Inspektionssysteme 24. Dez 2020 Von Martin Ciupek

Bildverarbeitung sichert Qualität in der Produktion von FFP2-Schutzmasken

Der Bedarf an FFP2-Schutzmasken ist gerade sehr groß. Trotzdem darf unter diesem Druck die Produktqualität nicht leiden. Mit einer autonomen Bildverarbeitung stellt ein deutscher Hersteller diese sicher.

Das autonome Bildverarbeitungssystem Inspekto S70 prüft verschiedene Qualitätsmerkmale von FFP2-Schutzmasken.
Foto: Inspekto

Für Präzision und Qualität sind Unternehmen in Baden-Württemberg weit über die Landesgrenzen hinweg bekannt. Das gilt nicht nur für die Premiumautomobile und Werkzeugmaschinen, sondern auch für die Medizintechnik. Selbst bei vermeintlich einfachen Produkten wie Schutzmasken wird darauf großer Wert gelegt, wie das Beispiel der Univent Medical GmbH aus Villingen-Schwenningen zeigt. Das Unternehmen produziert seit etwa einem halben Jahr FFP2-Mund-Nasen-Schutzmasken, wie sie aktuell kostenlos an Corona-Risikogruppen wie kranke und alte Menschen ausgegeben werden. Das war auch deshalb nötig geworden, weil die FFP2-Masken am Anfang der Pandemie fast ausschließlich aus China importiert wurden und Anfang des Jahres daher schnell knapp wurden. Deshalb hatte die Deutsche Bundesregierung kurzfristig Finanzmittel zur Verfügung gestellt, um eigene Produktionsanlagen wie die bei Univent Medical kurzfristig hierzulande aufzubauen.

Aufbau der Masken

Auf den ersten Blick bestehen die Masken aus einem Spinnvlies, also einem Stoff, wie man ihn beispielsweise von Overalls zum Malen und Lackieren oder von Staubsaugerbeuteln kennt. Dazwischen sind je nach Schutzklasse mehrere Vliesschichten aus ganz feinen Fasern, die im sogenannten Meltblow-Verfahren hergestellt werden. Dabei wird ein Kunststoffgranulat aufgeschmolzen und in Form feinster Fasern zu einer dünnen Stoffbahn verarbeitet. Der Stoff hat zwei Funktionen. Einerseits verhindert er wie bei Baumwollmasken auch, dass sich die Luft beim Atmen großräumig ausbreitet. Zudem werden die feinen Aerosole aus der Atemluft vom elektrisch aufgeladenen Kunststoffvlies angezogen. Per Definition müssen FFP2-Masken mindestens 94 % der in der Luft vorhandenen Aerosole filtern. Um das sicherzustellen, wird bei Univent Medical deshalb bereits jede Stoffbahnrolle an mehreren Stellen im Prüflabor getestet. Laut dem Unternehmen werden schließlich nur Stoffe verwendet, die einen Filtergrad von 98 % erreichen, womit auch das Endprodukt über dem für die Zertifizierung benötigten Filtergrad liegt.

Kameras kontrollieren die Produktion

Auch in der Fertigung ist dann Präzision gefragt. Denn die Masken erreichen die Filterwirkung nur dann, wenn die empfindlichen Filterstoffe, die vom robusteren Spannvlies umhüllt werden, nicht beschädigt werden. Das gilt auch dann, wenn der Nasenbügel aus Metall sowie die Gummibänder, die beide für einen dichten Halt am Gesicht sorgen, angebracht werden. Abgesichert wird die Produktionsqualität durch ein autonom agierendes Bildverarbeitungssystem. Das kommt von der Firma Inspekto, dem deutsch-israelischen Pionier der autonomen Bildverarbeitung. Das System stellt sicher, dass die Masken den Spezifikationen entsprechen und Schäden in der Fertigungslinie vermieden werden.

Laut dem Anbieter ist das eingesetzte System Inspekto S70 „das erste eigenständige, sofort einsetzbare Bildverarbeitungssystem zur industriellen Qualitätssicherung“. Es sei im Gegensatz zu herkömmlichen Bildverarbeitungslösungen, die maßgeschneidert seien und einen komplexen, langen und zeitaufwendigen Integrationsprozess erfordern, ein vollständig konfiguriertes Gerät, das sofort eingesetzt werden könne. Lediglich der Einbau in die Produktionslinie sei nötig.

Das war auch beim kurzfristigen Aufbau der Produktionsanlage wichtig. Denn die sonst übliche Entwicklung und Integration einer Bildverarbeitungslösung können schon mal mehrere Wochen dauern. In der FFP2-Schutzmaskenproduktion überprüft das System nun gleich mehrere Qualitätsmerkmale. Da können Fehler an den mit Ultraschall geschweißten Masken, am metallischen Nasenbügel, am Firmen- und CE-Logo sowie an den verschweißten Bändern sicher erkannt werden. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Inspektion des metallischen Nasenbügels, denn defekte oder falsch positionierte Metallstreifen können die Schneidemaschine in der Linie dauerhaft beschädigen. Ganz abgesehen davon, dass die fehlerhaften Masken dann nicht benutzt werden können.

Qualitätssicherung in der Produktion von FFP2-Mund-Nase-Schutzmasken. Das autonome Bildverarbeitungssystem prüft bei Univent Medical GmbH während der Produktion verschiedene Qualitätsmerkmale der Masken .
Foto: Inspekto

Positive Erfahrungen beim Anlauf

Laut dem Bildverarbeitungsspezialisten Inspekto haben die vergangenen Wochen gezeigt, dass die Installation erfolgreich war und die Ergebnisse sehr positiv sind. Demnach wurde mit dem System eine zuverlässige Qualitätssicherung durchgeführt: Masken, die Defekte in den untersuchten Bereichen oder fehlerhafte Metallstreifen aufwiesen, wurden zuverlässig erkannt. Produktionsprozesse konnten somit schnell wieder korrigiert werden.

Jürgen Eichinger, Betriebsleiter der Univent Medical GmbH, betont: „Eine manuelle Inspektion weist unweigerlich eine sehr hohe Fehlerrate auf, was bei der Produktion von kritischen Schutzausrüstungen wie Mund-Nasen-Schutzmasken nicht akzeptabel ist.“ Umso mehr stehe die Qualität im Mittelpunkt der gesamten Fertigung. „Deshalb benötigten wir eine flexible Bildverarbeitungslösung, die schnell einzurichten und einfach zu bedienen ist“, sagt er und lobt ausdrücklich die Rolle des Partners Inspekto.

Für Inspekto ist der kleine Maskenhersteller ein Beispiel dafür, dass inzwischen sowohl kleine als auch große Hersteller ihre Qualitätssicherung zuverlässig automatisieren können. Ofer Nir, CEO von Inspekto, räumt ein: „Wir haben früh erkannt, dass Hersteller eine flexible und kostengünstige Option zur Inspektion ihrer Produkte benötigen und dass dieser Bedarf irgendwann kritisch werden würde. Jetzt ist dieser Moment gekommen und wir haben eine hervorragende technische Lösung für diese Aufgabenstellung.“

Flexibel für andere Produkte

Und sollten irgendwann nicht mehr so viele FFP2-Schutzmasken benötigt werden, ist das zumindest für die Bildverarbeitung kein Problem. Das System Inspekto S70 arbeitet nämlich nicht produktspezifisch. Laut dem Hersteller lernt es die Eigenschaften eines neuen Produkts autonom in etwa einer Stunde aus nur 20 Gutteilen und zeigt danach alle Anomalien während der Inspektion an. Aufgrund dessen könne das System sehr flexibel eingesetzt werden und eine Vielzahl verschiedener Gegenstände inspizieren.

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