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Nachgefragt: 3 Experten zu IBV – Teil 2

Industrielle Bildverarbeitung:Das Auge der Automatisierung

| Autor: Ines Stotz

Bildverarbeitungssysteme sind in der industriellen Produktion längst unverzichtbar. Zu den Gründen zählen komplexer werdende Produkte, wachsende Anforderungen an die Produktqualität und Effizienz der Fertigung. So prüfen sie beispielsweise Qualität, identifizieren Bauteile, lesen Codes, steuern auch Abläufe und liefern die Daten zur Prozessoptimierung. Damit gilt die IBV nach wie vor als Schlüsseltechnologie für die Automatisierung und ebenso für die erfolgreiche Umsetzung von Industrie 4.0. Denn wer vernetzt und automatisiert produzieren will, kommt um den Einsatz von Bildverarbeitungssystemen nicht herum.

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Das ‚Auge der Produktion‘ muss die Anforderungen vernetzter, integrierter Produktionsabläufe flexibel und robust erfüllen.
Das ‚Auge der Produktion‘ muss die Anforderungen vernetzter, integrierter Produktionsabläufe flexibel und robust erfüllen.
(Bild: © Sergey Nivens/Fotolia.com )

Wie soll Ihrer Meinung nach die Industrielle Bildverarbeitung fit für Industrie 4.0 und die Fabrik der Zukunft gemacht werden? Was sind die dringendsten Aufgaben? Wie stellt sich Ihr Unternehmen dafür auf?

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Volker Zipprich-Rasch: Das Wachstum der industriellen Bildverarbeitung in den letzten Jahren zeigt, dass sie sich als Schlüsseltechnologie zur Effizienzsteigerung in der Automatisierungstechnik etabliert hat. Um zukünftig flexible Fertigungsszenarien, wie sie Industrie 4.0 beschreibt, zu ermöglichen, sind neben der Usability eine standardisierte Einbindung und Kommunikation aller beteiligten Komponenten und Systeme essentiell.

Dazu wurde im Rahmen der deutschen Initiative Industrie 4.0 das Maschinen-Kommunikationsprotokoll OPC UA empfohlen. Im Sommer dieses Jahres haben deshalb die VDMA Fachabteilung Industrielle Bildverarbeitung und die OPC Foundation die Entwicklung einer begleitenden Spezifikation gestartet mit dem Ziel einer einheitlichen Schnittstelle von der Bildverarbeitungslösung zum Anwender. Auch Baumer arbeitet aktiv an dieser Spezifikation mit.

Auf Komponentenebene existieren bereits verschiedene standardisierte Protokolle und Schnittstellen, die es zu unterstützen gilt. Für Kameras sind beispielsweise Standards wie GigE Vision, USB3 Vision oder Genicam etabliert und werden von Baumer bereits seit vielen Jahren unterstützt. Auf der Sensorebene, wie den Vision Sensoren, sind Industrial Ethernet Protokolle wichtig, die eine Echtzeitkommunikation mit der Maschinensteuerung erlauben. Passend dazu haben wir auf der Messe Vision unsere neuen Verisens Modelle mit integriertem Industrial Ethernet vorgestellt.

Horst Mattfeldt: Es ist ziemlich sicher zu erwarten, dass es in der Fabrik der Zukunft mehr Augen, sprich Kameras, geben wird. Diese werden deutlich mehr Fertigungsprozesse und Produkte bei ihrer Herstellung überwachen, als es noch heute der Fall ist. Damit einhergehen wird eine stärkere Verschmelzung der Informationstechnik in die industrielle Fertigungstechnik. Vermutlich wird die Bildverarbeitung ein fester Bestandteil der Steuerungstechnik werden, also in dem Sinne, dass die Bildverarbeitung ein Teil der Maschinensteuerung (SPS) werden kann. Vielleicht sieht es von außen dann so aus, dass der Bildverarbeitungsrechner eine SPS beinhaltet. Das Ganze muss aber auf jeden Fall stärker verkoppelt werden, sowohl bei der Erstellung der Prüfaufgaben als auch beim Betrieb. Heute sind diese beiden Aufgaben oftmals zwei Welten, die sich noch nicht ideal verstehen.

Der vermehrte Einsatz von Bildverarbeitung in Industrie 4.0-Umgebungen wird die Verbreitung von Smart Cameras und intelligenten BV-Lösungen fördern, die einfach in Netzwerkumgebungen integrierbar und von jedermann ohne spezielle BV-Kenntnisse konfigurierbar sind. Hier können wir mit einfach handhabbaren, webbasierten Smart Camera Lösungen, wie unserer mv Blue Gemini, zeigen, wie solche Lösungen heute bereits realisierbar sind. So wird Industrie 4.0 lebendig.

Peter Stiefenhöfer: Aus meiner Sicht ist die Bildverarbeitung bereits seit Jahren weitgehend fit für Industrie 4.0! Prinzipiell haben Bildverarbeitungssysteme ja die Aufgabe, fehlerhafte Teile zu erkennen und durch die Kommunikation mit der Anlagensteuerung dafür zu sorgen, dass diese Fehlteile entweder gar nicht verwendet oder nach Möglichkeit nachbearbeitet werden. Dies ist unter bestimmten Voraussetzungen schon heute bis herunter zu Stückzahl 1 möglich. Somit erlaubt Bildverarbeitung bereits aktuell eine flexible Fertigung im Sinne von Industrie 4.0.

Zunehmend sorgt Bildverarbeitung dafür, dass Teile nicht mehr erst ganz am Ende einer Fertigungslinie daraufhin geprüft werden, ob sie den Anforderungen entsprechen, sondern bereits an geeigneten Zwischenstationen: Werden Fehler dadurch bereits in einem früheren Prozessstatus erkannt, so lassen sich die betroffenen Teile ausschleusen, bevor sie weiterverarbeitet oder veredelt werden. Dies spart Energie und eventuell Rohstoffe und erhöht somit die Wirtschaftlichkeit in der Fertigung.

Optimierungspotential besteht sicher noch in der Frage, wie bei schnell wechselnden Produktvarianten und kleinen Stückzahlen die Umstellung der Suchkriterien und Algorithmen automatisch erfolgen und optimiert werden kann.

Bei der Frage der Kommunikation zwischen Bildverarbeitungssystem und der übergeordneten Anlage sind zudem noch nicht alle Schnittstellen zwischen beiden Welten definiert, so dass auch hier noch Aufgaben zu erledigen sind. Durch die Mitarbeit in diversen Gremien und Arbeitsgruppen, die unter anderem vom VDMA angestoßen wurden, spielt Stemmer Imaging in diesem Bereich schon immer eine führende Rolle als Interessensvertreter für die Bildverarbeiter.

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Über den Autor

Ines Stotz

Ines Stotz

Ist Chefredakteurin print/online bei elektrotechnik., elektrotechnik