Razendsnelle kwaliteitscontroles dankzij ai en 3d-röntgenscanner

Terwijl onderdelen alsmaar complexer worden, evolueren de inspectiemogelijkheden van productiebedrijven voor kwaliteitscontroles niet mee. Zero defect manufacturers zien hun marges smelten als sneeuw voor de zon terwijl ze steeds meer investeren in tijd en mankracht om de kwaliteit voor hun cliënteel te waarborgen. De Vlaamse startup Deltaray heeft daarom een versnelde 3d-scantechnologie ontwikkeld op basis van röntgenstralen die kwaliteitscontroles op of naast productielijnen mogelijk maakt. Deze innovatieve ai-oplossing is honderd keer sneller dan alternatieven waardoor de inspectie kan gebeuren in realtime en aan productiesnelheid.

Walter Nackaerts is business director bij Deltaray. Het bedrijf zelf wordt ondersteund door de Universiteit Antwerpen en Imec.Istart. Het werd recent geselecteerd door Taftie, het Europese netwerk van innovatieagentschappen, als Belgisch finalist voor het Euroquity Investor Event 2020. Ook werd het genomineerd door Trends als een van de vijf meest beloftevolle Belgische startups die nieuwe technologie ontwikkelen voor de industrie.

6 november

Kwaliteitscontroles zorgen ervoor dat de onderdelen die bij productiebedrijven van de band rollen geen gebreken vertonen en voldoen aan de behoeftes van de klant. Gebeurt dit niet of verkeerd, kan het product de gebruiker in gevaar brengen en voor de fabrikanten enorme kosten veroorzaken door bijvoorbeeld terugroepacties. Deze kwaliteitscontroles creëren in sectoren zoals de automobielindustrie en de medische en farmawereld steeds meer uitdagingen.

Met zijn versnelde ai-technologie levert Deltaray 100 procent kwaliteitsgarantie en een maximale traceerbaarheid zowel op proces- als productniveau.

In de automobielindustrie is zero defect manufacturing een must aangezien terugroepacties koste wat het kost moeten worden vermeden. Die werkwijze vereist evenwel een grote investering in tijd en mankracht. Fabrikanten kunnen het aantal steekproeven verhogen, maar deze werkwijze biedt geen oplossing om 100 procent inspectie te bereiken. Ook in de medische en farmasector ontbreekt de technologie om op een snelle en efficiënte manier inspecties uit te voeren. Hier wordt 100 procent controle uitgevoerd door te opteren voor volledig menselijke inspectie, een noodzakelijke maar geen duurzame oplossing. Productrecalls zijn ook hier nog steeds realiteit.

Een alternatief is ct-technologie (computed tomography), maar het probleem is dat deze methode niet geschikt is voor automatisering op de productievloer. De technologie vertrekt bovendien van een groot aantal röntgenbeelden die nodig zijn voor de digitale reconstructie van het gescande onderdeel, vooraleer het kan worden geïnspecteerd op defecten of anomalieën. De verwerkingssnelheid is hierdoor traag. Het versnellen van dit proces gaat ten koste van de resolutie en is daarom niet optimaal voor industrieel gebruik. Bovendien is de integratie in een productielijn zeer complex.

Productiesnelheid

Om die redenen ontwikkelde de Vlaamse startup Deltaray een nieuwe scantechnologie die inline en in realtime in het productieproces wordt geïntegreerd en zo fabrikanten van kritieke onderdelen toelaat om alle onderdelen op of naast de productielijn sneller dan ooit te controleren. Met behulp van artificiële intelligentie is het mogelijk om tot honderd keer sneller onderdelen te inspecteren dan andere ct-gebaseerde inspectiesystemen. De snelheid kan bovendien verder worden verhoogd door meerdere scans in parallel te maken, wat kwaliteitscontroles aan productiesnelheid mogelijk maakt.

De startup, die ontstaan is uit een project van Imec en Vision Lab, een onderzoekslab van de Universiteit Antwerpen, combineert 3d-technologie met röntgenstralen om een gedetailleerd driedimensionaal beeld te genereren van zowel de binnen- als buitenkant van het onderdeel. Als basis voor de vergelijking starten we vanaf het cad-bestand van de klant, de modeltekening van het onderdeel, als kwaliteitsstandaard voor inspectie. Met behulp van artificiële intelligentie worden in eerste instantie de ideale scans bepaald om de mogelijke defecten optimaal te kunnen vaststellen. Vervolgens nemen we een aantal beelden onder dezelfde posities om de analyse effectief uit te voeren.

Automatisering

Een nieuwe meettechnologie ontwikkelen is één zaak, het ook in een werkend concept op de markt brengen is minstens even belangrijk. Daarom sloeg Deltaray de handen in elkaar met Averna, dat over veel expertise beschikt bij dit type automatisatieprojecten. Terwijl Deltaray beschikt over de meettechnologie, heeft Averna de expertise om die innovatietechniek in een geautomatiseerd concept te gieten en te voldoen aan alle vereisten om te werken in een productieomgeving.

Deltaray nam Averna in de arm voor de automatisering van het proces. Links Deltaray-directeur Dirk Hamelinck. Rechts Kurt Hensen, vicepresident Corporate & Business Development Europe bij Averna.

Door middel van gerobotiseerde manipulatie van de onderdelen en volledig geautomatiseerde workflows verloopt de inspectie bovendien van a tot z zonder de nood aan menselijke tussenkomst. De operator kan uiteraard voortdurend de belangrijke zaken monitoren en bijsturen waar nodig. Het systeem genereert ook de nodige data van de resultaten van de inspectie voor elk product. Deze data kunnen worden gebruikt voor verdere analyse van de kwaliteit van het product, als input voor auditrapporten en voor de evaluatie en het verloop van het productieproces zelf. Het is een open systeem, zodat het compatibel is met bestaande productiemonitoring- en managementsystemen. Zo wordt de volledige integratie in een productielijn een feit.

Kwaliteitsinspectie 4.0

Met zijn versnelde ai-technologie levert Deltaray 100 procent kwaliteitsgarantie en een maximale traceerbaarheid zowel op proces- als productniveau. Zo wil het voor producenten van kritieke onderdelen de poort openen naar kwaliteitsinspectie 4.0. Het hanteert een build to order-strategie en produceert, installeert en levert het onderhoud ter plaatse.

Hoewel het systeem van Deltaray nog niet op de markt is, zijn er toch al een twintigtal bedrijven geïnteresseerd in de technologie. De ambitie is om eerst op Europa te focussen. Vooral in Oost-Europa is er een grote markt voor deze toepassingen. Daarnaast zijn er ook contacten met lokale bedrijven. Tegen 2022 of 2023 wil Deltaray het systeem ook in de Verenigde Staten, Canada en Azië lanceren. Het is de ambitie van de startup om midden 2021 een eerste toestel bij een klant operationeel te hebben.