden die von zwei Zeilen-Beleuchtungen angestrahlten Stiftschafte synchronisiert gedreht und über zwei CameraLink-Zeilenkameras aufgenommen. Die einzelnen Linien dieser Kameras werden zu flächigen Bildern zusammengesetzt und am Bildverarbeitungs-Rechner mit Hilfe der Software-Bibliothek Common Vision Blox (CVB) von STEMMER IMAGING ausgewertet. Diese Bibliothek ist modular aufgebaut und stellt für verschiedene Standardaufgaben verschiedene vorkonfigurierte Tools zur Verfügung. Bei der Auswertung der Stiftaufdrucke kommen die Tools CVB Barcode, CVB Edge, CVB Minos und CVB Printqual zum Einsatz. Damit überprüft die Software eine Vielzahl von Merkmalen, beispielsweise die Position des Barcodes und des Firmenlogos sowie die Vollständigkeit des Schriftzuges und die Lesbarkeit des Barcodes. Außerdem wird die Länge der Kunststoffkomponente auf Maßhaltigkeit und die weißen Streifen im Stiftlayout auf Fehlstellen kontrolliert.  Die Aufdrucke auf den Stiftschaften werden über zwei CameraLink-Zeilenkameras und mit der Software-Bibliothek Common Vision Blox (CVB) überprüft. FireWire-Flächenkameras prüfen die Stiftspitzen Stiftschafte mit korrektem Aufdruck werden im nächsten Fertigungsschritt mit einer Metallspitze mit Schreibkugel versehen und dann mit Tinte befüllt. Im Anschluss überprüfen zwei FireWire-Flächenkameras in Zusammenarbeit mit den Software-Tools CVB ShapeFinder und CVB Edge die Länge und die Breite der Metallspitze sowie das Vorhandensein der Schreibkugel vor einer Beleuchtung. Die Anbindung dieser beiden Kameras beinhaltet dabei zwei Besonderheiten: Zum einen sind die FireWire-Flächenkameras am selben Rechner angeschlossen wie die beiden CameraLink-Zeilenkameras der Aufdruckkontrolle. Zum anderen wird in dieser Anwendung eine Entfernung von 13,5 m sicher überbrückt, was beim Einsatz der FireWire-Technologie nur durch den Einsatz von Repeatern und einer gehörigen Portion Kamera-Know-how möglich ist. Diese Kunstgriffe von STEMMER IMAGING und Sidonia Systems führten dazu, dass alle Anforderungen von Stabilo erfüllt werden konnten, wie Wiedemann berichtet: „Bei unserer Taktrate ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit völlig ausreichend, und die Fehlererkennung ist sehr gut.“  Zwei FireWire-Flächenkameras und zwei CVB-Software-Tools stellen den perfekten Sitz der Stiftspitzen sicher. Um den Mitarbeitern bei Stabilo ständig eine Visualisierung der Ergebnisse zur Verfügung zu stellen, wurde das PC-System an einer gut zugänglichen Stelle des Produktionsablaufs eingebaut und mit einer Oberfläche versehen, auf der die Ergebnisse der Prüfungen laufend dargestellt werden. Zudem wird die Produktion statistisch überwacht und ausgewertet. „Wenn sich Fehler häufen oder der Prozess anfängt, aus dem Toleranzbereich zu laufen, dann können wir das auf diese Weise schnell erkennen“, unterstreicht Wiedemann die Vielfältigkeit der BV-Tools. Auch für den Fall, dass die Bildqualität nachlässt, beispielsweise durch die Alterung der Beleuchtung, wurde Vorsorge getroffen: Im Rechner ist ein Referenzbild hinterlegt, das in solchen Fällen zur Kalibrierung herangezogen werden kann. Das ist nach Wiedemanns Worten jedoch nur selten nötig: „Wie gut die Qualität der verwendeten Bildverarbeitungs-Komponenten ist, zeigt die Tatsache, dass wir kaum rekalibrieren müssen, obwohl die Toleranzgrenze mit ± 1 Pixel sehr eng gesteckt ist“, so der Stabilo-Verantwortliche.  Zwei FireWire-Flächenkameras und zwei CVB-Software-Tools stellen den perfekten Sitz der Stiftspitzen sicher. Stabilo (www.stabilo.de) mit Hauptsitz im fränkischen Heroldsberg setzt sich aus drei Teilkonzernen mit den Schwerpunkten Schreibgeräte, Kosmetik sowie Outdoor zusammen und beschäftigt weltweit etwa 3300 Mitarbeiter, davon rund 1750 in Deutschland. Im Geschäftsjahr 2006/07 konnte Stabilo seinen Umsatz um ca. 19 % auf 340 Mio. € steigern. Die verschiedenen Teilkonzerne nutzen häufig Synergien: So fungiert der Bereich Kosmetik oft als Trend-Scout, was Farben und Modetrends angeht, und gibt diese Trends an die Designer der Schreibgeräte weiter. Auch im technischen Bereich tauschen sich die Teilkonzerne aus: Die Produktionsanlagen für Schreibgeräte und Kosmetikartikel wie z.B. Kajal-Stifte sind sich relativ ähnlich! STEMMER IMAGING (www.stemmer-imaging.de) ist der größte europäische Technologie-Anbieter für die Bildverarbeitung. Diese Technik wird zunehmend in vielen Branchen als leistungsfähige, wirtschaftliche Methode der automatisierten optischen Qualitätskontrolle eingesetzt. Die Kunden von STEMMER IMAGING profitieren von einem europaweit einzigartigen Angebot an Bildverarbeitungs-Produkten international führender Herstellern in allen Leistungsklassen sowie einem einzigartigen Service-Angebot rund um die Bildverarbeitung.
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