> Contrôle à 100 % de composants de direction
DOMAINE D'APPLICATION
> INDUSTRIE DE SOUS-TRAITANCE
> Une direction fiable
Pour chaque conducteur, ce serait un véritable cauchemar : la
direction du véhicule réagit mal ou plus du tout ! Pour éviter que
cette situation extrême ne survienne, l'équipementier automobile
Swoboda mise sur le système de vision industrielle trevista utilisé
lors du contrôle de composants pour les commandes électroniques
de direction.
Des pièces composites de haute précision alliant métal et matière
plastique sont utilisées dans de nombreuses applications du
secteur automobile. « De telles pièces hybrides se trouvent entre
autre dans les commandes de direction des principales
constructeurs. La fabrication de telles pièces composites représente
une compétence de base de la société Swoboda KG », déclare le
directeur de la principale usine basée à Wiggensbach près de
Kempten (Allemagne). « Les assemblages de Swoboda sont les
interfaces entre l'électronique et la mécanique dans les boîtes de
vitesse, les connecteurs, les aimants ainsi que dans de nombreux
autres éléments automobiles. D'un point de vue opérationnel, ils
garantissent la parfaite synchronisation des instructions du
conducteur et la réponse du véhicule », ajoute le directeur de
l'usine.
Dans ses installations de production, l'entreprise basée à Allgäu
mise sur une technologie d'automatisation de pointe. Sur la plupart
des postes de contrôle, le traitement d'images est intégré au
contrôle de la qualité des produits. Ceci est également vrai pour la
fabrication de composants des commandes de direction électromécaniques d'automobiles. Ces composants hybrides contenant
des matières plastiques, des pistes conductrices métalliques et des
surfaces collées sont aujourd'hui incontournables dans les
directions des véhicules. Le processus de production complet pour
ces sous-composants est complexe et demande une combinaison
sophistiquée de différents procédés de fabrication et de contrôle.
Dans ses installations de production, Swoboda mise sur une technologie
d'automatisation de pointe. Sur de nombreux postes de contrôle, le traitement
d'images fait partie intégrante du contrôle qualité.
” caractéristiques
Domaine:
Industrie de sous-traitance automobile
Tâche:
Contrôle de composants de direction
Utilisateur :
Swoboda KG, Wiggensbach
Composants vision fournis par STEMMER IMAGING:
La direction est une fonction clé d'un véhicule : une défaillance ou
une puissance réduite de la direction assistée peut engendrer une
situation dangereuse sur route. C'est pourquoi il faut pouvoir être
sûr à 100 % que tous les sous-composants de cette pièce maitresse
sont exempts de défauts.
I M A G I N G I S O U R PA S S I O N
Éclairages
Acquisition
Optiques
Logiciels
Caméras
Systèmes
Câbles
Accessoires
> Contrôle à 100 % de composants de direction
> Un défi pour un système de contrôle optique : différencier la surface des matériaux
Le contrôle de la qualité de ces pièces représente une tâche très
ambitieuse. « Lors du contrôle de ces produits, le défi essentiel
réside dans la différenciation des matériaux », décrit le spécialiste
du traitement d'images de Swoboda concernant la mise en œuvre
du premier poste de contrôle. « Avec un système de traitement
d'images classique, il est difficile de différencier les surfaces
métalliques des pièces, allant du mat au brillant, en raison des
différentes réflexions lumineuses. Ceci entraîne une augmentation
des produits non conformes, générant un déclassement des pièces
et des coûts supplémentaires. Avec le système trevista que nous
utilisons depuis quelques mois sur ce poste de contrôle, nous
sommes maintenant en mesure de reconnaître et d'analyser l'état
des surfaces en haute définition. »
Selon les déclarations de l'expert vision, cela a permis d'améliorer
nettement la fiabilité de la détection de pièces défectueuses : « À
un stade précoce du projet, le pourcentage de rebut avait déjà
baissé de deux tiers. Certes, nous voyons encore un potentiel
d'optimisation à la détection de déformations et d'inclinaisons des
surfaces de soudage des composants, et travaillons sur ce point en
étroite collaboration avec STEMMER IMAGING. »
Les composants hybrides de la commande de direction sont acheminés dans le
système trevista ou la prise d'images est effectuée au moyen de la caméra
Genie TS 12 mégapixels de Teledyne DALSA.
> trevista - une alternative utile
La chaine sur laquelle les composants de la commande de direction
de Swoboda est fabriquée est en service depuis 2009. Dans un
premier temps, les ingénieurs de l'entreprise avaient réalisé le poste
de contrôle sur la base d'un système de traitement d'images 2D, ce
qui a toutefois entraîné une augmentation des pièces défectueuses.
Voilà comment le directeur de l'usine de Wiggensbach résume la
situation de l'époque : « Les évictions de pièces apparemment
défectueuses, jugées conformes après contrôle manuel, devaient
au moins être réduites ou mieux éliminées. »
W W W. S T E M M E R- I M A G I N G . C O M
« De fait, nous étions à la recherche d'une solution alternative, que
nous avons trouvée lors du salon Control de Stuttgart en mai 2012 »,
ajoute l'un des développeurs système d'images de Swoboda. Au
cours de ce salon, le Dr Tobias Henzler de STEMMER IMAGING,
spécialisé dans le domaine des solutions de traitement d'images et
des technologies 3D, a présenté pour la première fois à l'expert de
Swoboda le système trevista, commercialisé par STEMMER
IMAGING. Les impressions encourageantes du salon se sont
confirmées par des tests et des études de faisabilité.
> Contrôle à 100 % de composants de direction
> Spécialement conçu pour l'inspection de pièces brillantes
Dans l'application Swoboda, le système de traitement d'images
trevista démontre pleinement ses atouts. L'éclairage dôme du
système trevista garantit un éclairage optimal des pièces à contrôler
et retient la lumière du jour parasite. La construction robuste
permet en outre une intégration simple dans un processus de
production ou un automate de contrôle.
Toutefois, la particularité de ce système réside dans la technologie
« Shape from Shading » brevetée qui convient parfaitement pour
l'inspection de surfaces brillantes ou réfléchissantes, comme c'est
le cas pour les composants hybrides de Swoboda. Et permet ainsi
de contrôler de façon fiable non seulement des composants
métalliques brillants mais aussi en plastique noir.
À la différence d'autres éclairages de type dôme, la particularité du
système est un éclairage diffus des objets à contrôler sous quatre
angles et la possibilité d'une prise de vue sous chacun de ces angles.
Un algorithme de calcul traite ces quatre images et génère à partir
de celles-ci quatre images de synthèse d'excellente qualité. Les
deux premières représentent l'inclinaison locale de la surface dans
les directions x et y, la troisième, appelée « image de courbure »
représente la topographie de la surface indépendamment de la
direction. La quatrième image rend la texture pure de la surface,
elle est comparable à une photo traditionnelle en 2D abstraction
faite de toute brillance gênante. Elles permettent de faire la
différence entre des caractéristiques topographiques et la brillance
du matériau, des souillures causées par les lubrifiants ou encore
des zones corrodées.
Ces quatre images sont transmises au système de traitement
d'images qui se charge de l'analyse automatique des défauts.
L'algorithme de calcul installé sur ordinateur est intégré dans les
plateformes logicielles Sherlock de Teledyne DALSA et Common
Le système propose trois tailles de dômes en fonction du champ de mesure
nécessaire pouvant varier de 20 mm à 200 mm.
Vision Blox (CVB) de STEMMER IMAGING. Cette intégration permet
de rendre visibles des défauts ne dépassant pas quelques microns.
« Le paramétrage du logiciel de traitement d'images est simple et
fiable étant donné que les images de courbure font apparaître
nettement les caractéristiques de la forme des pièces. Par
conséquent, il est possible de détecter des défauts qui, jusqu'à
présent, ne pouvaient pas être identifiés de manière automatique.
Avec trevista, il est possible de saisir en toute sécurité des surfaces
plates, mais aussi des surfaces légèrement courbées présentant
différents degrés de brillance », c'est ainsi que le Dr Henzler décrit
les avantages du système.
Pour le contrôle d'objets fixes, trevista utilise en principe des
caméras matricielles, choix suivi par la cellule de test Swoboda.
Dans le cas d'inspections de surfaces et/ou de pièces en mouvement, l'utilisation de caméras linéaires permet un contrôle plus
fiable. Dans cette configuration il s'impose de synchroniser
l'éclairage en fonction des caractéristiques des caméras utilisées.
> Mise en œuvre rapide
Le spécialiste vision de Swoboda décrit l'évolution du projet dans
l'usine de Wiggensbach comme suit : « Après différentes adaptations spécifiques à l'application, nous avons pu intégrer dès octobre
2012 le système de contrôle dans l'installation existante. Cette
rapide mise en œuvre a été extrêmement utile car notre client nous
avait fixé un calendrier relativement serré pour la production et le
contrôle des pièces. »
I M A G I N G I S O U R PA S S I O N
Selon les déclarations du directeur de l'usine, l'utilisation du
nouveau système a entraîné une réduction significative du contrôle
manuel. « Notre objectif est de renoncer entièrement au contrôle
visuel humain dès que le poste aura prouvé qu'il fonctionne de
manière fiable en mode continu. » Le temps de cycle n'a représenté
aucun problème ici : « Nous avions encore suffisamment de marge
de manœuvre sur le système trevista pour respecter le temps de
cycle de l'installation en amont. »
> Contrôle à 100 % de composants de direction
> Un partenariat fructueux
Les collaborateurs de Swoboda estiment que la coopération avec
STEMMER IMAGING est tout à fait positive : « Nous sommes très
satisfaits de ce fournisseur de traitement d'images, et l'assistance
rapide pour l'ensemble des aspects liés à la vision nous a
particulièrement séduits à plusieurs reprises dans le passé. Dans
notre secteur d'activité, l'industrie automobile, c'est d'une
importance primordiale, nous sommes confrontés à des temps de
réaction très courts » - c'est par ces mots que le directeur de l'usine
Swoboda souligne l'importance du choix d'un fournisseur
approprié. « Pour nos systèmes de traitement d'images, le partenariat avec STEMMER IMAGING est devenu une valeur fiable et
incontournable. »
D'autre part, le prêt du système trevista par STEMMER IMAGING à
la société Swoboda KG pendant la phase d'évaluation a été apprécié.
« Ainsi, nous avons pu, dans un premier temps, implanter trevista
comme système autonome et juger si les résultats étaient
reproductibles et plausibles. Les composants prêtés sont restés en
tout plusieurs mois chez nous et, en compensation, nous avons
payé une location dont le cout a été déduit ensuite du prix d'achat
du matériel. » Selon l'évaluation de Swoboda KG, cette procédure
est efficace : « Nous avons considéré le développement comme un
Le directeur de l'usine et l'expert vision de la société Swoboda KG avec le
Dr Tobias Henzler (de gauche à droite) devant le poste de contrôle trevista
projet commun dans lequel les deux parties ont investi. En unissant
nos efforts de cette manière, nous avons pu nous assurer un
avantage concurrentiel par rapport aux autres fournisseurs,
avantage qui porte à présent ses fruits. »
Le système a déjà satisfait à de nombreuses attentes. C'est
pourquoi, Swoboda prévoit déjà l'utilisation de trevista pour
d'autres applications et projets.
Une journée individuelle de formation chez STEMMER IMAGING à
Puchheim a permis au responsable du traitement d'images chez
Swoboda de se familiariser avec le système. « La formation par le
Dr Henzler et le responsable de la formation de STEMMER IMAGING,
Lars Fermum, a accéléré considérablement la compréhension du
système et contribué à ce que nous puissions rendre l'installation
opérationnelle dans les courts délais exigés. »
” swoboda molding elements
« Swoboda molding elements » (www.swoboda.de) est une entreprise familiale agissant au niveau mondial qui emploie plus de 1 400 collaborateurs et génère
un chiffre d'affaires dépassant les 200 millions d'euros. L'entreprise conçoit et fabrique des composants de haute précision pour l'électronique automobile qui
allient métal et matière plastique ; des ensembles de construction électromécaniques ainsi que des boîtiers pour commandes de boîtes de vitesse, des capteurs,
des commandes de direction, des ensembles de construction magnétiques ainsi que des connecteurs multibroches font partie des thèmes centraux de la gamme
de produits. Avec son savoir-faire et la spécialisation de sa production, Swoboda fait partie des entreprises phare dans le domaine des pièces composites alliant
métal et matière plastique. On trouve les sites de production de Swoboda à Wiggensbach et Kempten (Allgäu), en République tchèque, en Roumanie, aux USA et
en Chine.
W W W. S T E M M E R- I M A G I N G . C O M . I M A G I N G I S O U R PA S S I O N
A L L E M AG N E
AUT R I C H E
Téléphone: +49 89 80902-0
[email protected]
R OYAU M E - U N I
IRLANDE
Téléphone: +44 1252 780000
[email protected]
FRANCE
Téléphone: +33 1 45069560
[email protected]
SUISSE
L I E C H T E N ST E I N
Téléphone: +41 55 415 90 90
[email protected]
PAYS - B A S
B E LG I Q U E . L U X E M B O U R G
Téléphone: +31 575 495159
[email protected]
PP-SWOBODA1-04/2013 ∙ Sous réserve de modifications techniques et d‘erreurs.
Selon les déclarations du chef d'équipe compétent du département
contrôle/qualité, « le fait que nous ayons pu trouver une solution
sur mesure » fait partie des autres avantages de la coopération avec
STEMMER IMAGING. « Le système standard a certes permis de
trouver une solution technique au traitement d'images, mais étant
donné que le système n'a été adapté qu'ultérieurement à la chaîne,
quelques modifications spécifiques ont dû être réalisées en étroite
collaboration avec STEMMER IMAGING et le fabricant du système. »
Il cite en exemple l'adaptation mécanique de la plaque de base du
système trevista ainsi que la connexion au système logiciel existant.
">
