In zehn Schritten zur Bildverarbeitung

Dipl.-Ing. Kamillo Weiß, Fachjournalist, Leinfelden-Echterdingen Kamillo.Weiss@ kamillo-pr.de

Es gibt es keine Patenlösungen der Industriellen Bildverarbeitung (IBV) von der Stange. Eine gewünschte Anwendung kann unter Umständen äußerst einfach erscheinen, sich dann aber sehr schnell als komplexe Aufgabe erweisen, weil die Aufgabe nicht klar umrissen wurde. Die IBV ist von einer rasanten technologischen Entwicklung der Leistungsfähigkeit geprägt und gleichzeitig wird der Aufbau einer Anwendung zunehmend einfacher. Damit verbunden ist die steigende Vielfalt von Anwendungen der Bildverarbeitung. Durch die breite Palette aufgabenspezifisch abgestufter modularer Systemtechnologie in Hard- und Software können heute Projekte der BV sehr schnell und kostengünstig realisiert werden.

Dabei erweist sich die Bildverarbeitung immer mehr als zentraler Bestandteil in der Gestaltung einer effektiven Prozessautomatisierung. Von der hundertprozentigen Kontrolle der Bauteilequalität über die gesamte Wertschöpfungskette, bis hin zur vollständigen Rückverfolgbarkeit (Traceability) und letztendlich den Vorteilen für die gesteigert Wettbewerbsfähigkeit.

Zehn wichtige Entscheidungskriterien:

Wenn man von Anfang an die Aufgabe der Bildverarbeitung klar eingrenzt, dann ist auch die dafür zur Verfügung stehende Auswahl von BV-Komponenten in Hard- und Software übersichtlich vorgegeben. Man muss sich immer darüber klar sein, dass das nachträgliche Aufsatteln weiterer Anforderungen eine vollkommene Änderung der gesamten Aufgabe bedeuten kann. Der Lösungsansatz kann die Verwendung eines besonders preiswerten matrixbasierten Smart-Sensors wie dem Checker bedeuten, den Einsatz eines Vision-Sensors ‚In-Sight’ erfordern, oder entsprechend hoher Komplexität ein PC-basiertes System benötigen.

Für den Anwender ist die schnelle Einschätzung der Machbarkeit einer BV-Aufgabe von großer Wichtigkeit. Deshalb bietet Cognex diesbezüglich einen besonders komfortablen Service an. Der Anwender kann ein Bild des Musterteiles oder eine Zeichnung an die kostenlose ‚Online-Machbarkeitsstudie’ senden. Er bekommt von diesem BV-Anbieter einen bereits weit entwickelten Lösungsansatz in Hard- und Software für seine Aufgabe. Dies beschleunigt die ganze weitere Vorgehensweise für das angesetzte BV-Projekt.

Mit diesen gründlichen Vorarbeiten kann der Kunde in entscheidender Weise sein Pflichtenheft weiter detaillieren. Das gesamte Engineering der BV-Aufgabe mit optimaler Einbindung in den gesamten Prozess und die Zeit bis zur kompletten Realisierung werden damit überschaubar und kalkulierbar.

Es lohnt sich auf jeden Fall für den Anwender sich Rat und Erfahrung von Fachleuten der Bildverarbeitung einzuholen. Cognex, der Weltmarktführer von Komponenten und Software Industrieller Bildverarbeitung, arbeitet global mit einer großen Zahl von Partnern und Systemintegratoren zusammen, die über umfangreiche fachspezifische Applikationserfahrungen verfügen. Dieses enorme Know-how der Bildverarbeitung bietet dem Anwender die umfangreiche Unterstützung zu einer sicher funktionierenden Applikation.

Die einfache Programmierung, die Zuverlässigkeit der BV-Algorithmen, die Erweiterungsfähigkeit und Flexibilität der BV-Software sind von zentraler Bedeutung für die durchgreifende Gestaltung einer Aufgabe. Aus der in Jahrzehnten gewachsenen großen Bibliothek von Bildverarbeitungs-Tools mit äußerst präzise arbeitenden Algorithmen als auch mächtigen Vision-Softwarepaketen bietet dieses Unternehmen für fast jede Aufgabe eine zuverlässig arbeitende Softwarebasis. Diese Programme bieten sowohl im Umfeld der Vision-Sensoren als auch PC-basierter Systeme komfortable Bedieneroberflächen mit besonders einfache Programmierung. Die Erfahrung zeigt, dass damit immer mehr Anwender viele ihrer Aufgaben mit begleitender Unterstützung selbst durchzuführen.

Diente die IBV in der Vergangenheit häufig einer isolierten Aufgabe wie beispielsweise der Identifikation oder Qualitätskontrolle, so ist sie heute in steigendem Maße Bestandteil der Prozessautomatisierung wie beispielsweise in Handlings-, Roboting- und Montageaufgaben. Deshalb ist es von großer Bedeutung, dass die Bildverarbeitungskomponenten und deren Ergebnisse direkt in die Prozesssteuerung eingebunden und diese auch direkt ansteuern können.

Die Dokumentation der Qualitätskontrolle, Identifikation und Prozessteuerung gilt es in die gesamte Unternehmenskommunikation bis hin zur vollständigen Produkt-Rückverfolgung (Traceability) einzubinden. Deshalb ist es für die Wettbewerbsfähigkeit des Anwenders von großer Bedeutung, dass die Vision-Softwarepakete über eine breite Basis von standardisierten sicher arbeitenden Kommunikations-Schnittstellen verfügen. In die Vision-Sensoren integrierte standardisierte Ethernet-Schnittstellen wie PROFINET sind ein Beispiel für die vereinfachte Installation im industriellen Automatisierungsprozess und ein wichtiger Aspekte der Investitionssicherheit.

Das schlüssige Verzahnen von Hard- und Software der Bildverarbeitung und deren optimierte Einbindung in die Prozesssteuerung sowie Unternehmenskommunikation muss in immer kürzeren Zeiten bewältigt werden. Deshalb ist die Funktionsflexibilität und Verkürzung der gesamten Zeit für das Engineering der Aufgabe sowie die zügige Implementierung in den Automatisierungsprozess von strategischer Bedeutung. Der weltweite Erfolg von Cognex liegt nicht zuletzt darin begründet, dass all diese Aspekte in die leistungsstarken Entwicklungsumgebungen wie ‚In-Sight Explorer’ und ‚VisionPro’ frühzeitig integriert wurden. Gewährleistet werden alle Aspekte der Implementierung einschließlich effizienter Verwaltung und Kommunikation. Das gilt für große Netzwerke unterschiedlicher Vision-Systeme wie die Vision-Sensoren und PC-basierte Systeme als auch deren Kombinationen. Das steigert die Funktionssicherheit sowie Systemflexibilität und -verfügbarkeit. Die benutzerfreundlichen grafisch unterstützten Arbeitsplattformen auf vertrauter Windows-Umgebung helfen den Arbeitsablauf effizient zu gestalten. Das gewährleistet eine sichere Basis für zukünftige Entwicklungen und Systemanpassungen.

Investitionssicherheit

Die Implementierungen von Bildverarbeitungsaufgaben zeichnen sich in der Regel dadurch aus, dass sie sich innerhalb kurzer Zeit Amortisieren. Dabei gilt es aber auch viele Aspekte zu beachten die nicht unmittelbar in die Amortisationskalkulation einfließen können. Das gilt auch im Hinblick auf die Investitionssicherheit. Vision-Sensoren erfüllen beispielsweise über einen kurzen Zeitraum eine wichtige Aufgabe und anschließend können sie für eine völlig andere Aufgabe umgehend eingesetzt werden. Weitere Beispiele sind: Das Personal wird von unnötigen oder unbeliebten Aufgaben entlastet, gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit durch höhere Qualität, die Kundenzufriedenheit wird auf ein neues Niveau angehoben, und durch die vollständige Rückverfolgbarkeit können die Produkte in der Prozesskette bis zum Endkunden exakt dokumentiert werden. Für den Anwender liegt in der ganzen Bandbreite der Amortisation noch ein großes ungenutztes Potential an Vorteilen der Industriellen Bildverarbeitung.

COGNEX Germany, Karlsruhe

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