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ＩＤＳ／柔軟で直感的なＡＩ検査システム

今日の品質管理は、これまで以上に高い要求に直面している。柔軟性、精度、そしてコスト効率が同時に求められている。自動車、機械工学、電子機器製造などの産業では、ますます多様な部品の検査が行われている。こうした検査は、変化する条件下で実施されることが多く、さらに複雑なシステム統合に充てられる時間も限られている。こうした課題に応えるのが、preMLの検査ソリューションだ。

同システムは短時間で導入でき、操作も直感的である。画像処理の専門知識がないユーザーでも、AIを活用した検査モデルを自ら構築できる。モジュール式の設計は、電子機器の組立品や樹脂部品をはじめ、数多くの産業用途で実績を上げている。同システムは、カメラ、照明、エッジコンピューティング、およびプリインストールされたソフトウェアを含む、完全なモジュール式キットとして提供される。そのため、産業用品質管理における真のプラグアンドプレイソリューションといえる。

システムの中核をなすのは、IDS uEye XC産業用カメラだ。13メガピクセルのセンサーにより詳細な画像を取得でき、オートフォーカス機能により、部品の高さの変化や動作距離の違い、表面状態の差異があっても、常に安定した鮮明さを維持する。

樹脂部品から基板まで、実運用に即した検査

preML Vision Labソフトウェアのライブ運用では、uEye XCが例えばプラスチック製ダボを撮像し、自動的に偏差を検出する。検査モ電子機器製造における実践例として、TOP GmbH & Co. KGでは、手作業で組み立てられたプリント基板の検査に同システムを活用している。高性能なカメラ技術とAIベースの検査モデルを組み合わせることで、最小限の運用工数で、従来にないレベルの自動化を実現している。preMLの創設者であるDavid Fehrenbach
（デイビッド・フェレンバッハ）氏は、「当社のソリューションは、市場に存在していた重要な空白を埋めるものだ。画像処理やAIの知識を持たない現場担当者が、初めて自ら、直感的かつ直接的に、デバイス上で外観検査の学習・管理・実行を行えるようになった」と、その使いやすさを強調する。デルの作成、管理、評価は、すべてデバイス上でリアルタイムに行える。

uEye XC – 高画質と使いやすさの両立

uEye XCは、ウェブカメラのような手軽さと、産業用カメラに求められる信頼性を兼ね備えている。設置や立ち上げに必要なのは1本のケーブルのみ。装置の入れ替えや拡張が頻繁に行われる製造現場において、大きなメリットとなる。内部にはonsemi製の13 MPセンサー「AR1335」を搭載し、確実な欠陥検出に必要な高解像度画像を提供する。オートフォーカスが自動でピントを合わせ、対象物までの距離が変化しても一貫した画質を維持する。

IDSの2DマシンビジョンプロダクトマネージャーであるJürgen Hejna（ユルゲン・ヘイナ）氏は、「uEye XCは、複雑なインテグレーション作業なしで信頼性の高い画質を求めるユーザー向けに設計されている。オートフォーカス機能により、自動的に最適な距離にピントを合わせる。また、BSI技術を採用したセンサーにより、フル解像度で20fpsを実現し、照明条件の変化にも対応できる」と述べている。クイックチェンジ式のマクロアタッチメントレンズにより、近距離用途にも対応可能。最短撮影距離を短縮し、配線パターン、材料欠陥、幾何学的なズレといった微細構造も高精度に検出できる。デジタルズーム、オートホワイトバランス、カラー補正といった機能により、信頼性の高い細部の検査をサポートする。

David Fehrenbach氏は、次のように説明する。「検査要件に応じて、1システムあたり最大4台のuEye XCカメラを使用する。多面検査、複雑な形状、あるいは表面検査と詳細検査の組み合わせにも対応可能だ。uEye XCは、当社のシステム哲学に非常によく合致している。ユーザーが光学パラメータに悩まされることなく、自動的に最適な画像を取得できるからだ」

ソフトウェアとエッジコンピューティング ― ノーコード、自立運用、数分で使用可能

同システムには、コンパクトなエッジコンピューティングユニットが付属する。完全にスタンドアロンで動作し、インターネット接続を必要としないため、クローズドな生産環境にも最適だ。プリインストールされたpreML Vision Labソフトウェアは、デバイス上で直接動作するWebアプリケーションである。ノーコード設計により、プログラミングの知識がなくても、検査モデルのトレーニングと実行が可能。新製品へのモデル変更もわずか数分で行えるため、多品種生産の現場で特に大きな時間短縮効果を発揮する。

TOP社での活用事例／専門知識を必要としない品質管理

TOP. Thomas Preuhs GmbH では、多品種・多様な表面状態・変化する照明条件が当たり前の環境で、手作業で組み立てられたプリント基板の検査に同システムを使用している。TOP社のマネージングディレクター、Emil Kurowski（エミル・クロウスキ）氏は次のように語る。

「TOPは20年以上にわたり、試作品から小ロット・量産品まで、あらゆるコンポーネントや最終製品を組み立ててきた。生産はリーン生産の原則に基づいている。多くのアセンブリは手作業で行われ、その後に誘導加熱によるはんだ付けが行われる。最高品質を掲げるTOPでは、すべての製品に対して100％検査を実施している。そのための手段の一つとして、preML GmbHのシステムを採用している。このソリューションは、新製品にも数分で対応でき、プログラミング知識なしで検査モデルの作成・拡張が可能だ。当社のソリューションは、ターンキー検査システムの性能と、カスタマイズ可能なソフトウェアの柔軟性という両方の長所を兼ね備えている。同時に、スマートカメラの操作性とコスト効率も実現している」とFehrenbach氏は説明する。

市場動向／柔軟性・コスト効率・自立運用

「市場は明らかに、インテグレータへの過度な依存から脱却し、より柔軟で自立した方向へと向かっている」とFehrenbach氏は述べる。多くのメーカーが、この変化を実感している。外部の専門家に頼らず自社で対応でき、迅速に再構成でき、かつ経済的に運用できるシステムが求められている。一方で、選択肢の増加による価格競争も激化しており、導入期間の短縮とインテグレーションコストの低減の重要性が高まっている。モジュール式のpreMLシステムは、これらの要件に対応し、高い適応性を提供する。同システムは、現在の検査工程にとどまらず、新たな可能性を切り拓く。量産品の自動検査から、完全な自己学習型の品質管理まで、将来のさらに柔軟な検査ソリューションへの基盤を築く。次なる開発ステップとして、ロボティクスやオートメーションソリューションとの統合が予定されており、検査工程のさらなる連携と完全自動化を目指す。