Graden av automation inom industrin ökar ständigt, inom fordonstillverkning fasas allt fler produktionsnära personal ut till förmån för automatiska system och robotar. På Scanias hyttfabrik i Oskarshamn är stora delar av produktionen automatiserad och det söks ständigt efter nya möjligheter till effektivisering via automation. Detta examensarbete syftade till att utvärdera om kvalitetsinspektionen efter applicering av grundfärg kan automatiseras. Genom att analysera processen genomfördes utvärderingar av två automatiska inspektionssystem som i dag används inom fordonstillverkning. Historisk data analyserades för att identifiera vad ett potentiellt automatiskt inspektionssystem bör klara av. I samband med detta samlades information in för att identifiera vad dessa inspektionssystem faktiskt klarar av. Detta ställdes emot varandra och föranledde en investeringskalkyl för att ta fram en återbetalningstid, samt för att upptäcka vilka monetära besparingar det går att erhålla via ett automatiskt inspektionssystem. Analys genomfördes där fördelar och nackdelar med både dagens arbetssätt samt ett eventuellt framtida arbetssätt med automatiska system vägdes samman. Dessutom analyserades det till vilken grad kvalitetinspektionsprocessen hos Scania kan automatiseras, och vilka kvalitativa vinningar det leder till. I tillägg återger examensarbetet generella slutsatser på hur automatiska inspektionssystem fungerar samt presenterar resultat på om tekniken i dagsläget är mogen, och till vilken utsträckning. Avslutningsvis presenteras rekommendationer till Scania utifrån möjligheter och potentiella besparingar. Rekommendationen är att inte investera i ett automatiskt inspektionssystem, eftersom examensarbetet kommit fram till att inget av de utvärderade systemen kan operera på en tillfredsställande nivå. Tekniken är det vill säga inte ännu mogen för att automatisera denna typ av process.

This report is a final thesis conducted by two students at the Academy of Innovation for Design and Technology at Ma ̈lardalens university in Va ̈ster ̊as, in collaboration with Nextjet. The purpose of this investigation is to explore the different ways in which we can improve the inspection of “Placards & Markings” for Nextjet’s SAAB- 340 aircrafts. This assesment is required by the government in the process of renewing/extending the ARC-airworthiness Review Certificate of the planes. The ARC-process is conducted according to the rules and regulations of the EASA, one of which is a review of the plane’s airworthiness. In this thesis we will explore the plausible ways of inspection while compa- ring and contrasting these different methods. The intent is to find the most adequate and reliable procedure at the lowest cost, with high security. We will focus on three chosen methods: • Visual inspection • ITS - intelligent transport system • Inspection of the aircrafts exterior with the help of a drone New technologies like ITS and drones are on the rampage and has many advantages. Both ITS and drones enables verifiability and are time-efficient methods. Despite this, the visual inspection method is currently most sui- table for Nextjet and their inspection of the ”Placards & Markings”. Visual inspection is an inexpensive alternative that requires no sophisticated equip- ment. A technical instruction must, according to the studied literature, have a structured format. Consideration should be given to the human factors that come into play during a visual inspection, which can be prevented if kept in mind when designing the instruction. The technical instruction that we designed needs to be tested in its real environment to properly evaluate its function.

Visual inspection is a crucial final step when manufacturing products, as it determines if a product can be sold or rejected. The inspection is often performed manually by trained inspectors, which is time-consuming and often subjective. By automating the inspection, it can be performed faster and more accurately. Additionally, with faster and better results from inspection, faults in production can be noticed quickly and prevented, thus saving both money and resources. The automation often involves capturing images of the productand then analysing the images with a computer program. When capturing the images, the product must be in focus and under correct lighting. This master thesis set out to compare autofocus methods in the context of capturing images of optical filters for inspection. As the optical filters were highly reflective in the visual spectrum, the comparison was limited to autofocus methods proven to work on reflective surfaces. The literature proposes four autofocus methods for reflective surfaces. These four methods were compared regarding time, resolution, and working range. As these methods were designed for microscopes with high amplification and limited working range, they were overly complex and not applicable to the context of capturing images of optical filters. Therefore a more straightforward method with a lower resolution and larger working range that uses readily available components is proposed. The proposed method is a hybrid method using light triangulation and contrast detection, two standard autofocus methods for matte surfaces. The light triangulation quickly gives a rough focus, and then the final focus can iteratively be found with contrast detection. In the tests performed, the proposed method found focus and captured an image within 12 seconds. The proposed method achieved a resolution of just over 0.1 millimetres with a working range of 200 millimetres. / Visuell inspektion är ett avgörande sista steg under tillverkning, då det avgör ifall en produkt kan säljas eller ska kasseras. Inspekitonen genomförs ofta manuellt av tränade inspektörer vilket är tidskrävande och ofta subjektivt. Genom att automatisera inspektionen kan den genomföras snabbare och mer exakt. Dessutom med snabbare och bättre resultat från inspektionen så kan fel under produktionen upptäckas tidigt och förebyggas vilket sparar både pengar och resurser. Automatiseringen genomförs ofta genom att bilder på produkten tas och analyseras med ett datorprogram. När bilderna tas så är det viktigt att produkten är i fokus och under rätt belysning.  I detta mastersarbete så jämfördes olika autofokusmetoder i samband med att ta bilder på optiska filter för inspektion. Då de optiska filtren är högreflektiva i det synliga spektrumet så begränsades metoderna i jämförelsen till metoder som har visats fungera på reflektiva ytor. Litteraturen föreslår fyra autofokusmetoder för reflektiva ytor. Dessa fyra metoder jämfördes med avseende på tid, upplösning och arbetsområde. Då dessa metoder var designade för mikroskop med hög förstoring och begränsat arbetsområde så blev det tydligt att de var alltför komplicerade och inte applicerbara i samband med att ta bilder på optiska filter. Därför föreslås en enklare metod med lägre upplösning och större arbetsområde som använder lättillgängliga komponenter.  Den föreslagna metoden är en hybridmetod som använder ljustriangulering och kontrastdetektering, två vanliga autofokusmetoder för matta ytor. Ljustrianguleringen ger snabbt ett ungefärligt fokus och därefter kan det slutliga fokuset iterativt tas fram med kontrastdetektering. I testerna som genomfördes så hittade den föreslagna metoden korrekt fokus och en bild togs inom 12 sekunder. Metoden uppnådde en upplösning på drygt 0,1 millimeter och ett arbetsområde på 200 millimeter.

This master thesis has been performed by request of Dekra Industrial AB. Dekra Industrial AB is a Swedish subsidiary company of the German company Dekra and works for example with safety inspections within the nuclear power industry. The inspections performed by the company are often non-destructive testing (NDT) such as visual inspections of nuclear reactor pressure vessels. The inspection methods used today are considered to be further developed and there is a strong demand of improving the visual inspection. 3D-Imaging techniques are starting to be used as a measuring tool within the industry and could be a potential aid tool for the visual inspection. The purpose with the master thesis is to gain an understanding of 3D-Imaging technique to propose a suitable implementation so that it may be used as an aid tool for visual inspection. The main goal with the master thesis work is to gain knowledge about 3D-Imaging techniques and propose an implementation which may be used in the nuclear power industry. However there are different types of techniques and all of them have advantages and disadvantages. The method began with a comprehensive study about 3D-Imaging techniques, optics of 3D-Imaging and behaviour of electronics in radioactive environment. Information that could not be acquired by literature alone is acquired by interviews and meetings. The chosen 3D-Imaging technique that was considered to be the most suitable was structural light. Structural light is built on a triangulation principle that uses a projector and a camera for acquiring 3D coordinates. By using patterns displayed by the projector onto the object the camera may detect the reflected patterns and thus creating 3D coordinates. A structural light system was built and tested. The main test consisted about a two-level factorial design. The tested factors were triangulation angle, brightness and measurement distance. The test run that had the largest triangulation angle, highest brightness and shortest measurement distance gave the best accuracy. The accuracy was determined by measuring the flatness of the object. The best accuracy was measured to 91.5 μm. Besides the accuracy the technique has proven its potential by being able to scan weld tests and reconstruct well defined point clouds of the weld profiles. In conclusion the goal of the master thesis was reached and the demanded accuracy was reached. The accuracy is comparable with some industrial systems available today. This was possible due to use of a high resolution still camera. Since the camera and projector are commercially available products the tests proves that there is room for further improvements in order to reach better and a more robust accuracy. Keywords: Dekra Industrial AB, Visual testing, Imaging technique, Structural light / Detta examensarbete har utförts på uppdrag av Dekra Industrial AB. Dekra Industrial AB är ett dotterbolag till Dekra. Dekra Industrial AB arbetar främst med kontroller och provningar inom industrin. Kärnkraftindustrin är en industrigren där DEKRA arbetar med sådan kontroll Inspektionerna som utförs består huvudsakligen av oförstörande provning såsom visuell provning. Metoderna som används idag behöver vidareutvecklas och det finns en stark efterfrågan att förbättra den visuella inspektionen. 3D-avbildningsteknik är allt vanligare inom industrin idag och skulle kunna användas som ett mäthjälpmedel för att komplettera den visuella inspektionen. Syftet med examensarbetet är att få en förståelse för hur väl tekniken fungerar samt att föreslå en tillämpning där den kan komma att användas som ett komplement till den visuella inspektionen. Målet med arbetet är att ta fram underlag och föreslå en tillämpning för provning i högstrålande miljö. 3D-avbildningsteknik är ett generellt namn för många olika typer av tekniker som har sina fördelar respektive nackdelar. Arbetet inleds med en litteraturstudie kring 3D-avbildningstekniker, fysik med avseende på avbildningsteknik, den visuella proceduren idag samt hur elektronik påverkas av högstrålande miljö. Information som inte kan fås via studier inhämtas via intervjuer och möten. Tekniken som valdes att analyseras var strukturerat ljus. Tekniken bygger på en trianguleringsprincip som använder en projektor och kamera för att tillförskaffa 3D-koordinater. Genom att projicera mönster på ett objekt kan kameran detektera det reflekterade mönstret och på så vis skapa 3D koordinater. Ett strukturerat ljus system ställdes upp och testades. Testet bestod huvudsakligen av en försöksplanering där de testade faktorerna var trianguleringsvinkel, ljusstyrka och mätavstånd. Testuppställningen som gav bäst resultat var med störst trianguleringsvinkel, högsta ljusstyrka samt kortast mätavstånd. Noggrannheten bestämdes genom att mäta planheten på objektet. Den bästa noggrannheten som uppnåddes med testet var 91.5 μm. Förutom den goda noggrannheten har tekniken visat sin potential genom att avbilda ett svetsprov som genererade ett väldefinierat punktmoln av svetsprofilen. Sammanfattningsvis uppfylldes målen och det uppställda systemet gav en noggrannhet som är jämförbar med en del system ute på marknaden. Detta var möjligt på grund av att en högupplöst stillbildskamera användes. Det finns potential för förbättringar då komponenterna som används i systemet är kommersiella produkter. Nyckelord: Dekra Industrial AB, Visuell inspektion, Avbildningsteknik, Strukturerat ljus