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Zentrale Technik in der Fabrikautomation

Bildverarbeitung: Nach wie vor zweistelliges Wachstum
Zentrale Technik in der Fabrikautomation

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Die Machine-Vision-Branche blickt optimistisch in Richtung Hannover Messe. In Halle 16 demonstrieren die Aussteller, daß die Bildverarbeitung in der Fabrikautomation eine zentrale Technologie darstellt.

Von unserem Redaktionsmitglied Uwe Böttger

Der Boom in der industriellen Bildverarbeitung ist ungebrochen. Eine derzeit noch laufende Marktbefragung des VDMA, Fachgemeinschaft Robotik + Automation, deutet an, daß der Gesamtumsatz der Branche in Deutschland auch 1998 um deutlich mehr als 10 % wachsen wird. Im Moment liegt – verglichen mit der Zahl der Antworten aus dem Vorjahr – etwa ein Drittel des Rücklaufs vor. Folgende Aussagen lassen sich daraus bereits ableiten:
– Der Umsatzanstieg liegt zwischen 13 und 15 %.
– Die Qualitätssicherung und -kontrolle ist mit 50 % weiterhin die dominierende Bildverarbeitungs(BV)-Applikation.
– Die Automobilindustrie ist die wichtigste Kundenbranche, noch vor dem Maschinenbau.
– 70 % des Umsatzes wird mit BV-Systemen erziehlt, 30 % entfallen auf die BV-Komponenten.
Daß der Umsatzanteil von kompletten BV-Lösungen bei 70 % liegt, macht deutlich, daß in Deutschland die fertige Anwendung im Vordergrund steht. Für Enis Ersü, Geschäftsführer der Isra Vision Systems GmbH in Darmstadt, spiegeln sich diese Zahlen in Hannover wider: „Die Bildverarbeitung ist die zentrale Technik für die Fabrikautomation. Der Besucher wird in Halle 16 eine Fülle von BV-Anwendungen finden, die komplett in einen Fertigungsprozeß integriert sind.“ Zum Vergleich: Der amerikanische Markt ist mehr produktorientiert und konzentriert sich stärker auf Komponenten wie einzelne Kameras, Framegrabber oder Beleuchtungseinheiten.
Gabriele Jansen, Geschäftsführerin der Quiss GmbH in Puchheim, stellt fest, daß in vielen mittelständischen Unternehmen die Bildverarbeitung immer noch als Experimentierfeld angesehen wird: „Es hat sich in diesem Bereich noch nicht herumgesprochen, daß Machine Vision eine Technologie ist, die mittlerweile standardisierte Komponenten zur Verfügung stellt.“ Diese lassen sich in der Automatisierung einsetzen wie beispielsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung. Der Anwender selbst kann das BV-System für seine Zwecke in der Fertigung parametrisieren.
Robot Guidance ist ein zweiter Bereich, der stark expandiert. Mit Hilfe von aufgesetzten Kameras wird der Roboter sozusagen seinem starren Koordinatensystem enthoben. Leichte Ungenauigkeiten beim Greifen von Bauteilen lassen sich mit Hilfe von BV-Systemen erkennen, werden dem Steuerungssystem des Roboters rückgemeldet und in Echtzeit korrigiert. Auf diese Weise lassen sich Werkstücke genauer greifen, positionieren oder montieren.
Das verstärkte Aufkommen hochkomplexer BV-Systeme nennt Quiss-Geschäftsführerin Jansen als einen Trend in der jüngsten Entwicklung der Vision-Technologie: „Bei diesen speziellen Applikationen stellt die Bildverarbeitung sozusagen den Rahmen bereit. Hinzu kommen noch eine ganze Reihe andere Komponenten wie Handlingsysteme, Steuerungen oder Visualisierungskomponenten.“
Eine typische Anwendung in diesem Bereich ist die Strukturanalyse von technischen Oberflächen. Um bei diesen sehr schnellen Prozessen in der Produktion folgen zu können, wird das Auge der Bildverarbeitung immer schärfer. Kameras mit einer Millionen Pixel Auflösung kommen dabei zum Einsatz. Auch bei extrem schnellen Vorgängen soll keine Information verloren gehen. Bei der Prüfung von bandförmigen Materialien in der Papier- oder Textilindustrie werden oft Bahngeschwindigkeiten über 1000 m/min erreicht.
Die Bildverarbeitung stellt standardisierte Komponenten bereit
Um bei diesem Tempo Defekte in der Oberfläche erkennen zu können, sind Kameras der oberen Leistungsklasse erforderlich. Die Grenzen liegen derzeit bei einer Durch-lauf-Geschwindigkeit bis zu 1500 m/min. In diesem Fall werden maximale Anforderungen an das BV-System und den nachgeschalteten Verarbeitungsrechner gestellt.
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