AR kontrola kvality s tabletom

AR kontrola kvality s tabletom: CAD model premietnutý priamo na vyrobený diel

Ako funguje kontrola pomocou aplikácie Twyn a čo obnáša jej nasadenie vo výrobe

Je diel vyrobený podľa výkresu? Nič nechýba, nič nie je prehodené, všetko sedí na svojom mieste? Na tieto otázky dnes vo výrobe často odpovedá papierový výkres, meter a skúsenosť kontrolóra. Rozšírená realita k tomu pridáva niečo, čo predtým chýbalo: CAD model premietnutý priamo cez reálny výrobok na displeji tabletu. Odchýlky sú vidieť okamžite a tam, kde výrobok stojí.

Softvér, na ktorom tento typ kontroly staviame, sa volá Twyn a vyvíja ho nemecká spoločnosť Visometry. AYES je jej najvyššie certifikovaným partnerom v regióne, má za sebou desiatky nasadení a dodáva riešenie kompletne: od konzultácie kontrolných procesov a výpočtu business case, cez prípravu 3D dát, hardvér a jeho správu, až po zaškolenie ľudí a napojenie na zvyšok digitalizácie výroby.

Čo je Twyn

Twyn je softvérová platforma na vizuálnu kontrolu kvality s využitím rozšírenej reality. Vyvíja ju Visometry, nemecká firma z Darmstadtu, ktorá stojí aj za trackingovým SDK VisionLib – jednou z najvýkonnejších technológií na rozpoznávanie a sledovanie objektov podľa CAD modelu na trhu.

Princíp je jednoduchý: kamera tabletu rozpozná vyrobený diel, softvér naň presne napasuje jeho digitálne dvojča z CADu a rozdiely medzi návrhom a skutočnosťou zvýrazní priamo v obraze. Kontrolór tak okamžite vidí, či je diel vyrobený podľa výkresu, či v zostave nič nechýba a či sú všetky komponenty na svojom mieste.

Platforma má dve časti:

  • Twyn Studio – desktopová aplikácia pre technikov a kvalitárov. Načíta CAD dáta, zjednoduší model pre mobilné zariadenia, umožní vyznačiť kontrolné body a zostaviť kontrolný plán.
  • Twyn View – aplikácia pre iPad, v ktorej prebieha samotná kontrola v prevádzke. Rozpozná diel, zobrazí prekryv a zaznamená výsledky.

Ako kontrola prebieha – štyri kroky

  1. Export z CAD systému. Twyn pracuje s bežnými priemyselnými formátmi – JT, STEP, CATIA, IGES a ďalšími. Dáta netreba vopred konvertovať.
  2. Príprava v Twyn Studio. Model sa automaticky optimalizuje pre tablet, vyznačia sa kontrolné body a body záujmu, nastaví sa východisková pozícia pre rozpoznanie a zostaví kontrolný plán s jednotlivými krokmi.
  3. Prenos na tablet. Cez cloud, Microsoft Teams, e-mail alebo kábel – podľa toho, čo dovolí IT prostredie zákazníka.
  4. Kontrola v prevádzke. Pracovník namieri tablet na diel, aplikácia ho sama rozpozná a prekryje modelom. Odchýlky, chýbajúce alebo zle umiestnené komponenty sú vidieť okamžite. Nálezy sa dokumentujú fotkou a poznámkou a odchádzajú do reportu.

Bez značiek, bez prípravkov. Twyn rozpoznáva diel podľa geometrie CAD modelu, nie podľa nalepených markerov. Odpadá tým príprava dielu aj výroba kontrolných šablón – najčastejší dôvod, prečo sa AR vo výrobe neuchytí.

Čo Twyn dokáže

  • Automatické rozpoznanie a sledovanie v reálnom čase. Markerless tracking postavený na VisionLib. Pri veľkých dieloch, ktoré sa do záberu kamery nezmestia celé, sa model drží stabilne vďaka kombinácii SLAM senzorov iPadu a model-based trackingu.
  • Asistovaná detekcia odchýlok. Softvér sám analyzuje a zvýrazní posunuté hrany, diery alebo zle umiestnené diely – bez predchádzajúcej prípravy modelu.
  • Kontrolné body a kontrolné plány. Kontrola sa rozpadne na kroky so zaškrtávacím zoznamom. Výsledok je rovnaký bez ohľadu na to, kto kontrolu vykonáva. Existujúce kontrolné plány možno do Twynu nahrať a použiť ako základ.
  • Navigačný asistent. Pri zložitých zostavách vedie pracovníka od bodu k bodu, takže ich nemusí hľadať.
  • Lupa a rezy. Detailný pohľad na malé prvky a horšie prístupné miesta, interaktívne rezné roviny na porovnanie vnútorných štruktúr.
  • Prílohy pri kontrolných bodoch. K bodu možno pripojiť pracovný postup, zváračskú špecifikáciu, fotku, PDF alebo tabuľku – informácie sú tam, kde sú potrebné.
  • Čítačka kódov. Naskenovaním ID dielu sa načíta zodpovedajúci kontrolný postup. Pracovník nemusí nič vyberať ručne.
  • Digitálne reporty. Export do PDF, XLS a CSV, s vlastným brandingom, fotkami a poznámkami. Zdieľanie s výrobou, kvalitou aj dodávateľom.
  • Zdieľaný projektový priestor. Kvalitári na rôznych pracoviskách aj lokalitách pracujú nad rovnakými dátami.
  • Slovenčina a čeština. Rozhranie aj reporty sú lokalizované, jazyk kontroly a jazyk reportu možno nastaviť zvlášť. Dokumentácia a videotutoriály sú k dispozícii v 15 jazykoch.
  • Prevádzka bez pripojenia k sieti. Kontrola beží kompletne offline, priamo na tablete. Dáta nemusia opustiť zariadenie ani firemnú sieť – riešenie funguje aj v halách bez pokrytia Wi-Fi a v prevádzkach, kde je pripojenie mobilných zariadení do siete zakázané.
  • Bezpečnosť dát. Visometry je držiteľom certifikácie TISAX, odborového bezpečnostného štandardu pre automobilový priemysel. Kontrolné projekty obsahujú citlivé konštrukčné dáta, takže tento bod býva pri schvaľovaní nasadenia ten rozhodujúci – najmä u dodávateľov do automotive, kde TISAX býva podmienkou zo strany zákazníka.
  • Priebežný vývoj. Visometry vydáva niekoľko aktualizácií ročne a funkcie pribúdajú podľa podnetov z reálnych prevádzok – len v posledných verziách pribudla asistovaná detekcia odchýlok, navigačný asistent alebo prílohy pri kontrolných bodoch. Súčasťou licencie sú aj budúce verzie.

Kde má AR kontrola zmysel

Twyn nenahrádza meracie stredisko. Nahrádza tú veľkú časť kontrol, kde sa nemusí merať s presnosťou na stotiny, ale overuje sa úplnosť, poloha a zhoda s výkresom – a kde je klasická metrológia zbytočne pomalá alebo drahá.

  • Kontrola prvého kusu. Overenie dielu proti výkresu ešte pred rozbehom série, s digitálnou dokumentáciou výsledku.
  • Vstupná kontrola dodávok. Kontrola prebieha pri príjme, diely sa nemusia voziť na kontrolné pracovisko.
  • Zvarence a veľké oceľové konštrukcie. Rozmery dielu nie sú obmedzené veľkosťou meracieho stola.
  • Montážna kontrola. Overenie, že zostava je kompletná a komponenty sedia na svojom mieste, skôr než diel postúpi do ďalšej fázy.
  • Prípravky a jednoúčelové náradie. Virtuálne overenie variantov v AR skracuje počet fyzických iterácií.
  • Malosériová výroba s mnohými variantmi. Typicky poľnohospodárska a stavebná technika, špeciálne vozidlá, energetika, koľajové vozidlá, automotive.

Twyn a tradičná kontrola

Kritérium AR kontrola (Twyn) CMM, ručné meradlá, šablóny
Umiestnenie kontroly Kdekoľvek – pri dieli, na linke, pri príjme Meracie stredisko, klimatizovaná miestnosť
Veľkosť dielu Bez obmedzenia, vrátane veľkých zvarencov Limitované meracím stolom a prípravkom
Príprava kontroly CAD model, nastavenie v priebehu minút Upínacie prípravky, programovanie, plánovanie času stroja
Typ výstupu Vizuálne porovnanie: úplnosť, poloha, tvar Presné rozmerové a geometrické tolerancie
Dokumentácia Digitálny report s fotkami, okamžite Protokol zo stroja, často ručný zápis
Zaškolenie obsluhy Rádovo hodiny, bez znalosti metrológie Kvalifikovaný metrológ
Kde je silnejšia Rýchle a časté kontroly, veľké a členité diely Certifikované meranie na stotiny, úzke tolerancie

V praxi obe metódy fungujú vedľa seba. Twyn odchytí väčšinu nezhôd hneď a rýchlo, do detailnej metrológie ide len to, čo to naozaj vyžaduje.

Koľko to ušetrí – modelový príklad

Najčastejšia otázka neznie „ako to funguje“, ale „koľko nám to ušetrí“. Odpoveď sa dá spočítať ešte pred nákupom. Nasledujúci model vychádza zo stredne veľkého strojárskeho podniku, ktorý kontroluje zvarence pred montážou.

Parameter Dnes S AR kontrolou
Počet kontrol mesačne 120 120
Priemerný čas jednej kontroly 90 minút 30 minút
Čas strávený kontrolami mesačne 180 hodín 60 hodín
Preprava dielov na kontrolné pracovisko áno odpadá
Úspora času mesačne — 120 hodín
Úspora v nákladoch na prácu ročne — ≈ 34 500 EUR

Modelový príklad stredne veľkého strojárskeho podniku. Počíta iba s ušetreným časom kontrolórov pri hodinovej sadzbe 24 EUR. Nezahŕňa úspory zo skoršieho odhalenia nezhôd – menej prepracovania, menej reklamácií, menej prestojov v montáži.

Model počíta iba s ušetreným časom kontrolórov pri hodinovej sadzbe 24 EUR. Nezahŕňa úspory zo skoršieho odhalenia nezhôd – teda menej prepracovania, menej reklamácií a menej prestojov v montáži, čo v praxi býva položka väčšia než samotný ušetrený čas.

Výpočet návratnosti je štandardnou súčasťou našej ponuky. Model zostavíme na vašich číslach – počte kontrol, ich dĺžke a type dielov – a doplníme o cenu licencií, hardvéru a zaškolenia. U zákazníkov, ktorí kontrolujú pravidelne a vo väčšom objeme, sa návratnosť bežne pohybuje v rádoch mesiacov.

A čo 3D skenovanie?

Pýtajú sa na to takmer všetci a rad projektov robíme práve vo firmách, ktoré skener už majú. Nie sú to konkurenčné metódy – odpovedajú na inú otázku.

3D sken povie, o koľko sa diel líši od modelu. S tým Twyn nesúperí a ani na to nie je určený. Twyn odpovedá na otázku, či je diel v poriadku: či nič nechýba, nič nie je prehodené, otvory a privarené prvky sú tam, kde majú byť, a či ide o správny variant dielu.

Rozdiel je hlavne v cene jednej kontroly. Sken znamená prípravu dielu, samotné skenovanie, vyhodnotenie a vyškoleného operátora – pri veľkých zvarencoch pokojne niekoľko hodín. Twyn zvládne pracovník vo výrobe za pár minút a bez znalosti metrológie.

V praxi to väčšinou funguje tak, že Twyn odchytí drvivú väčšinu nezhôd hneď, a na skener alebo do meracieho strediska ide len to, čo naozaj potrebuje čísla – reklamácia, sporný diel, uvoľnenie novej série.

Ak riešite, či je pre váš konkrétny diel vhodnejšia AR kontrola, sken, alebo kombinácia oboch, prejdeme to s vami.

Čo dodává AYES

Twyn je softvér. Aby vo výrobe fungoval, musí sedieť príprava dát, hardvér, procesy aj ľudia. To je časť, ktorú riešime my.

  • Partnerstvo s Visometry. Twyn aj VisionLib dodávame ako najvyššie certifikovaný partner výrobcu v regióne, vrátane licencií, aktualizácií a podpory.
  • Konzultácia procesu a business case. Než sa rieši softvér, prejdeme s vami vaše kontrolné procesy a spočítame, kde a koľko AR reálne ušetrí. Výstupom je podklad, s ktorým sa investícia dá obhájiť pred vedením.
  • Pilot na vašom diele. Najprv overíme na vašich dátach a vašom diele, či AR dáva v konkrétnom prípade zmysel. Až potom sa rieši nákup.
  • Prenájom formou služby. Na overenie v prevádzke nemusíte nič kupovať. Dodáme kompletnú zostavu – licencie, tablet aj príslušenstvo – na dobu testovania ako službu. Investícia prichádza až vo chvíli, keď viete, že to u vás funguje.
  • Príprava CAD dát. Máme za sebou desiatky projektov s 3D dátami pre AR a VR. Vieme, ako model pripraviť, aby tracking držal a aplikácia nebrzdila.
  • Hardvér a jeho správa. Tablety, ochranné kryty, držiaky, nasadenie do firemnej správy zariadení.
  • Zaškolenie a metodika. Zaškolíme technikov na tvorbu kontrolných projektov aj kontrolórov na prácu v prevádzke.
  • Podpora v slovenčine, češtine a angličtine. Bez sprostredkovateľa a bez čakania na odpoveď zo zahraničia. Medzinárodné skupiny obsluhujeme naprieč lokalitami.
  • Vývoj nad VisionLib. Ak štandardný Twyn na váš prípad nestačí, vieme postaviť vlastnú AR aplikáciu priamo na trackingovom engine VisionLib.
  • Nadväznosť na zvyšok digitalizácie. AR kontrola býva jeden diel skladačky. Dopĺňame ju digitálnymi pracovnými postupmi, vzdialenou podporou cez inteligentné okuliare a plne automatickou kontrolou so strojovým videním.

Referencie

AR kontrolu kvality máme nasadenú u desiatok zákazníkov v Česku a na Slovensku – od strojárskych podnikov cez výrobcov dopravnej techniky až po dodávateľov do automotive. Patria medzi nich Bednar FMT, jeden zo svetových výrobcov poľnohospodárskej techniky, kde kontrola prebieha na tabletoch priamo vo výrobe, ďalej SOR Libchavy, DAKO-CZ alebo MCE Slaný. Vo všetkých prípadoch išlo o diely a zostavy, kde je klasické meranie pomalé, drahé alebo naráža na rozmery výrobku.

Zaujíma vás, či by AR kontrola fungovala u vás? Ozvite sa nám – prejdeme spolu jeden konkrétny diel a povieme si, čo od Twynu čakať a čo nie.

Mám záujem

Ako začať

  1. Nezáväzné stretnutie, online alebo u vás. Prejdeme vaše kontrolné procesy, ukážeme, čo technológia dokáže, a povieme si na rovinu, kde by u vás dávala zmysel a kde nie.
  2. Demo na vašom diele. Ukážeme kontrolu na vašom výrobku, nie na ukážkovom modeli z prezentácie.
  3. Pilot v prevádzke. Vyskúšate kontrolu na reálnej zákazke – licencie aj hardvér vieme na dobu testu poskytnúť ako službu – a spoločne vyhodnotíme prínos.

Časté otázky

Aký presný Twyn je?

Twyn je nástroj na vizuálne porovnanie, nie náhrada súradnicového meracieho stroja. Spoľahlivo odhalí chýbajúce a zle umiestnené komponenty, posunuté otvory, zle privarené prvky alebo zámenu variantu dielu. Pre certifikované meranie úzkych tolerancií zostáva metrológia.

Nahradí Twyn 3D skener?

Nie, rieši iný typ úlohy. Skener meria odchýlky v číslach, Twyn overuje úplnosť a správnosť dielu v priebehu minút a bez metrológa. U zákazníkov, ktorí majú oboje, odchytí Twyn väčšinu nezhôd hneď a na skener ide len to, čo vyžaduje presné hodnoty.

Kam sa ukladajú naše konštrukčné dáta?

Kontrola beží offline, priamo na tablete, dáta nemusia opustiť vašu sieť. Visometry je navyše držiteľom certifikácie TISAX, bezpečnostného štandardu vyžadovaného v automobilovom priemysle.

Na akom zariadení Twyn beží?

Kontrolná aplikácia Twyn View beží na iPadoch, príprava projektov v Twyn Studio na bežnom pracovnom PC.

Musíme diely niečím označovať?

Nie. Rozpoznanie prebieha podľa geometrie CAD modelu, žiadne markery ani nálepky nie sú potrebné.

Aké CAD dáta potrebujeme?

Bežné priemyselné formáty ako JT, STEP, CATIA alebo IGES. Model sa optimalizuje priamo v Twyn Studio, ďalší softvér nie je potrebný.

Ako dlho trvá zaškolenie?

Práca v aplikácii nevyžaduje znalosť metrológie ani AR. Kontrolóra zaškolíte rádovo v hodinách, dlhšia je príprava technikov na tvorbu kontrolných projektov.

Dá sa Twyn vyskúšať?

Áno, k dispozícii je skúšobná verzia aj demo na vašom vlastnom diele. Na dlhšie overenie v prevádzke vieme licencie aj tablet poskytnúť formou prenájmu, takže nemusíte nič kupovať vopred. Ozvite sa nám a dohodneme termín.