De maakindustrie doorgelicht

Imec, 's werelds toonaangevende onderzoeks- en innovatiehub op het vlak van nano-elektronica en digitale technologie, en UAntwerpen presenteren vandaag software om realtime, in-line inspectie te doen van de binnenkant van complexe kwaliteitsproducten.

Aan de hand van een 3D beeldreconstructie kan je de binnenkant van een object per seconde inspecteren zonder het object te beschadigen. Zo kan je bijvoorbeeld rotte appels of fouten bij het assembleren van elektro-mechanische producten detecteren terwijl ze op de lopende band voorbijrollen.

Het is de eerste keer dat dergelijke 3D-inspectie-snelheid met X-ray aangetoond wordt, en hierdoor een oplossing kan gemaakt worden die in-line inzetbaar is in industriële omgevingen. Dankzij een unieke combinatie van flexibele hardware en software is de technologie breed toepasbaar in de domeinen van maakindustrie, gezondheid, agrofood enz.

De doorbraak is het resultaat van een samenwerking tussen UAntwerpen, KULeuven, UGent, Robovision, Terumo en XRE onder leiding van Visionlab, een imec onderzoeksgroep aan de UAntwerpen, binnen het imec.icon project iXCon waarin imec onderzoek doet in opdracht van – en in nauwe samenwerking met – Vlaamse industriële partners.

Inspectie van medische naalden

Bij massaproductie van medische producten staat kwaliteit altijd op de eerste plaats. Daarom heeft Terumo verschillende visuele camera-inspectietechnieken geïntegreerd in de verschillende productielijnen. Terumo streeft naar een steeds betere kwaliteitsbewaking tijdens het productieproces en op de eindproducten.

Dankzij de technologie ontwikkeld in het iXCon project is Terumo nu ook in staat om met 3D X-ray inspectie één product per seconde te inspecteren. Tijdens een snelle X-stralen scan worden enkele beelden gemaakt doorheen elk product, en na een driedimensionale reconstructie wordt met software geanalyseerd of het interne mechanisme voldoet aan alle kwaliteitseisen.

Henk Houf, COO/VP Manufacturing & Operations Terumo EMEA: "Het kunnen inzetten van deze nieuwe innovatieve technologie zal ons zeker de mogelijkheid bieden onze kwaliteitscontroles naar een nog hoger niveau te brengen. Een belangrijk aspect voor Terumo bij deze technologie is de flexibiliteit en de inzetbaarheid in een industriële, hoge snelheid, hoge kwaliteitsomgeving en dit voor meerdere van onze producten.

Snel, flexibel en breed toepasbaar

De Terumo-case is een van drie concrete toepassingen ontwikkeld in het iXCon project. Ook twee landbouw toepassingen werden ontwikkeld, voor kwaliteit-inspectie van geoogste appels en voor het automatisch planten van gewassen. Het startpunt van het iXcon project werd gelegd door de ASTRA toolbox, dit is een 3D tomografie framework dat door VisionLab, een imec-onderzoeksgroep aan de UAntwerpen werd ontwikkeld en wereldwijde erkenning geniet en de samenwerking van de betrokken onderzoeksgroepen in een voorgaand basisonderzoeksproject.

Een belangrijke factor om de inspectieperformantie en snelheid te verhogen is dat je de software kan voeden met voorkennis over het te scannen product. Zo waren niet alleen van de Terumo producten technische tekeningen beschikbaar, maar kan je ook van de appels eigenschappen invoeren over de vorm en samenstelling ervan.

In een volgende fase wordt ook een hardware opstelling gebouwd bij Visionlab die uitermate flexibel zal zijn en zal toelaten om op korte tijd veel verschillende producten te scannen en meetmethodes te ontwikkelen en te valideren.

Huidige toepassingen zijn ontwikkeld voor inspectie met X-stralen. Maar de software kan ook toegepast worden samen met andere beeldvormingsmethodes zoals visuele, infrarood of hyperspectrale inspectie. De combinatie van al deze technieken maakt dat de technologie toepasbaar wordt in zowat elke sector waar visuele niet-destructieve kwaliteitscontrole vereist is van producten.