Hohe Stückzahlen und Qualität in der Fertigung bei geringen Margen und Kostendruck kennzeichnen die Elektronikbranche. Gleichzeitig sind häufig hohe Investitionen zur Absicherung der Prozesse notwendig. EMS-Dienstleister Limtronik GmbH produziert in seiner Elektronik-Fabrik bereits seit einigen Jahren nach Industrie 4.0-Maßstäben. Neben Prozessoptimierung legt das Unternehmen bei seinen Digitalisierungsmaßnahmen einen Schwerpunkt auf Datenerhebung, -sortierung und -analyse sowie die Weiterverarbeitung für wertschöpfende Geschäftsmodelle. Aktuell hat der Dienstleister gemeinsam mit Mitgliedern des „SEF Smart Electronic Factory e.V.“, wie die German Edge Cloud (GEC) und Amazon Web Services (AWS), eine Lösung entwickelt, die mit KI-Techniken und Bilderfassung in der Bestückung arbeitet. Ein Ziel ist es dabei unter anderem, Rückschlüsse auf die Qualität von Leiterplatten zu ziehen.
„Eine optische Qualitätssicherung mit Unterstützung von Künstlicher Intelligenz ermöglicht die Identifikation von Anomalien. Die KI kann hierbei schnell und automatisiert die entsprechenden Entscheidungen treffen. Somit lassen sich auf einfache Weise Ausschuss und Nacharbeiten reduzieren sowie Effizienz- und Qualitätssteigerungen erzielen“, erklärt Geschäftsführer Gerd Ohl.
Die Lösung kommt im Hause Limtronik zum Einsatz und soll zudem als Blaupause für andere Unternehmen dienen. Die Herausforderungen bei der Umsetzung lagen unter anderem darin, dass Bilder in ausreichender Qualität und Menge zur Verfügung stehen mussten, damit die KI genügend Material hat, um aussagekräftige Schlüsse zu ziehen. Ein zusätzliches Ziel war es, eine replizierbare Lösung für das zweite Werk in den USA zu schaffen.
Die Produktionslinie im deutschen Werk des Dienstleisters wurde mit einer Standard-Lösung zur optischen Kontrolle nachgerüstet. Dabei handelt es sich um ein Produkt aus dem Hause Mobotix, das auch schon in anderen Unternehmen für industrielle Anwendungen eingesetzt wird. Durch den Teil-Nachbau der Linie konnte der Eingriff in den Fertigungsprozess minimiert werden. Der Aufbau einer replizierbaren Lösung wird durch den Einsatz der AWS Cloud und der GEC Oncite Edge-Lösung unterstützt. Die Cloud- und die Edge-Lösung unterstützen die souveräne und schnelle Bilddaten- und Datenübertragung mit den geringen Latenzzeiten, die für eine KI-Anwendung erforderlich sind.
Kurze Laufzeit, hohe Qualität und Stückzahlen
Das Ergebnis ist ein enger Regelkreis zur Überwachung der Qualität der Einpresstechnik. Zudem wird eine Reduzierung von manueller Sichtprüfung und die Minimierung von Ausschusskosten erreicht. Dabei ermöglicht die Lösung eine schnelle Adaptierung auf andere Prozesse und Produkte und trägt zur Erprobung KI-basierter Lösungen im Mittelstand bei.
Gerd Ohl erklärt: „Mittelständische Elektronikfabriken stehen im Spannungsfeld von hohen Stückzahlen über eine kurze Laufzeit und einer hohen qualitativen Anforderung. So besteht immer die Herausforderung, eine wirtschaftlich tragbare Lösung zu finden, welche all diese Aspekte in einem abdeckt. In dem von Mitgliedern des Smart Electronic Factory e.V. gemeinsam erarbeiteten Use-Case meistern wir diese Gratwanderung.“
