Industrielle Bildverarbeitung Die Augen der Industrie 4.0

3D-Bildverarbeitung auf der Messe Vision 2016, hier nach dem Lasertriangulationsverfahren.
Bildverarbeitung in der Industrie 4.0: Baumer hat die FPGA-Programmiersoftware »VisualApplets« von Silicon Software mit seinen »LX-VisualApplets«-3D-Kameras nach dem Lasertriangulations-Prinzip kombiniert.

Auf dem Weg zur Industrie 4.0 wird die Bildverarbeitungstechnik immer wichtiger: Sie liefert die Daten, die für Prozessoptimierung, Effizienzsteigerung, vorbeugende Wartung und Mensch-Roboter-Kollaboration erforderlich sind.

Wie werden nun Industrie-4.0-fähige Bildverarbeitungssysteme aufgebaut sein, und welche Rolle werden Vision-Sensoren, Smart Cameras, Apps und Mobile Devices künftig in der industriellen Bildverarbeitung spielen?

 

Schnelle Format- und Produktwechsel bis hin zur Losgröße Eins – Bildverarbeitungstechnik macht’s möglich. Rainer Schönhaar, Produktmanager Bildverarbeitung bei Balluff, erläutert, welche Voraussetzungen dafür gegeben sein müssen.

Markt&Technik: Welche neuen Möglichkeiten wird die Bildverarbeitung in der Industrie 4.0 eröffnen?
Rainer Schönhaar: Die Bildverarbeitung wird die Prozessüberwachung und die vollständige Rückverfolgbarkeit (Traceability) an fast allen Prozessschritten ermöglichen. Um eine maximale Flexibilität in der Produktion beispielsweise durch schnelle Format- und Produktwechsel zu erreichen, müssen Produkte eindeutig erkannt und ihre Qualität zuverlässig bestimmt werden. Erreichen lässt sich dies durch hochwertige Bildverarbeitungssysteme und eine vollständige Speicherung der Untersuchungsergebnisse im System.

Welche Rolle wird Vernetzung für Bildverarbeitungssysteme in der Industrie 4.0 spielen?
Künftige Bildverarbeitungssysteme werden miteinander vernetzt sein. Das heißt, dass Information über das zu prüfende Produkt dezentral anhand aktueller Bilddaten verknüpft und bewertet wird. Nur für die Qualitätssicherung relevante Daten und Ergebnisse werden dann noch abgespeichert und weitergegeben. Zusätzlich hinzukommen werden interne Prozesskontrollfunktionen, die ständig überprüfen, ob sich Parameter wie etwa die Beleuchtung geändert haben. Aber auch Statusparameter der Bildverarbeitungsprodukte, etwa die Temperatur, werden intelligent ermittelt. So lassen sich Produktionsausfälle durch vorzeitiges Anzeigen von Veränderungen effizient minimieren.

Welche Aufgaben werden Vision-Sensoren und Smart Cameras in der Industrie 4.0 übernehmen?
Zu erkennen ist der Trend, dass komplexere Sensoren wie etwa Vision-Sensoren und Smart Cameras immer mehr die Rolle des Datenbeschaffers und -verarbeiters übernehmen. Dabei werden Daten direkt dort aufbereitet, wo sie anfallen. Eine zentrale Steuerung steuert die „intelligenten“ Produkte und stellt alle für den Betrieb erforderlichen Eingangsparameter zur Verfügung, will aber auch im Gegenzug nur bereits aufbereitete Ergebnisse in angepasstem Format erhalten. Ein begrenztes Einbinden unter anderem von Standardsensorik, Signalanzeige und Ventilsteuerung wird direkt als Insellösung aus der Kameraintelligenz heraus erfolgen.

Inwieweit werden Mobile Devices und Apps den Weg von der Consumer-Elektronik zur industriellen Bildverarbeitung schaffen?
Vor allem die junge Generation wächst mit Apps auf, die in allen möglichen Mobile Devices wie Smartphones oder Tablets laufen. In der Bildverarbeitung sehen wir derzeit einen ähnlichen Wandel von der produkt- zur software-seitigen Entwicklung von Anwendungslösungen. Bildverarbeitungssysteme sind zunehmend modular aufgebaut und lassen sich so auch erweitern. Es werden verstärkt Apps kommen, die Standardschnittstellen nutzen und als modulare Kleinlösungen agieren. Neben den üblichen fest installierten Mensch-Maschine-Schnittstellen wird es parallel dazu Möglichkeiten geben, sich schnell per Mobile Devices in die Steuerung oder auch auf eine Smart Camera aufzuschalten, um sich Informationen über den aktuellen Status zu holen.

SPS IPC Drives: Halle 7A, Stand 303