Schwerpunkte

Industrielle Bildverarbeitung

Schlüsseltechnologie für Industrie 4.0

28. November 2016, 15:37 Uhr   |  Andreas Knoll


Fortsetzung des Artikels von Teil 3 .

Die Bedeutung von Mobile Devices und Apps

Peter Stiefenhöfer, Stemmer Imaging: »Industrie 4.0 ist ohne Bildverarbeitung nur begrenzt möglich.«
© Stemmer Imaging

Peter Stiefenhöfer, Stemmer Imaging: »Industrie 4.0 ist ohne Bildverarbeitung nur begrenzt möglich.«

Welche Rolle spielen Mobile Devices und Apps in der industriellen Bildverarbeitung – jetzt und in Zukunft?

René von Fintel, Basler: Derzeit spielen Apps oder Mobile Devices keine große Rolle in der industriellen Bildverarbeitung. Die Erwartungshaltung ist heute, dass solche Systeme einmal installiert und justiert werden und dann ohne viele Eingriffe durchgängig ihre Funktion erfüllen. Zukünftig könnte ich mir vorstellen, dass man damit die Ergonomie im Installations- und Wartungsprozess verbessern kann.

Ute Häußler, Framos: Bereits jetzt dienen mobile Geräte wie Tablets zur Anlagensteuerung und gezielten Datenweitergabe. Und die Zukunft ist mit Sicherheit wireless. Im doppelten Sinn: Für die Entscheidung eines drahtlos verbundenen Systems müssen in erster Linie Kriterien wie Schnelligkeit, Stabilität und Sicherheit der Datenübertragung herangezogen werden. Augmented Reality in Datenbrillen oder weiteren tragbaren Geräten zur Darstellung erweiterter Informationen auf einer zusätzlichen virtuellen Ebene sind ja bereits im Einsatz, Framos hat schon vor zwei Jahren ein konkretes Projekt in der Luftfahrt mit einer individuellen Kameraentwicklung unterstützt. Vor allem in Produktion, Montage oder Wartung, dort wo beide Hände gebraucht werden, bietet sich die Technologie an. Diagnose und Reparatur lassen sich mit den Wearables vereinfachen, Experten müssen nicht direkt vor Ort anwesend sein. Nach Pokémon und den Gamification-Ansätzen der Consumer-Branche liegt in den vereinfachten Kontroll- und Wartungsprozessen der Industrie ein sehr großes Potential.

Oliver Senghaas, IDS: Der Anfang ist gemacht. In der vernetzten Produktionswelt der Zukunft wird es ohne die Nutzung sogenannter Smart Devices nicht mehr gehen. Sie erleichtern den Zugriff auf relevante Informationen zu jeder Zeit und an jedem Ort. Dabei gilt es aber sicherlich, neue Herausforderungen in puncto IT-Sicherheit, Datenintegrität und Infrastruktur zu bewältigen.

Horst Mattfeldt, Matrix Vision: Apps im Sinne von Programmen für die einzelnen Prüfaufgaben (z.B. Barcode-App, OCR-App, Vermessungs-App) könnten die Rolle der Standardisierung dieser Aufgaben übernehmen. Heute werden diese Räder doch immer wieder neu erfunden. Wenn man annimmt, dass in jedem Mobile Device mindestens eine Kamera eingebaut ist, so könnten diese in manchen Fällen die Rolle von Smart Sensors übernehmen, wenn sie 24/7 durchhalten und über sinnvoll lange Zeiten verfügbar sind. Wir müssen prüfen, ob unsere derzeitigen Kameraschnittstellen und Standards und deren Overhead für diese kleinen Systeme angemessen sind.
Auch hier zeigt das Zwillingskonzept aus »mvBlueGEMINI« und »mvIMPACT-CS« jetzt schon, wie die Zukunft aussieht. Per Mobile Device und Browser können Anwender auf die Smart Camera zugreifen, egal ob im Büro, unterwegs oder am Kaffeeautomat, und Inspektionen erstellen, einstellen oder überwachen.

Detlef Deuil, Sick: In Smart Factories werden Betreiber und Bediener die wegen der digitalen Transformation entstehende Datenflut beherrschen und verstehen müssen. Transparenz wird hier eine große Rolle spielen. Mobile Geräte wie Tablets, Smartphones oder Wearables werden sicherlich zur Standardausrüstung gehören.
Apps in der industriellen Bildverarbeitung werden ein Element sein, um die heute wahrgenommene Komplexität zu reduzieren. Beim Anwender bzw. Maschinenbediener werden sie zu höherer Akzeptanz führen.

Dr. Klaus-Henning Noffz, Silicon Software: Immer mehr Intelligenz wird in die Feldebene über Sensoren verlagert. Mobilgeräte wie handelsübliche Smartphones und Tablets lassen sich für Inbetriebnahme, Service und Wartung von Feldgeräten einsetzen, ohne auf übergeordnete Steuerungen zuzugreifen. Sensordaten und Parameter für die Mobilgeräte könnten beispielsweise drahtlos via Bluetooth über eine IO-Link-Schnittstelle verfügbar sein.
Die in herkömmlichen mobilen Geräten der Konsumgüterindustrie enthaltenen Techniken für Bildaufnahme und -verarbeitung kombiniert mit hoher Bandbreite und Verarbeitungsleistung bei geringem Energieverbrauch sind prinzipiell wegweisend für die Verwendung eingebetteter Kameras. Diese enthalten neben Sensoren und Verarbeitungseinheiten auch Optik und Beleuchtung. Mit einer Handvoll Chips wie SoCs und FPGAs in einem Gehäuse lässt sich ein vollständiges Bildverarbeitungssystem realisieren.
Die Studie der Embedded Vision Study Group (EVSG) geht auch auf den Einfluss der mobilen Kommunikationstechnik der Konsumgüterindustrie ein und betrachtet unter anderem Standards wie MIPI (Mobile Industry Processor Interface) sowie die Verwendung von eingebetteten Prozessoren und SoCs aus dem Mobilbereich. Die Entwicklung der Sensor- und Bildverarbeitungstechniken ist dort rasant, orientiert sich aber an den kurzen Produktionszyklen der Konsumgüterindustrie. Dadurch werden sich Produkte und Lösungen für industrielle und nicht-industrielle Märkte wohl in Zukunft noch stärker trennen.
Neue nicht-industrielle Anwendungen entstehen unter anderem in Logistik und Medizin sowie im Verkehr mit der Entwicklung selbstfahrender Autos und in der Landwirtschaft bei der Bestimmung des Reifegrads von Obst und Gemüse. Eine besondere Anwendung sind die 360°-Google-Maps.

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1. Schlüsseltechnologie für Industrie 4.0
2. Der Aufbau von Industrie-4.0-Bildverarbeitungssystemen
3. Die künftige Rolle von Vision-Sensoren und Smart Cameras
4. Die Bedeutung von Mobile Devices und Apps

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