Machine Vision 4.0

Mit ‚Machine Vision 4.0‘ schlägt di-soric Solutions eine Brücke zwischen der Welt der Steuerungstechnik und der Bildverarbeitung. - Bild: di-soric

Industrie 4.0 ohne industrielle Bildverarbeitung – das geht gar nicht. Darin sind sich die Anbieter von Bildverarbeitungstechnologien einig. Industrie 4.0 kann nur mithilfe einer hochgradig integrierten und effizienten Bildverarbeitung gelingen. „Ohne Bildverarbeitung ist Industrie 4.0 nicht realisierbar“, sagt Peter Stiefenhöfer von Stemmer Imaging, einem Bildverarbeitungsexperten, der als Vertriebspartner vieler Hersteller einen guten Überblick über die Branche hat.

EMVA-Vorstand Gabriele Jansen, eine langjährige Kennerin der IBV-Landschaft, zählt auf, warum dies so ist: „Mit diesen Technologien erlangen wir Wissen über Werkstücke, Positionen und Bearbeitungsstände. Dieses Wissen wiederum ist zur Steuerung des Produktionssystems mitsamt all seiner weiteren Fertigungsschritte nötig. In einer Industrie 4.0 steuert das Werkstück die Produktion, nicht umgekehrt.“

Gabriele Jansen ist Unternehmerin und war viele Jahre Präsidentin des Fachverbandes EMVA (European Machine Vision Association). Doch mit Industrie 4.0 kommen auf die Hersteller viele neue Aufgaben zu, deren Bewältigung sie noch lange in Atem halten wird. Losgröße eins, flexible Produktionsanlagen, virtuelle Abbilder von allem, mit Menschen kooperierende Roboter, CPS – das alles erfordert clevere Lösungen, die es zum Teil noch gar nicht gibt.

IBV-System

Eine gesamtheitlichere Betrachtungsweise der Fabrik rückt in den Mittelpunkt. Holger Wirth, Vice President R & D Industrial Automation der Isra Vision, einer ehemaligen Ausgründung der TU Darmstadt, beschreibt, wie sich der Blick des Bildverarbeitungsanbieters wandelt: „In einer Industrie 4.0 sollte die IBV-Lösung nicht erst implementiert werden, wenn eine Anlage schon steht. Wir müssen mit unseren Lösungen bereits während des Planungsprozesses einer Anlage einsteigen können.“

Isra Vision entwickelt anwendungsspezifische Software für intelligente Machine Vision-Systeme. ,,Geht es dann in den laufenden Betrieb, wäre es schön, wenn das IBV-System schon anhand eines CAD-Modelles geteacht wäre“, so Wirth. Dazu müssen verschiedene Hürden überwunden werden: „Uns stehen leider selten die CAD-Modelle des Prüflings zur Verfügung, um das IBV-System im Vorfeld zu teachen.“

IBV

  • Virtuelle Inbetriebnahme
  • Miniaturisierung
  • Digitalisierung
  • Sensorfusion
  • Vernetzung

CAD

Jansen misst den CAD-Daten eine weniger bedeutende Rolle zu: „Es mag für manche Fertigungs- und Montageschritte sinnvoll sein, das IBV-System mit Vorabinformationen wie etwa CAD-Daten zu füttern, doch dient häufiger die SPS als Datenquelle, da CAD-Daten das Werkstück nicht wirklichkeitsgetreu wiedergeben.“

So fehlen den CAD-Zeichnungen die optischen Eigenschaften wie Reflexe, Verschmutzungen, Oberflächenbeschaffenheit. In der realen Welt verändern viele Einflussgrößen die optische Beschaffenheit eines Gegenstandes. Anders sieht es aus, wenn es um die Vermaßung eines Bauteiles geht, „Ja“, meint Jansen, „dort mag es sinnvoll sein, über die Übergabe von CAD-Daten nachzudenken.“

Jansen sieht eine der ganz großen Herausforderungen vielmehr in der dringenden Notwendigkeit, die Systeme weiter zu miniaturisieren. Denn die Anzahl der eingesetzten Bildverarbeitungssysteme wird extrem steigen. „An jedem Produktionsschritt werden Bildverarbeitungssysteme beteiligt sein“, so die Expertin. Das heißt, die Systeme müssen kleiner und günstiger werden, ihre Rechnerperformance möglichst groß, ihr Strombedarf und die Wärmeentwicklung hingegen gering, nur so lassen sie sich integrieren.

Jansen verweist auf Bildverarbeitungssysteme, wie sie in jedem Smartphone eingebaut sind – noch sind diese jedoch nicht industrietauglich, „also robust, zuverlässiger und mit höherer Wiederholgenauigkeit.“