EEScanner - Berechnung der Kosten und des CO2-Fußabdrucks elektronischer Leiterplatten

Die Herausforderung für K|Lens

Die Prüfung von Leiterplatten stellt aufgrund der zunehmenden Anzahl und Miniaturisierung elektronischer Bauteile eine wachsende Herausforderung dar. Über die herkömmliche AOI-Qualitätsprüfung hinaus ist es erforderlich, Faktoren wie Wert, CO2-Fußabdruck und Materialverhältnisse zu bewerten. Diese Herausforderungen erfordern innovative Lösungen, die eine schnelle, präzise und automatisierte Analyse von Leiterplatten ermöglichen.
Manuelle Bauteilidentifikation

Die manuelle Identifizierung jedes einzelnen Bauteils auf einer Leiterplatte ist zeitaufwändig und fehleranfällig. Die fortschreitende Miniaturisierung von Bauteilen erschwert diesen Prozess zusätzlich.

Umfassende Analyse

Die Bestimmung der einzelnen Bauteile ist notwendig, um Herstellungskosten, CO2-Fußabdruck und weitere relevante Eigenschaften der Leiterplatte zu ermitteln. Dies erfordert eine detaillierte Analyse, die über die reine Qualitätskontrolle hinausgeht.

3D-Scannen großer Platinen

Das 3D-Scannen großer Platinen mit hoher Auflösung erfordert den Einsatz eines XY-Tisches, um die Kamera präzise über die Platine zu bewegen. Die Erfassung und Analyse überlappender Bereiche sowie die Zusammenführung zu einer umfassenden Stückliste (BOM) sind komplexe Aufgaben, die mit dem EE-Scanner einfach gelöst wurden. 

Die Lösung von K|Lens

Überblick Lösungsansatz und technische Umsetzung

Der EEScanner revolutioniert die Analyse elektronischer Leiterplatten (PCBs) durch eine innovative Kombination aus 3D-Machine-Vision und künstlicher Intelligenz. Dieses System geht weit über herkömmliche Inspektionsmethoden hinaus und ermöglicht eine umfassende Bewertung von PCBs hinsichtlich Kosten, CO2-Fußabdruck und Materialzusammensetzung.

Im Kern des EEScanners steht ein hochauflösender Lichtfeld-Sensor, der in Verbindung mit einem präzisen XY-Tisch eine detaillierte 3D-Erfassung der Leiterplattenoberfläche ermöglicht. Diese Technologie erlaubt das Scannen großer Platinen mit hoher Genauigkeit, was insbesondere bei der zunehmenden Miniaturisierung elektronischer Bauteile von entscheidender Bedeutung ist

Die erfassten Daten werden durch fortschrittliche KI-Algorithmen analysiert, die in der Lage sind, Bauteile zu identifizieren, optische Zeichen zu lesen (OCR), Logos zu erkennen und Pin-Anzahlen zu zählen. Die KI-Modelle werden kontinuierlich trainiert und verbessert, um eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. 

Die benutzerfreundliche Software des EEScanners ermöglicht eine intuitive Steuerung des Scanprozesses und eine übersichtliche Visualisierung der Ergebnisse. Benutzer können die erkannten Komponenten überprüfen, bearbeiten und Stücklisten (BOM) exportieren, die als Grundlage für Kosten- und CO2-Analysen dienen.

Der EEScanner bietet somit eine effiziente Lösung für die Herausforderungen der modernen Elektronikfertigung und ermöglicht eine präzise, automatisierte und nachhaltige Analyse von Leiterplatten. Durch die Reduzierung von Arbeitskosten, die Beschleunigung von Produktionsprozessen und die Optimierung der Beschaffung von Elektronikkomponenten trägt der EEScanner zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen in der Elektronikindustrie bei. 

Spezifische Ausführung der Komponenten / Aufbau / Erweiterungen

Sensorpositionierung mit XY-Tisch 
Ein XY-Tisch ist ein präzises Positionierungssystem, das es ermöglicht, eine Kamera oder einen Sensor exakt über die Oberfläche einer Leiterplatte zu bewegen. Dies ermöglicht die Erfassung von Bildern oder 3D-Daten von großen Leiterplatten, die das Sichtfeld eines einzelnen unbeweglichen Sensors übersteigen würden.

Lichtfeld-Sensor HighRes
Für präzise Messungen und Analysen ist eine hohe Auflösung sowohl in Pixeln als auch in der Tiefe unerlässlich. Unser robuster und kompakter Lichtfeld-Sensor reduziert die Anforderungen an den XY-Tisch, während eine integrierte Beleuchtung optimale Lichtverhältnisse schafft.

Multiview Kalibrierung: 
Die Kalibrierung in X- und Y-Richtung ermöglicht die präzise Zusammenführung von Teilbereichsanalysen zu einem Gesamtergebnis, während die Kalibrierung in Z-Richtung genaue Tiefenwerte für die präzise Unterscheidung von Komponenten liefert.

Multiview Tiefenberechnung
Unsere standardmäßige Tiefenberechnung liefert präzise Daten, um einzelne Komponenten identifizieren zu können.

Multiview KI-Datenkuratierung
Wir kennzeichnen Komponenten auf Leiterplatten wie Widerstände, Kondensatoren und Quarze, extrahieren Teile anhand von Teilenummern durch das Lesen aufgedruckter Zeichen und klassifizieren sie nach Logos und Pin-Anzahl. Darüber hinaus kann der User in der Anwendung unmittelbar nach dem Scan das Ergebnis der Detektion verifizieren und bei Bedarf korrigieren. Die Korrekturen fließen ins KI-Training ein.

Multiview KI-Modell Training
Wir nutzen unsere Multi-View-Technologie, um die Labels der zentralen Ansicht auf andere Ansichten zu übertragen, wodurch wir unseren KI-Modellen die neunfache Datenmenge zur Verfügung stellen. Das KI-Training erfolgt intern, wodurch die Datenprivatsphäre gewahrt bleibt. Das Modell wird trainiert, um verschiedene Komponenten auf einer Leiterplatte zu identifizieren und anschließend andere Aufgaben wie OCR (optische Zeichenerkennung), Logoerkennung und Pin-Zählungen durchzuführen.

Multiview KI-Modell
Das finale KI-Modell besteht aus Detektions-, Klassifikations- und OCR-Modulen. Alle Modelle sind optimiert, um parallel auf verschiedenen Arten von KI-Beschleunigern zu laufen.

User Interface: 
Die Software steuert Aktuatoren und die Kamera, um in einem vom User festgelegten Raster Bilder von dem PCB zu machen. Dann werden die einzelnen Komponenten (Widerstände, ICs, etc.) detektiert und bestimmt. Der Benutzer bekommt eine Visualisierung angezeigt, in der jede erkannte Komponente farblich markiert ist und die Attribute (Anzahl an Pins, Typ, Hersteller, etc.) dargestellt werden. Der ganze Scan kann dann in einem speziell dafür entwickelten Format abgespeichert und bei Bedarf wieder geladen werden. Aus dem Scan können Stücklisten (BOM) exportiert werden, die die Basis für Preis- oder CO2-Analysen bilden. 

Eingesetztes System

PCB-IntelliScan dient als Basis für unseren EEScanner. Die zentralen Anpassungen und Erweiterungen umfassen die Positionierung des Lichtfeld-Sensors, eine speziell entwickelte KI und eine optimierte Benutzeroberfläche. 

Kundenvorteile und Return on Investment (ROI)

Deutliche Zeitersparnis und Effizienzsteigerung

Wie bewerte ich schnell und zuverlässig Elektronikbaugruppen, Leiterplatten PCB? Was bei mechanischen Bauteilen in der Industrie üblich ist, stellt sich für elektronische Bauteile als komplexe Aufgabe heraus. Der EE-Scanner übernimmt schnell und zuverlässig diese Aufgaben und gibt Analysen und Auswertungen die sowohl im Einkauf (Wertanalysen) als auch in der Entwicklung (Wettbewerbsanalysen) einen deutlichen Vorteil verschaffen. 

Reduzierung der Arbeitskosten

Durch die Automatisierung des Prozesses werden manuelle Arbeitskosten reduziert. Die Überprüfung und Korrektur der Scan-Ergebnisse kann flexibel an anderen Orten erfolgen, wodurch Fachkräfte effizienter eingesetzt werden. Vor Ort ist lediglich eine Hilfskraft für das Einrichten und Scannen erforderlich, während Fachkräfte mehrere Standorte remote betreuen. 

Einsparungen in der Beschaffung

Der konsequente Einsatz des EE-Scanners in der Beschaffung von Elektronikbaugruppen hebt das Einsparpotenzial in der Lieferkette.

Verbesserte Genauigkeit und Qualität

Die KI-gestützte Analyse des EEScanners ermöglicht eine präzise und zuverlässige Identifizierung von Bauteilen. Die Multiview-Technologie und die hochauflösende 3D-Vermessung gewährleisten eine detaillierte und genaue Erfassung der Leiterplatten. Dies minimiert menschliche Fehler und verbessert die Gesamtqualität der Inspektionsergebnisse.

Flexibilität und Anpassungsfähigkeit

Der EEScanner kann verschiedene Leiterplattengrößen und -komplexitäten verarbeiten. Die Software ermöglicht eine flexible Steuerung und Anpassung der Scan-Parameter. Die Möglichkeit, die Scan-Ergebnisse zu überprüfen und zu korrigieren, bietet zusätzliche Flexibilität im Arbeitsprozess. 

Umfassende Analyse und Berichterstattung

Der EEScanner ermöglicht nicht nur die Bauteilidentifikation, sondern auch die Berechnung von Herstellungskosten, CO2-Fußabdruck und anderen relevanten Eigenschaften. Die exportierbaren Stücklisten (BOM) bilden die Grundlage für detaillierte Analysen und Berichte. Dies unterstützt eine umfassende Qualitätskontrolle und ermöglicht fundierte Entscheidungen in der Produktion.

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