Leitfäden28. September 2026

Was ist KI-AOI? So funktioniert die KI-gestützte automatische optische Inspektion

KI-AOI ersetzt handgeschriebene Prüfregeln durch trainierte Modelle: Programme entstehen in Minuten aus einer einzigen Gut-Baugruppe, und Pseudofehler werden durch Nachtrainieren behoben statt durch Lockern von Schwellwerten. So funktioniert es und so passt es in eine SMT-Linie.

KI-AOI ist eine automatische optische Inspektion (AOI), die statt handgeschriebener Regeln trainierte Machine-Learning-Modelle nutzt, um zu entscheiden, ob jedes Bauteil und jede Lötstelle auf einer Flachbaugruppe (PCBA) in Ordnung oder fehlerhaft ist. Kameras und Beleuchtung ähneln einer konventionellen AOI. Anders ist, wie das Prüfprogramm entsteht und wie jede Entscheidung getroffen wird. In der Praxis heißt das: Ein Programm entsteht in Minuten aus einer einzigen Gut-Baugruppe statt in mehreren Stunden aus CAD-Daten und einer Bauteilbibliothek, und Pseudofehler werden durch Nachtrainieren des Modells reduziert statt durch Lockern von Schwellwerten.

Was ist automatische optische Inspektion (AOI)?

Die automatische optische Inspektion ist eine kamerabasierte Prüfung einer bestückten Baugruppe. Die Maschine nimmt die Baugruppe unter kontrollierter Beleuchtung auf, vergleicht das Bild mit dem Sollzustand und markiert Bauteile oder Lötstellen, die außerhalb der Annahmekriterien liegen.

AOI erkennt Fehler, die von oben sichtbar sind: fehlende, falsche, versetzte oder verdrehte Bauteile, vertauschte Polarität, Tombstoning, Lötbrücken, zu wenig oder zu viel Lot, abgehobene Beine (Lifted Leads) und offene Lötstellen. Lötstellen unter BGA- oder QFN-Gehäusen sieht sie nicht. Das ist die Aufgabe der automatischen Röntgeninspektion (AXI).

Eine AOI repariert nichts. Sie sortiert Baugruppen in Gut und Schlecht und zeigt dem Bediener zu jeder Entscheidung ein Bild. Ihr Wert hängt an zwei Zahlen: wie viele echte Fehler sie findet und wie viele gute Bauteile sie als fehlerhaft markiert (Pseudofehler).

Wie funktioniert eine klassische regelbasierte AOI?

Eine regelbasierte AOI prüft jedes Bauteil mit einem Programm, das ein Ingenieur von Hand erstellt. Das Programm stützt sich in der Regel auf vier Eingaben.

Dieser Ansatz funktioniert, und viele Großserienlinien fahren ihn gut. Der Preis ist Ingenieurzeit: DaoAIs eigener Vergleich beziffert die Erstprogrammierung auf einer regelbasierten Maschine mit 3 bis 5 Stunden pro Baugruppenvariante und mehreren Tagen für eine Baugruppe mit Tausenden von Bauteilen.

Der zweite Preis zeigt sich in der Fertigung. Wird eine gute Lötstelle markiert, ist die schnellste Lösung, den Schwellwert zu erweitern. Das beseitigt den Pseudofehler, erweitert aber auch das Annahmeband für jedes Bauteil, das mit diesem Parameter bewertet wird. So beginnen echte Fehler durchzurutschen.

Was ändert sich mit KI-AOI?

KI-AOI behält die Optik bei, ersetzt aber den Großteil des handgeschriebenen Programms durch gelernte Modelle. In der Fertigung zählen vier Unterschiede.

1. Automatische Programmierung aus einem Golden Board

Statt mit CAD-Daten und einer Bibliothek zu beginnen, nimmt die Maschine eine Gut-Baugruppe auf, findet jedes Bauteil und erzeugt Prüffenster und Schwellwerte selbst. Auf DaoAI-Maschinen dauert das 30 Sekunden bis 5 Minuten, mit 98 % Erkennungsgenauigkeit direkt aus der automatischen Programmierung, vor jedem Feintuning.

Die automatische Programmierung von DaoAI benötigt keine vorgefertigte Bauteilbibliothek, und CAD- oder Stücklistendaten (BOM) sind optional. Diese Daten liefern echte Referenzbezeichner und Teilenummern für den MES-Export und Reparaturlisten, ändern aber nicht, was erkannt und wie es bewertet wird. Lesen Sie, wie die KI-gestützte automatische Programmierung funktioniert.

2. Gelernte Modelle statt Pixelregeln

Ein regelbasiertes Fenster vergleicht Pixel mit einer Vorlage oder einem Farbbereich. Ein gelerntes Modell bewertet das Bauteil oder die Lötstelle als Ganzes, auf Basis vieler Beispiele guter und fehlerhafter Teile.

Die Modelle von DaoAI starten von einem visuellen Foundation Model, das mit mehr als 1.000.000 realen Fertigungsbildern trainiert wurde, und passen sich dann an Ihre Baugruppe an. Deshalb muss eine leicht andere Gehäusefarbe oder Beschriftungsschrift eines Zweitlieferanten keine Meldung auslösen, während ein abgehobenes Bein trotzdem erkannt wird.

3. Inspektion der gesamten Baugruppe

Jede konventionelle Prüfung läuft in einem Fenster rund um ein Bauteil. Eine Lotkugel auf freiem Basismaterial oder ein Drahtabschnitt zwischen zwei Bauteilen liegt in keinem davon.

KI-AOI kann einen zusätzlichen Durchlauf ergänzen, der die Fläche zwischen den Bauteilen auf Lotkugeln, Partikel und Fremdkörper (FOD) prüft, nicht nur die Bereiche um jedes Bauteil.

4. Feedback-Lernen

Wenn ein Bediener einen Pseudofehler als OK markiert, kann ein KI-System dieses Bild in den Datensatz des Produkts aufnehmen und nachtrainieren, statt einen Schwellwert zu erweitern. Das Modell lernt, wie eine akzeptable Variante aussieht, und ein echter Fehler mit ähnlichem Score wird weiterhin erkannt.

Mit diesem Ansatz kann die Pseudofehlerrate von DaoAI nach dem Feintuning an einem Produkt etwa 1 % erreichen. Details finden Sie auf der Seite zum Feedback-Lernen.

Regelbasierte AOI und KI-AOI im Vergleich

AspektRegelbasierte AOIKI-AOI (Beispiel DaoAI)
Eingaben für die ProgrammierungCAD-/Centroid-Datei, Bauteilbibliothek, von Hand gesetzte FensterEin Golden Board; CAD/BOM optional
Programmierzeit pro neuer Baugruppe3–5 h; mehrere Tage bei Baugruppen mit Tausenden von Bauteilen30 s – 5 min
Neuer GehäusetypMuss zuerst von Hand in die BibliothekWird auf der Baugruppe erkannt und modelliert
Wie ein Bauteil bewertet wirdPixel-, Vorlagen- oder Farbregeln pro FensterTrainiertes Modell bewertet jedes Bauteil; Schwellwert wird anhand der Scores gesetzt
Genauigkeit vor dem FeintuningHängt vom Programmierer ab98 % Erkennungsgenauigkeit aus der automatischen Programmierung
Pseudofehler reduzierenSchwellwert lockern, wodurch auch echte Fehler durchgehenEinmal als OK markieren; das Modell trainiert mit dem Beispiel nach
Fläche zwischen den BauteilenNicht geprüft, solange kein Fenster gesetzt istDurchlauf über die gesamte Baugruppe für Lotkugeln und FOD
Wer eine Korrektur vornehmen kannWer das Schwellwert-Know-how hatJeder Bediener kann melden; Berechtigungen regeln Programmänderungen
Wo die Baugruppenbilder bleibenAuf der MaschineAuf der Maschine; keine Cloud-Verbindung und kein Konto nötig

Wo sitzt die AOI in der SMT-Linie?

Eine typische SMT-Linie besteht aus Schablonendrucker, Lotpasteninspektion (SPI), Bestückautomat, Reflow-Ofen und anschließendem Test. Die AOI kann an mehreren Stellen stehen.

AOI-Ergebnisse sind am nützlichsten, wenn sie weitergereicht werden. Fehlercodes, Ausschnittbilder und Gesamtbilder der Baugruppe, die ins MES exportiert werden, ermöglichen dem Reparaturplatz und den Qualitätsingenieuren, jede Meldung einer bestimmten Baugruppe und Position zuzuordnen.

Was ist der Unterschied zwischen 2D- und 3D-AOI?

Eine 2D-AOI arbeitet mit Farbbildern unter Mehrwinkelbeleuchtung. Sie leitet die Form daraus ab, wie Licht von einer Lötstelle oder einem Gehäuse reflektiert wird. Das reicht für Anwesenheit, Polarität, Versatz, Brücken und die meisten Prüfungen des Lötmeniskus.

Eine 3D-AOI ergänzt eine gemessene Höhenkarte, meist durch Projektion strukturierter Lichtmuster aus mehreren Richtungen. Abgehobene Beine, Koplanarität, verkippte Gehäuse und Lotvolumen werden damit gemessen statt abgeleitet. Die P5 von DaoAI etwa nutzt vier Scheimpflug-Projektionseinheiten für strukturiertes Licht, eine pro Richtung, mit einer Höhengenauigkeit von 6 µm oder besser (Referenzspezifikation). Die P5 und die Doppelspur-Variante P5D sind ab sofort lieferbar.

3D rechtfertigt die Mehrkosten, wenn höhenbedingte Fehler tatsächlich bis zu Ihren Kunden gelangen: bei Fine-Pitch-ICs mit Gullwing-Anschlüssen, Steckverbindern und hochzuverlässigen Baugruppen. Für viele Baugruppen deckt eine gut programmierte 2D-Maschine die Fehlerliste ab.

Was sollten Sie einen AOI-Anbieter fragen?

  1. Was braucht die Programmierung, bevor die erste Baugruppe läuft? CAD-Daten, eine Bauteilbibliothek, Fehlermuster oder nur eine Gut-Baugruppe?
  2. Wie lange dauert eine neue Baugruppe, gemessen an einer meiner Baugruppen? Lassen Sie es sich vorführen, statt eine Prospektzahl zu lesen.
  3. Wie werden Pseudofehler reduziert? Durch Erweitern von Schwellwerten, durch Nachtrainieren eines gemeinsamen Modells beim Anbieter oder durch Nachtrainieren mit meinen eigenen Beispielen? Lässt sich ein Update rückgängig machen?
  4. Können meine Ingenieure jeden Schwellwert sehen und übersteuern? Bleiben manuelle Änderungen erhalten, wenn die KI neu programmiert?
  5. Wo liegen Baugruppenbilder und trainierte Modelle? Auf der Maschine oder in einem Cloud-Dienst außerhalb des Werks?
  6. Was ist Standard und was eine kostenpflichtige Option? Auf DaoAI-Maschinen sind automatische Programmierung, Feedback-Lernen, Modelltraining und Offline-Betrieb in der gesamten Produktreihe Standard.
  7. Welche Daten kommen heraus? CSV- oder MES-Export, Fehlercodes, Gage-R&R- und Cpk-Berichte, eine Ansicht für den Reparaturplatz.

Eine ausführlichere Checkliste finden Sie in unserem Leitfaden So bewerten Sie ein KI-AOI-System vor dem Kauf.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Braucht KI-AOI CAD-Dateien?

Nicht unbedingt. Die KI-AOI von DaoAI programmiert eine Baugruppe aus einem Golden Board ohne CAD-Dateien, und die automatische Programmierung von DaoAI benötigt keine vorgefertigte Bauteilbibliothek. CAD- oder BOM-Daten können später ergänzt werden, um echte Referenzbezeichner und Teilenummern zu liefern.

Ersetzt KI-AOI die Röntgeninspektion?

Nein. Eine AOI, ob KI-basiert oder nicht, sieht nur, was aus dem Blickwinkel der Kamera sichtbar ist. Lötstellen unter BGA-, LGA- oder QFN-Gehäusen benötigen weiterhin Röntgen (AXI).

Kann KI-AOI ohne Internetverbindung laufen?

Das hängt vom Anbieter ab. DaoAI-Maschinen laufen vollständig on-premise, ohne Cloud, Konto oder Verbindung aus dem Werk heraus, und das Modelltraining findet auf der Maschine selbst statt.

Ist KI-AOI nur etwas für die Großserie?

Nein. Schnelle Programmierung, Feedback-Lernen und die Inspektion der gesamten Baugruppe helfen Großserien- und High-Mix-Linien gleichermaßen. High-Mix-Fertigung passt besonders gut, weil der regelbasierte Einrichtaufwand dort länger dauern kann als der Auftrag selbst. KI-AOI gibt es als Offline-, Inline-2D-, Inline-3D- und THT-Ausführung.

Wie werden Pseudofehler bei KI-AOI behandelt?

Der Bediener markiert das gemeldete Bauteil als OK, und das System nimmt dieses Bild in den Datensatz des Produkts auf. Ein KI-Update trainiert das Modell nach, sodass es diese akzeptable Variante nicht mehr meldet, ohne den Schwellwert für echte Fehler zu erweitern.

Am schnellsten beurteilen Sie jede AOI an Ihrem eigenen Produkt. Senden Sie uns eine Ihrer Baugruppen, und wir testen sie kostenlos für Sie, oder buchen Sie eine 30-minütige Demo mit einem DaoAI-Ingenieur und sehen Sie live zu, wie aus einer Baugruppe Ihrer Wahl ein Prüfprogramm entsteht.

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