Automatische Warenschau
Zusammenfassung für Eilige
Schneller, besser, billiger - , so sind die Vorgaben, die die Produktion vom Markt bekommt.
Schneller, besser, billiger - , das sind die Forderungen, die damit auch an die Qualitätskontrolle gestellt werden.
Damit rückt auch die Automatische Warenschau immer weiter in den Mittelpunkt der Diskussion, wenn es um weitere Effizienzsteigerung in der Fertigung geht.
Unter dem Begriff "Automatische Warenschau" wird in der Regel der Ersatz der manuellen-visuellen Warenschauerei durch entsprechende automatische Inspektionsanlagen verstanden.
Dies ist auch das zentrale Thema der Studie.
Daneben wird aber auch auf andere Prüf- und Meßprobleme der Textilindustrie, wie z.B. Farbkontrolle, Glanz- und Rauheitsmessung, sowie auf den Einsatz von PC-Bildverarbeitung im Prüflabor eingegangen und technische Lösungsmöglichkeiten erläutert.
Der komplexe Problemkreis "Warenschauerei" wird von verschiedenen Seiten aus angegangen.
An erster Stelle sind hier natürlich die Forderungen der Produktionspraxis zu nennen, denn nur wenn diese erfüllt werden, kann man mit entsprechender Akzeptanz beim Anwender rechnen.
Bevor man diese Forderungen formuliert, sollte man aber auch wissen, welche technischen Problemlösungen überhaupt zur Verfügung stehen und was diese prinzipiell leisten können. Denn es macht keinen Sinn Forderungen aufzustellen, die zu kommerziell vertretbaren Kosten nicht erfüllbar sind oder sein werden.
Dazu gehört auch, daß man weiß, zu welchen Leistungen das menschliche Sehsystem fähig ist und wo dagegen die Vorteile der technischen Systeme liegen.
Obwohl hauptsächlich über Systeme zur Webwareninspektion berichtet wird, so ist dies keine Einschränkung hinsichtlich der Aussagekräftigkeit für die Einsatzgebiete Maschenware und Vliesse, da sowohl die Sensorik, wie auch die notwendige Auswertelektronik für alle Bereiche gleichermaßen zur Verfügung steht. Kritischer sind in diesen Bereichen jedoch die betriebswirtschaftlichen Rahmendaten.
Vor 30 Jahren, als die ersten Scanner auf den Markt kamen, war die Welt noch recht übersichtlich. Inzwischen sind natürlich weitere Inspektionsgeräte in Konkurrenz dazu auf den Markt gekommen und es ist sicher für einen Textilfachmann nicht immer leicht, hinter die Werbeaussagen der einzelnen Systemabbieter zu blicken.
Daher wird in der Studie auf die einzelnen möglichen Verfahren, wie
- Laserscanner,
- Licht-Scanner,
- CCD-Kamera,
- Vielkanal-Scanner
detailiert eingegangen, damit die technischen Begriffe für den Anwender transparenter werden.
Obwohl sich die oben genannte Aufteilung in vier Systemgruppen von den jeweils eingesetzten Sensoren her anbietet, eignet sie sich eigentlich nicht gut für einen Vergleich der Systeme, denn bei entsprechender Ausgestaltung leisten die verschiedenen Sensortypen ähnliches. Für die Praxis ist viel entscheidender, welche Datenauswertverfahren eingesetzt werden.
Erstens wird hierdurch der Systempreis wesentlich mitbestimmt und zweitens natürlich die Leistungsfähigkeit. Der Begriff "Leistungsfähigkeit" ist in diesem Zusammenhang zu definieren als das Produkt aus Anwendungsbreite und Fehlererkennungsrate bzw. -sicherheit.
Der Anwender sollte sich daher sehr genau überlegen, welchen Produktmix er an der zu automatisierenden Inspektionsstelle erwartet und welche Fehler er bei jedem Produkt sicher erkennen möchte. Schraubt er seine Anforderungen zu hoch, sodaß nur die berühmte "eierlegende Wollmilchsau" in Frage kommt, dann sollte er auch nicht über hohe Systempreise entsetzt sein.
Derzeitiger Stand der Technik:
Von Fachleuten wird geschätzt, daß allein in Deutschland zur Zeit ca. 2000 Warenschautische mit maueller-visueller Inspektion in der Produktionskontrolle eingesetzt werden. Rechnet man dies auf eine Gesamtzahl allein in den Industrieländern hoch, dann ergibt sich ein Gesamtmarkt von automatisierbaren Inspektionsarbeitsplätzen von deutlich über 10 000. Dagegen ist die Zahl der bisher installierten automatischen Warenschausysteme verschwindend klein, sie erreicht noch nicht einmal 1% dieses Potentials.
Warum ist dies so?
Geht man von einem Drei-Schicht-Betrieb aus, dann kann man heute in Deutschland mit Inspektionpersonalkosten pro Warenschautisch mit ca. 120-150 TDM pro Jahr rechnen, d.h. nach den üblichen betriebwirtschaftlichen Annahmen errechnet sich ein freier Investitionbetrag von 180-225 TDM pro frei werdendem Arbeitsplatz.
Der Warendurchsatz liegt bei einem automatischen System ca. 3-5 mal über dem eines Warenschautisches, die erreichbare Personaleinsparung liegt bei ca. 60%, da die Materialhandhabung, die Auswertung der Inspektionsprotokolle und das Reparieren des inspizierten Materials eben nicht mit automatisierbar ist.
Nach diesen Annahmen müßte also eine automatische Inspektion weniger als 500 TDM in der Gesamtinstallation kosten und die gleiche Leistungsfähigkeit aufweisen.
Diese Rechnung geht bei den bisher verfügbaren Systemen nur in Ausnahmefällen auf und daher fand der Marktdurchbruch auf breiter Linie auch nicht nicht statt.
In den Fällen, in denen schon heute die materialspezifische Fehlerthematik durch das automatische System beherrscht wird, d.h. seine Fehlererkennungsquote besser und natürlich stabiler als die des menschlichen Prüfers ist, rechnete sich eine derartige Installation bei entsprechendem Materialdurchsatz und abgestimmter innerer Logistik auch schon in der Vergangenheit.
Die heutigen Systeme beherrschen die wichtigen Fehlertypen bei nicht zu dicken, untexturierten, einfarbigen Textilien, speziell im Rohwarenbereich, sowie einige Spezialeinsatzfälle, wie z.B. die Überwachung von Klebstoffaufrag bei Einlagestoffen, ausreichend bis befriedigend.
Die Systempreise liegen jedoch immer noch in einem kritischen Bereich, gerade an der Grenze des betriebswirtschaftlich Sinnvollem.
Dicke Stoffe, wie z.B. DENIM, sehr dunkel gefärbte, stärker texturierte oder gar bedruckte Materialien konnten bisher nicht mit der notwendigen Sicherheit automatisch inspiziert werden.
Daß die Situation so ist, wie sie ist, liegt wesentlich daran, daß die notwendigen Systemkomponenten, wie Lichtquellen, Sensoren, Auswerteelektroniken, Auswerte- und Bediensoftware, entweder nicht in hinreichender Funktionalität verfügbar waren bzw. den Preisrahmen gesprengt hätten.
Doch die Zeiten ändern sich!
Aussichten für die nahe Zukunft:
Betrachtet man die Entwicklung der letzen 10 Jahre insbesondere auf dem Elektroniksektor, so stellt man geradezu eine Leistungsexplosion fest, die dazu noch von einem rapiden Preisrückgang begleitet wird.
Zukünftige kommerzielle Massenanwendungen, wie Mobilkommunikation, Bildtelefon, Multimedia, hochauflösendes, digitales Fernsehen, etc. lassen erwarten, daß Entwicklung zu noch leistungsfähigeren und dabei preiswerteren Elektronikkomponenten sich auch in der nächsten Zukunft fortsetzen wird.
Die opto-elektronische. automatische Inspektion, d.h. die industrielle Bildverarbeitung, ist volumenmäßig ein sehr kleiner Markt, der aber als unverzichtbares add-on für Sondermaschinen, z.B. Warenschauanlagen, allerdings eine große volkswirtschaftliche Multiplikatorwirkung hat.
Allein für die Belange der industriellen Bildverarbeitung wurden und werden keine aufwendigen Spezialhardwarechips entwickelt und gefertigt, da die erzielbaren Stückzahlen oder Preise hierfür zu niedrig sind.
Gelingt es aber einen oderen mehreren Hersteller von Inspektionssystemen aus den Entwicklungen im Bereich der zwei großen M`s (Militär und Medizin) Nutzen zu ziehen und können er oder sie in der Realisation auf Elektronikmomponenten aus dem Bereich der zukünftigen Massenmärkte zurückgreifen, dann werden Systeme entstehen, die die bisherigen Schwachstellen nicht mehr besitzen, d.h. die neuen Systeme werden leistungsfähiger sein und deutlich preisgünstiger angeboten werden.
Die Grundlagenentwicklungen sind eigentlich alle gemacht, die notwendigen Komponenten sind jetzt oder in allernächster Zukunft verfügbar.
Es liegt jetzt nurch noch am innovativen Mut der Systemhersteller, sich von manch ausgetretenen Pfaden im Systemdesign zu verabschieden und die technologischen Möglichkeiten voll auszuschöpfen. Derjenige Hersteller, der dies zuerst tut, hat auch die größten Chancen sich dauerhaft in diesem potentiell großem Markt zu etablieren.
Die Anwender sollten ebenfalls den innovativen Mut aufbringen sich mit diesem Thema Jetzt und Heute intensiv auseinanderzusetzen und entsprechenden Nachfragedruck auf die Systemanbieter ausüben.
Der Anwender sollte sich im Klaren darüber sein, daß eine Automatisierung der Fertigungskontrolle nicht allein das Ersetzen von Prüfpersonal bedeutet, sondern daß damit auch logistische Veränderungen und Optimierungen im gesamten Prozeß mit ins Kalkül gezogen werden müssen. Je früher man sich auf diese notwendigen Eingriffe vorbereitet, desto reibungsloser und verlustfreier wird man sie durchführen können.
Eine betriebswirtschaftliche Amortisationsrechnung muß sein, führt man sie allerdings mit zu spitzen Bleistift durch, werden die verpaßten Chancen später ein deutliches Minus in der Gesamtkalkulation erzeugen. Denn eines ist sicher, die Qualitätsanforderungen werden auch in Zukunft steigen und die Personalkosten ebenso. Die Systemkosten für die Automatische Warenschau dagegen werden fallen. Wer hier zuspät auf den jetzt anfahrenden Zug aufspringt, der kann dann leicht unter die Räder kommen.
Umfang und Preis der Studie:
ca. 300 Seiten, DIN A 4, Klebebindung
Email-Sonderpreis bei Vorkasse: 250.00 DM
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