AR kontrola kvality s tabletem

AR kontrola kvality s tabletem: CAD model promítnutý přímo na vyrobený díl

Jak funguje kontrola pomocí aplikace Twyn a co obnáší její nasazení ve výrobě?

Je díl vyrobený podle výkresu? Nic nechybí, nic není přehozené, všechno sedí na svém místě? Na tyhle otázky dnes ve výrobě často odpovídá papírový výkres, metr a zkušenost kontrolora. Rozšířená realita k tomu přidává něco, co dřív chybělo: CAD model promítnutý přímo přes reálný výrobek na displeji tabletu. Odchylky jsou vidět okamžitě a tam, kde výrobek stojí.

Software, na kterém tento typ kontroly stavíme, se jmenuje Twyn a vyvíjí ho německá společnost Visometry. AYES je jejím nejvýše certifikovaným partnerem v regionu, má za sebou desítky nasazení a dodává řešení kompletně: od konzultace kontrolních procesů a výpočtu business case, přes přípravu 3D dat, hardware a jeho správu, až po zaškolení lidí a napojení na zbytek digitalizace výroby.

Co je Twyn

Twyn je softwarová platforma pro vizuální kontrolu kvality s využitím rozšířené reality. Vyvíjí ji Visometry, německá firma z Darmstadtu, která stojí i za trackingovým SDK VisionLib – jednou z nejvýkonnějších technologií pro rozpoznávání a sledování objektů podle CAD modelu na trhu.

Princip je jednoduchý: kamera tabletu rozpozná vyrobený díl, software na něj přesně napasuje jeho digitální dvojče z CADu a rozdíly mezi návrhem a skutečností zvýrazní přímo v obraze. Kontrolor tak okamžitě vidí, jestli je díl vyrobený podle výkresu, jestli v sestavě nic nechybí a jestli jsou všechny komponenty na svém místě.

Platforma má dvě části:

  • Twyn Studio – desktopová aplikace pro techniky a kvalitáře. Načte CAD data, zjednoduší model pro mobilní zařízení, umožní vyznačit kontrolní body a sestavit kontrolní plán.
  • Twyn View – aplikace pro iPad, ve které probíhá samotná kontrola v provozu. Rozpozná díl, zobrazí překryv a zaznamená výsledky.

Jak kontrola probíhá – čtyři kroky

  1. Export z CAD systému. Twyn pracuje s běžnými průmyslovými formáty – JT, STEP, CATIA, IGES a dalšími. Data není potřeba předem konvertovat.
  2. Příprava v Twyn Studio. Model se automaticky optimalizuje pro tablet, vyznačí se kontrolní body a nastaví se výchozí pozice CAD modelu pro trackování.
  3. Přenos na tablet. Přes cloud, Microsoft Teams, e-mail nebo kabel – podle toho, co dovolí IT prostředí zákazníka.
  4. Kontrola v provozu. Pracovník namíří tablet na díl, aplikace ho sama rozpozná a překryje modelem. Odchylky, chybějící nebo špatně umístěné komponenty jsou vidět okamžitě. Nálezy se dokumentují fotkou a poznámkou a odcházejí do reportu.

Bez značek, bez přípravků. Twyn rozpoznává díl podle geometrie CAD modelu, ne podle nalepených markerů. Odpadá tím příprava dílu i výroba kontrolních šablon – nejčastější důvod, proč se AR ve výrobě neuchytí.

Co Twyn umí

  • Automatické rozpoznání a sledování v reálném čase. Markerless tracking postavený na VisionLib. U velkých dílů, které se do záběru kamery nevejdou celé, se model drží stabilně díky kombinaci SLAM senzorů iPadu a model-based trackingu.
  • Asistovaná detekce odchylek. Software sám analyzuje a barevně zvýrazní posunuté hrany, díry nebo špatně umístěné díly – bez předchozí přípravy modelu.
  • Kontrolní body. Přímo na CAD modelu lze vyznačit místa, která má kontrolor během kontroly ověřit.
  • Navigační asistent. U složitých sestav vede pracovníka od bodu k bodu, takže je nemusí hledat.
  • Lupa a řezy. Detailní pohled na malé prvky a hůř přístupná místa, interaktivní ořezové roviny pro porovnání vnitřních struktur.
  • Přílohy u kontrolních bodů. K bodu lze připojit pracovní postup, svářečskou specifikaci, fotku, PDF nebo tabulku – informace jsou tam, kde jsou potřeba.
  • Digitální reporty. Export do PDF, XLS a CSV, s fotkami a poznámkami. Sdílení s výrobou, kvalitou i dodavatelem.
  • Sdílený projektový prostor. Kvalitáři na různých pracovištích i lokalitách pracují nad stejnými daty.
  • Čeština a slovenština. Rozhraní i reporty jsou lokalizované, jazyk kontroly a jazyk reportu lze nastavit zvlášť.
  • Provoz bez připojení k síti. Kontrola běží kompletně offline, přímo na tabletu. Data nemusí opustit zařízení ani firemní síť – řešení funguje i v halách bez pokrytí Wi-Fi a v provozech, kde je připojení mobilních zařízení do sítě zakázané.
  • Bezpečnost dat. Visometry je držitelem certifikace TISAX, oborového bezpečnostního standardu pro automobilový průmysl. Kontrolní projekty obsahují citlivá konstrukční data, takže tenhle bod bývá při schvalování nasazení tím rozhodujícím – zvlášť u dodavatelů do automotive, kde TISAX bývá podmínkou ze strany zákazníka.
  • Průběžný vývoj. Visometry vydává několik aktualizací ročně a funkce přibývají podle podnětů z reálných provozů – jen v posledních verzích přibyla asistovaná detekce odchylek, navigační asistent nebo přílohy u kontrolních bodů. Součástí licence jsou i budoucí verze.

Kde má AR kontrola smysl

Twyn nenahrazuje měrové středisko. Nahrazuje tu velkou část kontrol, kde se nemusí měřit s přesností na setiny, ale ověřuje se úplnost, poloha a shoda s výkresem – a kde je klasická metrologie zbytečně pomalá nebo drahá.

  • Kontrola prvního kusu. Ověření dílu proti výkresu ještě před rozjezdem série, s digitální dokumentací výsledku.
  • Vstupní kontrola dodávek. Kontrola probíhá u příjmu, díly se nemusí vozit na kontrolní pracoviště.
  • Svařence a velké ocelové konstrukce. Rozměry dílu nejsou omezené velikostí měřicího stolu.
  • Montážní kontrola. Ověření, že sestava je kompletní a komponenty sedí na svém místě, dřív než díl postoupí do další fáze.
  • Přípravky a jednoúčelové nářadí. Virtuální ověření variant v AR zkracuje počet fyzických iterací.
  • Malosériová výroba s mnoha variantami. Typicky zemědělská a stavební technika, speciální vozidla, energetika, kolejová vozidla, automotive.

Twyn a tradiční kontrola

Kritérium AR kontrola (Twyn) CMM, ruční měřidla, šablony
Umístění kontroly Kdekoli – u dílu, na lince, u příjmu Měrové středisko, klimatizovaná místnost
Velikost dílu Bez omezení, včetně velkých svařenců Limitováno měřicím stolem a přípravkem
Příprava kontroly CAD model, nastavení v řádu minut Upínací přípravky, programování, plánování času stroje
Typ výstupu Vizuální porovnání, úplnost, poloha, tvar Přesné rozměrové a geometrické tolerance
Dokumentace Digitální report s fotkami, okamžitě Protokol ze stroje, často ruční zápis
Zaškolení obsluhy Řádově hodiny, bez znalosti metrologie Kvalifikovaný metrolog
Kde je silnější Rychlé a časté kontroly, velké a členité díly Certifikované měření na setiny, úzké tolerance

V praxi obě metody fungují vedle sebe. Twyn odchytí většinu neshod hned a rychle, do detailní metrologie jde jen to, co to opravdu vyžaduje.

Kolik to ušetří – modelový příklad

Nejčastější otázka nezní „jak to funguje“, ale „kolik nám to ušetří“. Odpověď se dá spočítat ještě před nákupem. Následující model vychází ze středně velkého strojírenského podniku, který kontroluje svařence před montáží.

Parametr Dnes S AR kontrolou
Počet kontrol měsíčně 120 120
Průměrný čas jedné kontroly 90 minut 30 minut
Čas strávený kontrolami měsíčně 180 hodin 60 hodin
Přeprava dílů na kontrolní pracoviště ano odpadá
Úspora času měsíčně — 120 hodin
Úspora v nákladech na práci ročně — ≈ 864 000 Kč

Modelový příklad středně velkého strojírenského podniku. Počítá pouze s ušetřeným časem kontrolorů při hodinové sazbě 600 Kč. Nezahrnuje úspory z dřívějšího odhalení neshod – tedy méně přepracování, méně reklamací a méně prostojů v montáži.

Model počítá pouze s ušetřeným časem kontrolorů při hodinové sazbě 600 Kč. Nezahrnuje úspory z dřívějšího odhalení neshod – tedy méně přepracování, méně reklamací a méně prostojů v montáži, což v praxi bývá položka větší než samotný ušetřený čas.

Výpočet návratnosti je standardní součástí naší nabídky. Model sestavíme na vašich číslech – počtu kontrol, jejich délce a typu dílů – a doplníme o cenu licencí, hardware a zaškolení. U zákazníků, kteří kontrolují pravidelně a ve větším objemu, se návratnost běžně pohybuje v řádu měsíců.

A co 3D skenování?

Ptají se na to skoro všichni a řadu projektů děláme právě u firem, které skener už mají. Nejsou to konkurenční metody – řeší jinou otázku.

3D sken řekne, o kolik se díl liší od modelu. S tím Twyn nesoupeří a ani k tomu není určený. Twyn odpovídá na otázku, jestli je díl v pořádku: jestli nic nechybí, nic není přehozené, otvory a přivařené prvky jsou tam, kde mají být, a jestli jde o správnou variantu dílu.

Rozdíl je hlavně v ceně jedné kontroly. Sken znamená přípravu dílu, vlastní skenování, vyhodnocení a vyškoleného operátora – u velkých svařenců klidně několik hodin. Twyn zvládne pracovník ve výrobě za pár minut a bez znalosti metrologie.

V praxi to většinou funguje tak, že Twyn odchytí naprostou většinu neshod hned, a na skener nebo do měrového střediska jde jen to, co opravdu potřebuje čísla – reklamace, sporný díl, uvolnění nové série.

Pokud řešíte, jestli je pro váš konkrétní díl vhodnější AR kontrola, sken, nebo kombinace obojího, projdeme to s vámi.

Co dodává AYES

Twyn je software. Aby ve výrobě fungoval, musí sedět příprava dat, hardware, procesy i lidé. To je část, kterou řešíme my.

  • Partnerství s Visometry. Twyn i VisionLib dodáváme jako nejvýše certifikovaný partner výrobce v regionu, včetně licencí, aktualizací a podpory.
  • Konzultace procesu a business case. Než se řeší software, projdeme s vámi vaše kontrolní procesy a spočítáme, kde a kolik AR reálně ušetří. Výstupem je podklad, se kterým jde investice obhájit před vedením.
  • Pilot na vašem dílu. Nejdřív ověříme na vašich datech a vašem dílu, jestli AR dává v konkrétním případě smysl. Teprve pak se řeší nákup.
  • Pronájem formou služby. Pro ověření v provozu nemusíte nic kupovat. Dodáme kompletní sestavu – licence, tablet i příslušenství – na dobu testování jako službu. Investice přichází až ve chvíli, kdy víte, že to u vás funguje.
  • Příprava CAD dat. Máme za sebou desítky projektů s 3D daty pro AR a VR. Víme, jak model připravit, aby tracking držel a aplikace nebrzdila.
  • Hardware a jeho správa. Tablety, ochranné kryty, držáky, nasazení do firemní správy zařízení.
  • Zaškolení a metodika. Zaškolíme techniky na tvorbu kontrolních projektů i kontrolory na práci v provozu.
  • Podpora v češtině, slovenštině a angličtině. Bez prostředníka a bez čekání na odpověď ze zahraničí. Mezinárodní skupiny obsluhujeme napříč lokalitami.
  • Vývoj nad VisionLib. Pokud standardní Twyn na váš případ nestačí, umíme postavit vlastní AR aplikaci přímo na trackingovém enginu VisionLib.
  • Návaznost na zbytek digitalizace. AR kontrola bývá jeden díl skládačky. Doplňujeme ji digitálními pracovními postupy, vzdálenou podporou přes chytré brýle a plně automatickou kontrolou se strojovým viděním.

Reference

AR kontrolu kvality máme nasazenou u desítek zákazníků v Česku a na Slovensku – od strojírenských podniků přes výrobce dopravní techniky. Patří mezi ně Bednar FMT, jeden ze světových výrobců zemědělské techniky, kde kontrola probíhá na tabletech přímo ve výrobě, dále SOR Libchavy, DAKO-CZ nebo MCE Slaný. Ve všech případech šlo o díly a sestavy, kde je klasické měření pomalé, drahé nebo naráží na rozměry výrobku.

Zajímá vás, jestli by AR kontrola fungovala u vás? Ozvěte se nám – projdeme spolu jeden konkrétní díl a řekneme si, co od Twynu čekat a co ne.

Mám zájem

Jak začít

  1. Nezávazná schůzka, online nebo u vás. Projdeme vaše kontrolní procesy, ukážeme, co technologie umí, a řekneme si na rovinu, kde by u vás dávala smysl a kde ne.
  2. Demo na vašem dílu. Ukážeme kontrolu na vašem výrobku, ne na ukázkovém modelu z prezentace.
  3. Pilot v provozu. Vyzkoušíte kontrolu na reálné zakázce – licence i hardware můžeme na dobu testu poskytnout jako službu – a společně vyhodnotíme přínos.

Časté dotazy

Jak přesný Twyn je?

Twyn je nástroj pro vizuální porovnání, ne náhrada souřadnicového měřicího stroje. Spolehlivě odhalí chybějící a špatně umístěné komponenty, posunuté otvory, špatně přivařené prvky nebo záměnu varianty dílu. Pro certifikované měření úzkých tolerancí zůstává metrologie. Twyn pracuje s tolerancí 1 mm.

Na jakém zařízení Twyn běží?

Kontrolní aplikace Twyn View běží na iPadech Pro, příprava projektů v Twyn Studio na běžném pracovním PC.

Musíme díly něčím označovat?

Ne. Rozpoznání probíhá podle geometrie CAD modelu, žádné markery ani nálepky nejsou potřeba.

Jaká CAD data potřebujeme?

Běžné průmyslové formáty jako JT, STEP, CATIA nebo IGES. Model se optimalizuje přímo v Twyn Studio, další software není potřeba.

Jak dlouho trvá zaškolení?

Práce v aplikaci nevyžaduje znalost metrologie ani AR. Kontrolora zaškolíte řádově v hodinách, delší je příprava techniků na tvorbu kontrolních projektů.

Jde Twyn vyzkoušet?

Ano, k dispozici je zkušební verze i demo na vašem vlastním dílu. Pro delší ověření v provozu umíme licence i tablet poskytnout formou pronájmu, takže nemusíte nic kupovat předem. Ozvěte se nám a domluvíme termín.