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História de sucesso
A Bosch automatiza ainda mais o processo de inspeção com o Enhanced Vision System
Como um dos grande fornecedores globais de tecnologia e serviços, o Grupo Bosch implementou um sistema de inspeção visual baseado no Aurora Design Assistant™ para aprimorar seu processo de leitura e verificação de marcas.
Uma história de sucesso da Zebra: Robert Bosch Ltda
Visão geral: Desafio Fabricação
A Bosch precisava de uma solução de visão de máquina para automatizar ainda mais seu processo de leitura e verificação de marcas. Também queria aumentar a rastreabilidade dos bicos injetores, reduzindo assim o número de peças usinadas que requerem inspeção manual pós-produção.
Benefícios/resultados
- As taxas de rejeição diminuíram para 5%.
- Leitura mais eficaz da gravação a laser diretamente nas peças metálicas.
- Integração de um software flexível e robusto capaz de operar com uma variedade de modelos de câmeras GigE Vision e USB Vision.
Sobre Robert Bosch Ltda
Líder global no fornecimento de tecnologia e serviços, o Grupo Bosch tem tido uma destacada atuação no mundo por mais de um século. Com divisões em todo o mundo, suas operações estão concentradas em quatro setores de negócios diferentes: soluções de mobilidade, tecnologia industrial, bens de consumo e energia, e tecnologia de construção. No posto avançado da Bosch, em Curitiba, Brasil, o foco principal da empresa é o desenvolvimento de soluções para os sistemas de injeção de motores a diesel para a indústria automotiva. Sua base de clientes consiste em empresas multinacionais que trabalham com diesel, além de empresas de veículos off-road e comerciais.
O desafio
Quando se trata da fabricação de bicos injetores de diesel da Bosch, o processo envolve a seleção do operador das peças específicas a serem produzidas e, em seguida, a alimentação desses componentes na máquina para produção; uma vez concluído, o operador retira as peças inspecionadas e embaladas. Esses bicos injetores são um componente crítico do motor, trabalhando para mover o combustível diesel para dentro da câmara de combustão do motor para a propulsão do veículo. A equipe da Bosch usa tecnologia de visão para fins de rastreabilidade e verificação, pois o design e a qualidade desses componentes são de extrema importância.
A pedido da equipe da linha de produção, a Bosch buscou um sistema de visão aprimorado, que deseja melhorar o processo de leitura e verificação de marcas, bem como a rastreabilidade dos bicos injetores. O objetivo era reduzir o número de peças usinadas que precisavam de inspeção manual pós-produção. “Tivemos a oportunidade de automatizar ainda mais o processo de inspeção”, diz Moises Santana, designer de sistemas de visão da Bosch, “O novo sistema pode lidar com três processos independentes e simultâneos usando o mesmo computador”.
O sistema de visão recém-atualizado é composto por um digitalizador de vídeo de quatro entradas Zebra Concord PoE e uma placa Zebra Indio E/S em um PC industrial com um Intel® i7 core executando o software Aurora Design Assistant, que controla todo o sistema. Três barras de luz frontal da LumiVision garantem a iluminação adequada. Um robô industrial KUKA posiciona corretamente os componentes de metal para que possam ser fotografados pelas três câmeras GigE Vision da Teledyne Dalsa; após a captura da imagem, o robô reposiciona os bicos injetores mais adiante na linha.
“Foram muitas razões que nos levaram a adquirir o novo sistema de visão”, observa Santana. “As ferramentas de software são incrivelmente ágeis. É um sistema de visão flexível capaz de funcionar com vários modelos de câmeras GigE Vision e USB Vision”.
São muitas as razões que nos levaram a adquirir o novo sistema de visão. As ferramentas de software são incrivelmente ágeis. É um sistema de visão flexível capaz de funcionar com vários modelos de câmeras GigE Vision e USB Vision.
A solução
As três câmeras GigE são parte integrante do sistema de visão: duas delas realizam o reconhecimento óptico de caracteres (OCR) e a verificação óptica de caracteres (OCV) dos códigos nos próprios bicos, enquanto a terceira lê a etiqueta do código de barras afixada na parte externa do tubo de embalagem que inclui o produto final. A Bosch necessitava da precisão da tecnologia de machine vision para fazer a leitura dos códigos legíveis pelas pessoas gravados na superfície metálica após o processo de shot peening. Um elemento inteligente do sistema da Bosch é como ele usa a câmera de varredura de área, em vez de uma versão de varredura de linha, para escanear os injetores cilíndricos. Esse processo envolvia a coleta de uma série de imagens de cada bico à medida que ele gira e, em seguida, a emenda da faixa central de cada imagem para criar uma imagem não embalada e achatada.
Depois de desembalados, os códigos numéricos em cada imagem podem ser lidos usando a etapa StringReader do software Aurora Design Assistant. Essa abordagem permitiu que a equipe da Bosch reduzisse o tempo de configuração, simplificasse a instalação e reduzisse os custos. “Usamos uma combinação de etapas de software para este projeto, incluindo CircleFinder para localizar formas e StringReader para reconhecimento de caracteres”, diz Santana, “bem como vários filtros de imagem e ferramentas personalizadas para enviar e receber imagens para aplicativos externos”.
“A interface gráfica do Aurora Design Assistant é fácil de usar”, continua Santana, “bem como o treinamento online através de sua plataforma sob demanda. Também recebemos um excelente suporte técnico da Sensor do Brasil. De um modo geral, a equipe da Bosch se sentiu apoiada durante todo o processo”.
Usando o software flexível Aurora Design Assistant, a equipe da Bosch conseguiu agrupar efetivamente três processos de inspeção e verificação em um único sistema de visão, o que reduziu significativamente o custo geral do sistema.
O diferencial da Zebra: Resultado e benefícios
Uma solução definitiva
A construção do sistema de visão levou cerca de um mês, uma tremenda façanha para um sistema dessa complexidade. O sistema em si é simples de operar; um único maquinista, sem experiência prévia em machine-vision, pode gerenciar a operação com facilidade.
O escritório brasileiro da Bosch ficou satisfeito com o aprendizado autocontrolado por meio da plataforma de treinamento Vision Academy; a equipe também solicitou suporte no desenvolvimento da aplicação, especificamente no que diz respeito à montagem das imagens achatadas utilizando o Aurora Design Assistant e à configuração da comunicação com o controlador lógico programável (PLC). Santana sorri, observando que “o tempo de resposta da equipe de suporte foi adequado e competente”.
Conclusão
Com o novo sistema de visão online, a Bosch já pretende adicionar duas câmeras ao processo, para inspecionar defeitos na superfície do bico injetor e replicar a solução para uma segunda máquina. “Prevemos desenvolver projetos futuros usando um sistema de visão similar”, afirma Santana, “Vemos aplicativos adicionais usando inteligência artificial (IA), incorporando também câmeras inteligentes”.
A equipe brasileira da Bosch concluiu que o Aurora Design Assistant oferece a flexibilidade e a facilidade de uso que esperava, especialmente com a gama de hardware de marca e de terceiros que compõe o sistema. Santana afirma: “O nível de suporte técnico disponível localmente no Brasil, além da acessibilidade do treinamento online, foi incrivelmente vantajoso. Começando pela aquisição até a análise e processamento de imagens, tudo foi tranquilo e tinha a possibilidade de visualização em tempo real, fazendo com que a solução pudesse satisfazer os excepcionais padrões de qualidade dos produtos da Bosch”.
Usando o novo sistema de visão, a fábrica de Curitiba atinge volumes de produção de 7.000 peças por dia e reduziu o percentual diário de falsas rejeições para 5%, uma melhoria significativa em relação às iterações anteriores.
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