Vor Ort in der Evident-Europazentrale in Hamburg präsentieren Markus Fabich, Senior Manager Strategic Marketing, und Enrico Poege, Global Marketing Communications Lead, die KI-Funktionen der Preciv-Software und das neue Digitalmikroskop DSX2000. Zentral ist bei beiden die umfangreiche Unterstützung der Bediener, sei es durch Automatisierungen oder KI-Assistenzfunktionen. Zudem wird eine Produktneuheit angekündigt, die erstmals auf der Control-Messe öffentlich vorgestellt wird.

Was sind die wichtigsten Funktionen der Preciv-Software?

Markus Fabich: Die Preciv-Software ist eine Systemlösung für mikroskopische Analytik und Messtechnik in Forschung, Entwicklung und Qualitätsprüfung in der Industrie. Das Anwendungsfeld reicht von Schliffmetallographie über Critical Dimensions in Platinen und Fehleranalytik über Experimentanalytik, von Serienanalysen bis zu Einzelerprobung.

Ist die Software nur mit Evident-Mikroskopen kompatibel?

Fabich: Die Software ist tatsächlich spezifisch abgestimmt auf Evident-Mikroskope, im Speziellen auf die Digitalmikroskopserie DSX. Aber sie ist auch kombinierbar mit anderen Mikroskopen, sofern eine kompatible Kamera benutzt wird. Dann ist dieses Mikroskop allerdings ein manuelles oder motorisiertes Gerät mit eingeschränkten Bildkalibrierungsfunktionen.

Was sind die Hauptanwendungen, in denen Ihre Kunden Preciv einsetzen?

Fabich: Es sind natürlich Bereiche, wo wir durchaus einer der Marktführer sind, unter anderem die klassische Metallographie. Dort setzen wir spezifische und bewährte Methoden ein, beispielsweise zur Analyse von Porosität. Aber auch Anwendungen, in denen es um geometrische Toleranzen und Dimensionen geht, gehören dazu, wie die Vermessung von Leiterbahnquerschnitten auf Platinen. Soweit die Klassiker. Dazu kommen zum Beispiel umfangreiche Analysen für Pulver; etwa die Größenklassenbestimmung für die additive Fertigung.

Preciv hat jetzt auch KI-Funktionen bekommen. Was können die Anwender davon erwarten?

Fabich: Mit unserem KI-Modell konzentrieren wir uns auf die Anwendungen unserer Kunden. Und da geht es, wie gesagt, um Mustererkennung und Geometriemessung. Im Zentrum steht die Definition von „guten“ und „schlechten“ Proben. Im Englischen heißt das „Ground Truth“, die Grundwahrheit. Diese sinnvoll zu erstellen, funktioniert mit dem Labeln von Bildern. Und das mündet dann in die eigentliche Mustererkennung, das heißt, wird ein Kreis als ein für die Geometriemessung relevanter Kreis erkannt. Und im zweiten Schritt wird dieser Kreis seiner zugehörigen Größenklasse zugewiesen.

Wer übernimmt das Training? Evident oder der Anwender?

Fabich: Der Anwender. Der einfache Grund ist, dass viele unserer Kunden sehr vertrauliche Daten erzeugen, auf die wir auch gar nicht die Absicht haben, zuzugreifen. Natürlich könnten wir das Vortrainieren als eine Dienstleistung anbieten. Aber die Autonomie des Nutzers steht im Vordergrund. Er kann bestimmen, was mit seinen Daten passiert, und sicher sein, dass nur seine Daten in seiner Lösung verwendet werden. Logischerweise impliziert das auch eine Anforderung an die Usability der Software: Das Training muss so gestaltet sein, dass der User das relativ einfach selbst durchführen kann.

Gehen wir davon aus, das KI-Modell ist trainiert. Was nützt das dem Anwender?

Fabich: Die KI kann dann an unterschiedlichen Stellen in unserer Software aktiviert werden, zum Beispiel im Live-Bild. Dann misst sie beispielsweise den Durchmesser eines Kreises und markiert ihn grün, wenn er die richtige Größe hat, oder rot, wenn nicht.

Mit Ihrem Easy Mode und den Komfortfunktionen, die ja auch teilweise KI-gestützt sind, begegnen Sie damit dem Fachkräftemangel?

Fabich: Wir haben von Kunden im Bereich Qualitätssicherung gehört, dass diese Schwierigkeiten haben, Fachkräfte mit ausreichendem Mikroskopiewissen zu finden. Ich glaube, dass das DSX ein Gerät ist, das man ohne großen Schulungsbedarf relativ schnell erlernen kann – weil einfach so viel automatisiert ist. Insbesondere die Version, die mit dem automatischen Objektivrevolver ausgestattet ist. Das lässt sich auch weiterspinnen: So kann ein Ingenieur den Workflow mit den relevanten Prozessschritten erstellen. Im Easy Mode arbeitet der Operator diese dann einfach ab. Dieser sieht dann auch nur die zuvor festgelegten Funktionen.

Enrico Poege: Zusätzlich wird auf diese Weise der Einfluss des einzelnen Operators auf das Messergebnis so gering wie möglich gehalten. Das ist wichtig für die Vergleichbarkeit.

Preciv verfügt über die Funktion Live Assistant? Was ist dessen konkreter Nutzen?

Fabich: Vorausgesetzt, der Anwender hat die KI bereits mit seinen Bildern trainiert, kann er nun im Live-Bild beispielsweise Partikel oder fehlerhafte Bohrlöcher zählen. Das Ergebnis bezieht sich immer auf das aktuelle Sehfeld und ändert sich dynamisch. Das heißt, wenn ich die Probe bewege, würde mir stets die Anzahl sichtbarer fehlerhafter Durchbohrungen angezeigt.

Preciv hat jetzt eine Microsoft-365-Integration. Man kann also Messergebnisse in die Textverarbeitung und Tabellenkalkulation exportieren. Können Sie das noch etwas erläutern?

Fabich: Es ist ja bekanntlich nicht damit getan, ein gutes Bild aufzunehmen und eine Messung zu machen. Vielmehr muss ein Report erstellt werden. Und dabei unterstützt ein Plugin für Microsoft 365. Damit kann der Anwender ein Template erstellen, für das man Platzhalter für Bilder und Tabellen vordefinieren kann. Sobald ich auf „Bericht erstellen in Word“ klicke, öffnet sich Office automatisch und danach kann ich per Drag and Drop die Bilder aus der Galerie und die Messwerttabellen an ihre zugehörigen Orte exportieren. Es lassen sich auch in Powerpoint Skalen oder Diagramme erzeugen, sodass der Anwender diese nicht selbst aus den Daten erzeugen muss.

Kommen wir zum neuen Digitalmikroskop DSX2000. Was sind hier die Eckdaten und Key Features?

Poege: Mit dem DSX2000 haben wir jetzt ein Digitalmikroskop in einer vollautomatisierten Version. Wichtigste Neuerung in dieser Hinsicht gegenüber dem DSX1000 ist der Objektivrevolver, den man automatisch steuern kann. Das ist natürlich eine Erleichterung für den Anwender.

Fabich: Was an diesem Revolver ungewöhnlich ist: Er kann auch in gekippter Position verwendet werden. Und wenn ich das gemacht habe, ist es sachlich korrekt, dass die Rotation per Software nicht mehr erlaubt ist, da das Objektiv in gekippter Position möglicherweise mit der Trägerplatte kollidieren könnte. Was aber jetzt eben der Charme an diesem Revolver ist: Ich kann ihn trotzdem händisch in Position fahren. Das automatische und manuelle Verfahren ist also kombiniert. Das ist etwas, was wir vorher so nicht hatten.

Was ist der Vorteil vom digitalen zum analogen Mikroskop?

Poege: Ein Digitalmikroskop erleichtert dem Anwender die Arbeit durch Automatisierung – etwa integrierte Kontrastmethoden – die sich mit nur einem Klick anwenden lassen. Viele Funktionalitäten, einschließlich der erwähnten Assistenten, können direkt über die Konsole aufgerufen werden. Außerdem kann man zwischen den verschiedenen Modi auf der Konsole hin und her schalten; zum Beispiel von DIC (dt. Differentialinterferenzkontrast) zu Hellfeld wechseln, je nachdem, wie man es gerade benötigt, ohne dass ein Austausch von optischen Komponenten notwendig ist.

Gehen wir kurz einen Schritt weg von Digitalmikroskopen: Wo kommen analoge Mikroskope heutzutage vornehmlich zum Einsatz?

Fabich: Es gibt spezielle Einsatzzwecke, wie beispielsweise die Infrarotmikroskopie – der Sensor im DSX2000 unterstützt kein Infrarot. Aber auch wenn nur eine günstige Kamera benötigt wird und sowieso nur eine Lichtmethode zum Einsatz kommt, kann ein komponentenbasiertes Mikroskop für standardisierte Arbeitsplätze die optimale Wahl sein. Auch bei spezifischen Anwendungen, wie der Wafer-Inspektion, kann ein klassisches System die bessere Lösung sein. In diesem Fall bietet das MX63 mit seinem großen, stabilen Stativ gegebenenfalls mehr Vorteile. Die Vielseitigkeit modularer Mikroskopsysteme, kombiniert mit der Möglichkeit, Proben direkt mit den eigenen Augen zu betrachten, bleibt für solche speziellen Anwendungsfälle weiterhin relevant.

Das DSX2000 verfügt über die sogenannte Best-Image-Funktion. Was ist damit konkret gemeint und wie funktioniert sie?

Poege: Diese Funktion gibt dem Bediener in erster Linie Sicherheit im Umgang mit den Kontrastmethoden. Er muss nicht mehr genau wissen, welche Lichttechnik in welcher Situation die beste ist. Doch die Software geht noch einen Schritt weiter: Sie prüft automatisch die verfügbaren Lichttechniken und der Bediener kann per Klick das Bild auswählen, auf dem das zu untersuchende Merkmal am besten zu sehen ist. So lässt sich vermeiden, dass im Nachhinein festgestellt wird, eine andere Lichttechnik wäre besser gewesen. Dasselbe gilt für Kontrast, Helligkeit, Polarisation und weitere Parameter.

Fabich: Ich möchte noch hinzufügen, dass die einmal gefundene, optimale Einstellung gespeichert werden kann. So lassen sich dieselben Parameter für weitere Proben wieder verwenden. Die Best-Image-Funktion hilft also dabei, den idealen Modus für eine bestimmte Probe zu finden.

Was wird Evident als nächstes der Öffentlichkeit vorstellen?

Fabich: Wir entwickeln das DSX zu einem umfassenden Ökosystem weiter. Das erste Zubehörteil ist eine Makro-Kamera, die mit einem ¼-Zoll-Gewinde ausgestattet ist und sich seitlich am Mikroskop oder an einem anderen passenden Ort montieren lässt. Das Kabel ist dabei ausreichend lang für flexible Einsatzmöglichkeiten. Zusätzlich wird in der Software ein neuer Bediener-Workflow mit der Bezeichnung „Makrokamera“ integriert. Die Kamera ermöglicht es beispielsweise in der Fehleranalytik, eine Probe vorzufokussieren, bevor sie unter das Mikroskop gelegt wird, um die Region of Interest schneller zu finden. Alternativ kann sie auch als eigenständige Makrostation genutzt werden und übernimmt dann die Aufgaben einer mobilen Kamera. Die erstellten Makrobilder stehen direkt im DSX-Ökosystem zur Verfügung und lassen sich nahtlos in Berichte integrieren. Auf der Control-Messe in Stuttgart ist die Makrokamera unser besonderes Highlight.

Autor
David Löh, Chefredakteur der inspect