Wenn KI mitprüft: Wie Kontron AI Vision die visuelle Qualitätsprüfung automatisiert

Nach der SMT- und THT-Bestückung erfordern viele Fertigungs- und Montageprozesse weiterhin manuelle Sichtprüfungen. Kontron VisionAI Framework wurde entwickelt, um solche Prüfaufgaben mithilfe künstlicher Intelligenz zu automatisieren – auch bei häufig wechselnden Produktvarianten. Im Gespräch mit dem Redaktionsteam erläutert Jochen Gimple (VP Production & Operations Kontron Global) den Lösungsansatz, das Zusammenspiel von KI und Bilderfassung sowie die Herausforderungen bei der Umsetzung.

Welche Idee steckt hinter Kontron VisionAI Framework, der AI-Powered Optical Inspection Plattform?

Jochen Gimple: Die Idee war, Qualitätsprüfungen wirtschaftlich, objektiv und skalierbar zu gestalten. Dafür kombinieren wir moderne KI-Technologien mit klassischer Bildverarbeitung, um Fehler zuverlässig und in Echtzeit zu erkennen.

Im Gegensatz zu klassischen Prüfverfahren kann das System komplexe und variantenreiche Produkte flexibel prüfen, ohne dass für jede Änderung aufwendig neue Prüfregeln erstellt werden müssen. Die Lösung ermöglicht automatisierte Prüfprozesse und eine dauerhaft höhere Prüfqualität.

Vor welchen Herausforderungen stand die Qualitätsprüfung in der eigenen Elektronikfertigung, und wie entstand daraus der Lösungsansatz?

Jochen Gimple: Die zentrale Herausforderung ergab sich aus den Anforderungen unserer eigenen Elektronikfertigung: Als High-Mix-Hersteller fertigen wir eine Vielzahl unterschiedlicher Produktvarianten. Entsprechend flexibel muss auch unsere Qualitätsprüfung sein.

Bei der Analyse verfügbarer Marktlösungen zeigte sich, dass viele KI-basierte Inspektionssysteme vor dem produktiven Einsatz umfangreich trainiert werden müssen. Für Fertigungsumgebungen mit häufig wechselnden Produkten ist dieser Ansatz jedoch nur eingeschränkt praktikabel, da der Trainingsaufwand oft in keinem angemessenen Verhältnis zur jeweiligen Stückzahl steht.

Daher haben wir einen Ansatz gewählt, der ohne lange Trainingsphase bereits ab Stückzahl 1 produktiv einsetzbar ist. Die Plattform wurde so konzipiert, dass sie im laufenden Betrieb lernt und ihr Wissen kontinuierlich erweitert. Neue Produkte und Varianten lassen sich dadurch ohne aufwendige Vorarbeiten in den Prüfprozess integrieren.

Wie arbeiten Bilderfassung, KI und KBox bei der Prüfung einer Baugruppe zusammen?

Jochen Gimple: Die Lösung kombiniert kamerabasierte Bilderfassung und künstliche Intelligenz mit unserer neuen Intel-basierten KBox A-151-PTL-ROBO. Sie stellt die erforderliche Rechenleistung direkt in der Produktion bereit. Zunächst erfassen Kameras Bilder der zu prüfenden Baugruppe. Unser KI-Modell analysiert die Aufnahmen in Echtzeit und gleicht sie mit den Sollvorgaben ab. Dabei erkennt es Abweichungen wie fehlende Komponenten, Montagefehler oder kosmetische Mängel.

Die Verarbeitung erfolgt lokal auf der KBox und damit unabhängig von Cloud-Systemen. Die flexible und skalierbare Lösung lässt sich in bestehende Fertigungsprozesse integrieren und an unterschiedliche Prüfaufgaben anpassen.

Welche Herausforderungen gab es bei der Bilderfassung, und wie haben Sie diese gelöst?

Jochen Gimple: Im Projekt zeigte sich, wie stark die Beleuchtung die Prüfergebnisse beeinflusst. Auch eine KI-basierte Inspektion benötigt eine ausreichend hohe und gleichbleibende Bildqualität, um zuverlässig zu arbeiten. Reflexionen, Schatten und wechselnde Umgebungsbedingungen können die Erkennung von Merkmalen und Fehlern erschweren.

In zahlreichen Tests haben wir Bilderfassung und Beleuchtung so aufeinander abgestimmt, dass auch unter realen Produktionsbedingungen eine gleichbleibend hohe Bildqualität erreicht wird. Entscheidend ist deshalb nicht allein die Software, sondern das Zusammenspiel von KI, Kameratechnik und Beleuchtung.

In welchen Fertigungsbereichen kommt die Lösung zum Einsatz, und wie trägt sie zur Qualitätssicherung bei?

Jochen Gimple: Unser Ziel war nicht, etablierte AOI-Systeme für die SMT- oder THT-Bestückung zu ersetzen. Unser Fokus liegt auf den daran anschließenden Fertigungs- und Montageprozessen, in denen häufig noch manuelle Sichtprüfungen erforderlich sind. Hier treffen zunehmend komplexe Produkte und steigende Qualitätsanforderungen auf einen hohen Kostendruck.

Kontron VisionAI Framework ermöglicht es, in diesen Bereichen bisher manuelle Sichtprüfungen zu automatisieren. Sie erkennt beispielsweise fehlende Komponenten, Montagefehler oder kosmetische Mängel und ermöglicht es, bisher manuelle Sichtprüfungen zu automatisieren. Reproduzierbare Prüfergebnisse unterstützen die Qualitätssicherung und können dazu beitragen, Fehlerkosten, Nacharbeit und Kundenreklamationen zu reduzieren.

Dabei geht es darum, Mitarbeitende dort zu entlasten, wo KI standardisierte visuelle Prüfaufgaben wirtschaftlich und zuverlässig übernehmen kann. So gewinnen sie mehr Freiraum für andere wertschöpfende Tätigkeiten.

Fazit:

Vielen Dank für die Einblicke in die Entwicklung von Kontron VisionAI Framework. Das Gespräch zeigt: KI kann die optische Qualitätsprüfung auch dort unterstützen, wo nachgelagerte Fertigungs- und Montageprozesse bislang manuelle Sichtprüfungen erfordern. Entscheidend ist dabei das Zusammenspiel von KI, Bilderfassung und Beleuchtung.

Wie dieses Zusammenspiel in der Praxis aussieht, zeigen wir vom 10. bis 13. November 2026 auf der electronica in München. An unserem Stand in Halle A1, Stand 449 präsentieren wir Kontron VisionAI Framework in einer Live-Demonstration und zeigen die Lösung im praktischen Einsatz.

Über Jochen Gimple, VP ODM/EMS Kontron AG

Jochen Gimple ist seit 1997 in verschiedensten Funktionen in der ODM/EMS-Branche tätig. Seit 2022 verantwortet er bei der Kontron AG weltweit den Bereich Produktion und Operations. Durch die Übernahme von KATEK hat sich Kontron zu einem internationalen Akteur in der ODM/EMS-Branche entwickelt. Das Unternehmen setzt diese erfolgreiche Entwicklung als globaler Player engagiert und konsequent fort.