Optische Zeichenerkennung von gefrästen Seriennummern

Projektstatus

Planung
100%
Durchführung
100%
Dokumentation
100%

Hintergrund

Die in Biesenthal (Brandenburg) ansässige Firma HNF GmbH entwickelt und produziert seit 2015 Pedelecs und S-Pedelecs im Premiumsegment. Die S-Pedelecs erreichen Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 45 km/h und sind somit laut EU Verordnung Nr. 901/2014 durch eine Fahrzeugidentifikationsnummer (FIN) eindeutig zu kennzeichnen. Üblicherweise befindet sich die Fahrzeugidentifikationsnummer am Fahrradrahmen. Zum Schutz vor Manipulation wird die FIN in den Rahmen gefräst. Vor Auslieferung der Pedelecs überprüft die HNF GmbH und Ihre Mitarbeiter die Fehlerfreiheit des Produkts. Die Überprüfung folgt einem Prüfprotokoll. Ein essenzieller Teilschritt ist das Begutachten der FIN sowie das Übertragen der FIN in das Prüfprotokoll. Aktuell wird die FIN schriftlich von einem Mitarbeiter übertragen und bindet somit wertvolle Ressourcen. 

"Eine Erfassung der FIN ist essenziell für die Nachverfolgung unserer Produkte. Ein manuelles Ablesen der FIN während der Produktion ist zeitaufwendig und stark fehleranfällig. Ein robustes System zur automatischen Auslesung der FIN, kombiniert mit der Erzeugung eines Barcodes würde unsere Prozesse stark verschlanken und Fehler eliminieren."
 
Björn Schlingmann - Director Of Research & Development at HNF Nicolai

Umsetzung

Phase 1: Kontaktaufnahme und Kennenlernen

Der Kontakt zwischen der HNF GmbH und dem Kompetenzzentrum entstand durch die Bedarfsanfrage einer automatisierten Qualitätssicherung. Im ersten Kennenlernen erfolgte eine Unternehmensvorstellung gepaart mit einer Vorstellung des Zentrums und dessen Themenfeldern. Ergebnis des Zusammentreffens war die beiderseitige Interessensbekundung für die Durchführung eines gemeinsamen Projekts.


Phase 2: Anwendung Relevanz-Fähigkeits-Modell

Um die Möglichkeiten und Zielstellungen des Unternehmens stärker fokussieren zu können, führten wir gemeinsam mit dem Unternehmen das RFM-Modell des Zentrums durch. Hierbei ergaben sich verschiedenste Potenziale. Zudem konnten Anregungen geschaffen und erste Ansätze diskutiert werden. Jedoch blieb immer wieder etwas Skepsis im Raum bestehen, da Investitionen in neue Technologien immer mit etwas Risiko verbunden sind. Auch lassen sich nicht alle Umsetzungen einfach in die bestehenden Abläufe oder Systeme integrieren.

Phase 3: Prozessanalyse

Nach einem Monat intensiven Austauschs kristallisierte sich die Rückverfolgbarkeit als Zentrum der Zusammenarbeit heraus. Als eindeutige Identifikationsnummer sollte die FIN verwendet werden, die HNF seit Gründung zur Identifikation der Pedelecs verwendet. Bei einer eingehenden Prozessanalyse fiel auf, dass die FIN erst am Ende der Fertigung erfasst wird. Um Mehrwert aus der Rückverfolgbarkeit generieren zu können, soll die Erfassung der FIN auf den
Beginn der Fertigung gelegt werden. Passende QR-Codes sollen zur Datenerfassung genutzt werden. Doch wie kommt die FIN vom Rahmen des Pedelecs auf den QR-Code? Muss wirklich ein neuer Prozessschritt eingefügt werden?

Phase 4: OCR als passender Ansatz

Die Lösung hierfür könnte ein OCR-System ("Optical Character Recognition" = automatische Texterkennung) zu Erkennung der FIN sein. OCR wandelt die Bilddateien in ein maschinenlesbares Format um. Die Herausforderung ist jedoch die FIN zuverlässig auf dem unbeschichteten Aluminiumrahmen der Maschinen lesbar bereitzustellen. Zur Überprüfung der Machbarkeit wurde hierfür ein Umsetzungsprojekt avisiert.

Phase 5: Umsetzung eines Prototypens zur Machbarkeitsuntersuchung

Zwischen November und Januar wurde ein Prototyp entwickelt, um die Lösbarkeit der Aufgabe zu zeigen. Zur Erkennung der FIN wurde ein Erkennungssystem geschaffen. FINE ist somit geboren. FINE beinhaltet eine lauffähige Software und ein eigens konzipiertes Hardwaresystem mit Dunkelfeldbeleuchtung zur Erkennung der FIN.

Phase 6: Die Umsetzung führt zum Erfolg und die Skepsis konnte aufgelöst werden

Zum Abschluss des Umsetzungsprojekts wurde FINE im Entwicklungs- Innovationsbüros der HNF GmbH testweise eingesetzt. Der Einsatz FINE zeigt eine hohe Praktikabilität des Systems. Potenziale der digitalen Rückverfolgbarkeit wurden seitens der HNF GmbH erkannt und die anfängliche Skepsis konnte aufgelöst werden.

 

 

Mittelstand-Digital Zentrum Spreeland
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Ansprechpartner:
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