End-Kontrolle

Mikrocomputer-Systeme

Beispiel: Qualitätskontrolle bei der Produktion von Schleifscheiben.

Damit dünne Schleifscheiben bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten betrieben werden können, werden sie durch zwei Textilgewebe zusammengehalten. Die Gewebe sind auf beiden Seiten der Scheibe angeordnet, dazwischen befindet sich die Schleifmasse. Zusätzlich wird noch ein Etikett auf der Oberseite angebracht.
Aus Sicherheitsgründen muss kontrolliert werden, ob beide Gewebeeinlagen vorhanden sind. Dies kann mit einem kapazitiven Messverfahren geschehen:
Dazu werden die Scheiben auf eine Elektrodenplatte aufgelegt, die in mehrere Segmente unterteilt ist. Die Messung wird gestartet. Nach einigen ms. liegt das Ergebnis vor.

Mit konventioneller Messtechnik ist die Aufgabe nicht lösbar. Jede Scheibe hat eine etwas andere Masse, die Leitfähigkeiten der Materialien unterscheiden sich, die Scheiben können nicht zentrisch aufgelegt werden. Erst wenn mit Hilfe einer multivariaten Auswertung die Informationen mehrerer Sensoren zu einem Gesamtergebnis verdichtet werden, lassen sich eindeutige Aussagen machen.

Die blaue Linie gibt die Messwerte für 28 gute Scheiben an. Bei der gelben Linie fehlt das Obergewebe, bei der roten das Untergewebe.
Gemessen wurde ein einziger Sensorwert.
Man sieht, dass bei dieser Anordnung Scheiben mit fehlendem Obergewebe nicht von guten Scheiben unterschieden werden können.

Bei diesem Diagramm wird ebenfalls deutlich, dass gute Scheiben nicht von solchem mit fehlendem Obergewebe unterschieden werden können, wenn nur zwei Messpunkte ausgewertet werden.
Bei dem Bild ist ein Messpunkt gegen einen zweiten abgetragen.

Erst wenn mehrere Messwerte aufgenommen und in einem Kalibrierverfahren ausgewertet werden, ist eine gute Trennung der drei Gruppen möglich.
Für das linke Bild wurden Scheiben der drei Qualitäten mit 4 Sensoren an jeweils 4 Messpunkten gemessen. Mit Hilfe multivariater Datenanalyse wurde eine Transformationsmatrix berechnet und in einer Datenbank gespeichert.
In der Produktion werden die Messwerte jeder neuen Scheibe mit Hilfe dieser Transformationsmatrix so transformiert, dass die Scheibe einer der drei Gruppen zugeordnet werden kann.

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