Nachgefragt: 3 Experten zu Bildverarbeitungs-Trends – Teil 2

Symphonieorchester IBV und Automation

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Wenn die industrielle Bildverarbeitung ihre traditionelle Rolle des Prüfens verlässt und immer mehr fertigungssteuernde Aufgaben übernehmen soll – welche Herausforderungen gilt es hier zu meistern?

Christian Jeske: Marketing Direktor bei Pyramid Computer
Christian Jeske: Marketing Direktor bei Pyramid Computer
(Bild: Pyramid)

Christian Jeske: Grundsätzlich wachsen – ganz im Sinne von Industrie 4.0 – derzeit Bildverarbeitung und Automatisierung und Steuerung immer mehr zusammen. Die industrielle Bildverarbeitung ist heutzutage besonders durch steigende Bildsensor-Auflösungen und Frame-Raten, Multikamera-Anwendungen, Echtzeitsteuerung, immer komplexere Software-Algorithmen sowie die Trends zu 3D gekennzeichnet. Steigende Bildsensor-Auflösungen und schnellere interne Bilddatenverarbeitung erfordern einen höheren Datendurchsatz der Schnittstelle und damit auch die Implementierung neuer Standards, wobei USB 3.0 eine geeignete Alternative zu Firewire und Cameralink (Base) ist. Auch erhöhen die wachsenden Auflösungen der Industriekameras spürbar den Bedarf an Rechenleistung. Die immer leistungsfähigeren Kamerachips werden sicherlich auch in der Zukunft diesen Trend anhalten. Populäre 3D-Anwendungen führen ebenfalls zu einem Mehr an Rechenbedarf. Insbesondere hier muss die Leistung der Grafikkarte (GPU) soweit ausreichen, dass die 3D-Berechnung nicht zulasten des Prozessors (CPU) geht. Bei modernen, hochleistungsfähigen IPC-Systemen werden die 3D-Berechungen auf die GPU ausgelagert. So wird die CPU entlastet beziehungsweise die Rechenleistung der CPU kann für die eigentliche Bildverarbeitung verwendet werden.

Jürgen Finner: Vertriebsleiter bei Stemmer Imaging
Jürgen Finner: Vertriebsleiter bei Stemmer Imaging
(Bild: Stemmer Imaging)

Jürgen Finner: Viele industrielle Bildverarbeitungssysteme sind bereits heute mehr als nur reine Inspektionssysteme, weil sie bei entsprechender Auslegung und Aufbereitung der Ergebnisse eine frühzeitige Erkennung von Trends in den Produktionsprozessen erlauben. So lässt sich zum Beispiel die zunehmende Abnutzung eines Werkzeugs anhand steigender Fehlerzahlen oder an der fortschreitenden Verschlechterung der Qualitätsmerkmale der gefertigten Produkte erkennen. Um den Anforderungen von Industrie 4.0 zu entsprechen, ist darüber hinaus jedoch auch eine optimierte Vernetzung der industriellen Bildverarbeitung mit den Produktionsanlagen und eine geeignete Datenbankanbindung erforderlich. Nur so ist eine flexible Fertigungssteuerung möglich. Diese enge Einbindung der Bildverarbeitung ist auch Voraussetzung dafür, dass eine sichere und lückenlose Nachverfolgbarkeit der Produktionsdaten gewährleistet ist, wie sie bei sicherheitsrelevanten Produkten wie etwa Bremsen oder Lenkungsbauteilen an Fahrzeugen aus Haftungsgründen unabdingbar ist. Erforderlich ist dafür unter anderem auch eine engere Zusammenarbeit zwischen der SPS- und der Bildverarbeitungswelt. Ziel ist hier eine verbesserte und einfachere Integration der Bildverarbeitung in die Fertigungsumgebung. Erste Initiativen wurden inzwischen bereits ins Leben gerufen, um die Bildverarbeitung besser mit der Steuerungsebene zu vernetzen.

Dr. Stefan Gehlen: Geschäftsführer der VMT Vision Machine Technic IBV-Systeme (Pepperl+Fuchs Gruppe)
Dr. Stefan Gehlen: Geschäftsführer der VMT Vision Machine Technic IBV-Systeme (Pepperl+Fuchs Gruppe)
(Bild: VMT)

Dr. Stefan Gehlen: Hinsichtlich der Kommunikations-Schnittstellen ist die Landschaft heute noch sehr heterogen. Oft ist ein hoher Aufwand notwendig, um verschiedene Protokolle oder Schnittstellen aneinander anzupassen, vor allem, wenn mehrere Systeme kombiniert werden. Hier sind einheitliche und durchgängige Kommunikations-Standards erforderlich, welche nicht nur die physikalischen Schnittstellen betreffen, sondern vor allem eine semantische Interoperabilität gewährleisten. Eine andere Herausforderung von Industrie 4.0 ist das durchgängige digitale Engineering, angefangen von der Konstruktion bis zur virtuellen Inbetriebnahme. In diese Kette müssen sich Bildverarbeitungssysteme nahtlos integrieren. Dies bedeutet unter anderem, dass Prüfaufgaben von BV-Systemen schnell und einfach erlernt oder parametrisiert werden müssen und dies möglichst direkt aus digitalen Planungsdaten. Hier werden 3D-Bildverarbeitungssysteme eine Brücke schlagen, da diese eine optimale Verbindung zwischen der Planungswelt und der echten 3D-Erfassung von Bauteilen und Szenen bilden. Die Bedeutung der 3D-Bildverarbeitung wird deutlich zunehmen.

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