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Cognex garantit une satisfaction à long terme de la clientèle de BMW

Les clients de BMW attendent le meilleur et exigent des équipements de la plus grande précision lorsqu’ils achètent une voiture au constructeur de Munich. L’affichage tête haute (HUD) étant de plus en plus demandé, BMW a trouvé un système de contrôle qualité pour ses HUD. Il s’agit d’un système capable s’adapter la vitesse de sa ligne de production tout en garantissant de hauts niveaux de sécurité.

Le contrôle qualité des HUD, actuellement en cours d’installation dans les usines du constructeur automobile BMW sur les lignes de production de la série 5 et de la série 6, constitue un exemple de contrôle par vision industriel extrêmement performant.              

Une nouvelle perspective pour les conducteurs de BMW



Les avantages de l’option d’un HUD dans une voiture ont suscité une augmentation rapide de la demande. Le HUD est un dispositif d’informations de pilotage développé et produit par Siemens VDO Automotive. L’unité de production d’image de l’affichage tête haute projette une image virtuelle sur le pare-brise au moyen d’un ensemble optique. L’image affichée est projetée dans le champ de vision du conducteur à une distance d’environ 2m. Le conducteur peut donc voir toutes les informations importantes relatives au véhicule et à la conduite dans son champ de vision normal. De cette façon, le conducteur bénéficie d’un accès optimal aux informations en restant le plus concentré possible sur sa conduite.                                                                        

Le moindre problème d’alignement du HUD interférerait sur la perception du conducteur de l’environnement comme les panneaux des rues, les lignes verticales des maisons ou l’entrée de garage.


Qualité de l’image : un critère essentiel


C’est pourquoi la qualité de l’image projetée dans le véhicule est le critère essentiel d’acceptation du HUD par l’utilisateur. L’introduction d’un affichage tête haute en option dans les nouvelles voitures de ses séries 5 et 6 préoccupait le constructeur automobile BMW de Munich. C’est pourquoi le service d’Intégration technique du Centre de recherche et d’innovation de BMW à Munich avait besoin d’un contrôle qualité de précision adapté à une application industrielle. Mais étant donné qu’il n’existait alors aucun système de contrôle qualité par vision industrielle, l’objectif a été de développer un produit entièrement nouveau en un temps réduit.

Une solution complètement nouvelle


Des méthodes de mesure pour le contrôle de la qualité des images des affichages tête haute avaient précédemment été mises au point en laboratoire, mais il restait encore beaucoup de travail pour trouver une solution pour la production. En plus des contraintes techniques, ce système de contrôle qualité devait prendre en charge l’interaction du pare-brise et la projection de l’affichage tête haute installé dans le véhicule. Le moindre défaut dans un véhicule complètement assemblé ne pouvait être toléré à la fin de la ligne de montage.

La division « Intégration technique » de BMW (ci-après « TI ») a contacté plusieurs fournisseurs de systèmes de vision industrielle à la recherche d’une solution qui fonctionnerait avec le système d’assurance qualité requis de l’affichage tête haute. Mi-2002, il a été décidé de travailler avec Gefasoft GmbH, un Partner System Integrator (PSI) de Cognex. Sa solution présentait des avantages qui ont convaincu les responsables de BMW.

Synchronisation et traçabilité


Le système de contrôle doit répondre aux exigences de production : cadence de la ligne de production qui déterminait le temps disponible pour les contrôles, prise en charge des différents véhicules de la ligne, traçabilité et connexion à l’infrastructure informatique du réseau d’entreprise.

 

Précis et impartial

Enfin, le système de contrôle du HUD doit fournir un résultat objectif en matière de qualité et d’évaluation, le tout  d’une précision et d’une fiabilité nettement supérieures à celles d’un utilisateur. Il apparaissait déjà clairement dans l’étude de faisabilité et pendant la planification du projet que cela ne pourrait être géré qu’avec un système de vision industrielle haute performance.



Aucun blocage ou arrêt ne peut être toléré sur les lignes de montage de BMW sur lesquelles deux équipes se relaient. Le processus complet d’acquisition et d’évaluation des 50 images de contrôle doit s’effectuer en moins de deux minutes. L’équipement de contrôle  complet doit être introduit dans le véhicule en cours de production, positionné avec précision, maintenu en place puis doit ressortir du véhicule. Cela représente un intervalle de temps d’environ 30 secondes pour l’acquisition et l’analyse des images.

 

Systèmes de vision PC de Cognex : le plus haut niveau de fiabilité

Le grand nombre de contrôles des images virtuelles projetées rend l’évaluation des images très difficile. Toutefois, le traitement de l’image ne peut pas être une cause d’erreur dans le contrôle qualité dans un environnement de production changeant. Cela comprend, entre autres, le problème du « contraste de l’affichage » dans des conditions d’éclairages changeantes.

 

Les outils de vision de Cognex se sont révélés être d’une grande utilité. Ils fournissent un accès interactif à différents niveaux de programmation, un logiciel de vision pointu, y compris une option pour une optimisation plus précise des détails. Cela a permis de mettre au point une solution (sélection des outils, paramétrage et optimisation) présentant un niveau de sécurité supérieur dans un temps de développement plus court.

 

Détection fiable dans des conditions difficiles


Les outils de vision de Cognex répondent aux exigences les plus strictes sans faire de compromis sur la précision et la sécurité. Les caractéristiques individuelles les plus importantes dans l’image de l’objet, comme les bords, les mesures, les formes, les angles, les courbes et les nuances sont spécifiquement identifiées. Les conditions et relations spatiales entre ces caractéristiques centrales de l’image acquise sont comparées avec l’image en temps réel. La position de l’objet est alors précisément déterminée sur la base de cette information.

 

Par conséquent, certaines caractéristiques peuvent être reconnues avec un niveau de fiabilité et de précision ainsi qu’à une vitesse considérablement supérieurs. Les influences des conditions d’éclairage variables et du contraste sont éliminées par une recherche simultanée du contour et de la structure de l’image de l’objet. Ces qualités se sont révélées être un avantage dans la détection des déformations et distorsions des HUD. La sécurité fonctionnelle des outils de vision, devant être supérieure à 99 %, répondait en outre aux normes spécifiées par BMW.

 

Respect des normes les plus strictes


 Le système de traitement d’image doit répondre à certaines normes chez BMW, et Cognex fait partie depuis de nombreuses années des fournisseurs répondant à ces exigences. La seule chose qui compte vraiment est la fiabilité d’utilisation du système complet. Le point le plus important pour les utilisateurs était que le contrôle soit intégré entièrement et de manière fiable dans le système de diagnostic de l’usine.

 

Traçabilité à long terme pour la satisfaction des clients


Dès 2004, les premiers systèmes de contrôle  d’affichage tête haute étaient en place. Les résultats positifs de l’opération ont motivé l’installation des systèmes de contrôle de l’affichage tête haute également dans la production de série normale de l’usine de Dingolfing. Aujourd’hui, environ une douzaine de systèmes de contrôle de HUD fonctionnent 24h/24 pour BMW, lui garantissant une qualité irréprochable de ses HUD. Les résultats des essais sont stockés dans une base de données dans le serveur central, assurant ainsi une traçabilité totale. Les images de contrôle  sont archivées, et en cas de demande du client, il est possible de prouver que le produit ne présentait aucun défaut à la livraison, même plusieurs années plus tard.


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