Entscheidungskriterien für industrielle Bildverarbeitung

  • Frank KonopkaFrank Konopka
  • Frank Konopka
  • Peter Keppler
  • Dr. Jürgen Geffe
  • Dr. Helge Moritz
  •  Dr. Theodor Wanner

Teilnehmer der Podiumsdiskussion „Entscheidungskriterien für industrielle Bildverarbeitung“ auf der SPS/IPC/Drives waren: Dr. Helge Moritz, Geschäftsführer der Firma In-situ, Dr. Theodor Wanner, geschäftsführender Gesellschafter von Sensopart Industriesensorik, Frank Konopka, Produktmanager für Bildverarbeitung bei Siemens, Peter Keppler, Vertriebsleiter für Systemlösungen bei Stemmer Imaging und Dr. Jürgen Geffe, Geschäftsführer von Vision + Control.

Anwendervorteile durch BV

Im Zentrum der Diskussion stand zunächst die entscheidende Frage, welche Vorteile sich für den Anwender durch den Einsatz industrieller Bildverarbeitung ergeben. Im Plenum herrschte Einhelligkeit darüber, dass sich Vorteile zum einen daraus ergeben, dass BV-Systeme wesentlich größere Bereiche erfassen können als bspw. Laserlichtschranken oder andere optische Sensoren. Weiterhin kann die IBV bei Inspektionsverfahren, die heute nach wie vor häufig noch durch Menschen und damit entsprechend fehlerbehaftet durchgeführt werden, in vielen Fällen Abhilfe und Geschwindigkeitsvorteile schaffen, auch wenn das menschliche Auge in punkto Fokussierung der BV nach wie vor überlegen ist. Dafür sind BV-Systeme aber andererseits in der Lage, Prozesse sicher zu überwachen, und damit letztendlich Produktqualität zu sichern: „Was bringt die BV? Anhebung der Produktqualität bei gleichzeitiger Kostensenkung, Steigerung der Anlagenproduktivität und dadurch schlussendlich auch Risikominimierung für den Kunden“ (P. Keppler).

Optosensor vs. BV?

Kontrovers diskutiert wurde die Frage, wo der Optosensor aufhört und die intelligente Kamera anfängt. So ist der optische Sensor zunächst ein punktueller Sensor und damit auf eine relativ kleine Fläche begrenzt, was bei Inspektionsaufgaben nachteilig sein kann. Dort bieten dann intelligente Sensoren / Kameras, also Sensoren, die über eine große Fläche detektieren können, auch durch ihre Flexibilität Einsatzvorteile. Im Zuge der technologischen Entwicklung – Stichwort bspw. Miniaturisierung – kann man immer mehr und bessere Technik in immer kleineren Gehäusen unterbringen, und, so P. Keppler weiter: „Unser Ziel ist es, dort einfach zu bedienende Einheiten zu schaffen.

Wir nennen das bewusst Sensoren – wir wollen keine Systeme liefern, sondern Sensoren, die ein Standardtechniker ohne BV-Kenntnisse einsetzen kann.“ Dr. Geffe vertrat die Ansicht, dass es heutzutage schon gar nicht mehr möglich sei, genau zu definieren, was nun eigentlich ein klassisches BV-System sei. In punkto Sensor jedoch: „Sensor ist die einfache Bedienung.“ F. Konopka brachte den Zusammenhang zwischen Flexibilität und Komplexität ins Spiel – je flexibler das Gerät, umso komplexer sei es, und vice versa.

Dabei sei es zweitrangig, konkrete begriffliche Abgrenzungen zu finden: „Eine echte Abgrenzung dazwischen zu finden, sowohl nach oben als auch nach unten, ist weder sinnvoll noch gewünscht. Ich glaube, es ist wichtig, das gesamte Anwendungsspektrum an all seinen Stellen abzudecken und für die jeweilige Anwendung das sinnvolle Gerät zu finden.“ Dr. Moritz ergänzte, dass die Grenzen sicherlich fließend seien, aber ein klares Unterscheidungsmerkmal zwischen intelligentem Sensor und BV-System in der Art und Weise des Umgangs damit gegeben sei: „Ein intelligenter Sensor wird konfiguriert – ein BV-System wird programmiert, und zwar nach den Wünschen des Kunden und bezogen auf seine konkrete technische Aufgabe.“ Und Dr. Wanner fasste zusammen, dass intelligente Sensoren oder Kameras drei prinzipielle Merkmale beinhalten: Kurze Inbetriebnahmezeit, kurze Einarbeitungszeit, niedrige Kosten.

Kosten und Return of Invest

Damit stand auch schon die nächste Frage im Raum: Die Kostenfrage. Was kostet den Anwender ein solches System – und wie sieht es aus mit dem Return of Invest? Klartext war die Devise unter den Diskussionsteilnehmern. Dr. Moritz siedelte intelligente Sensoren im Preissegment von 2.000-5.000 € an, wobei im oberen Preisbereich durchaus schon eine komplette Kamera inkl. Software zu erwarten sei. Bei einfachen, PC-gestützten BV-Systemen könne man ab 5.000 € anfangen – je nach Anforderungen und Komplexität der Aufgabe würden weitere Hard- und Softwarekomponenten hinzukommen, so dass nach oben eigentlich keine direkten Grenzen auszumachen seien. Auch Engineering sei u.U. ein nicht zu vernachlässigender Faktor: „Irgend jemand muss es zusammen bauen“ – die Kosten dafür könne man beim Doppelten des Hardwarepreises ansetzen. Diese Einschätzung wurde u. a. von Dr. Geffe bestätigt, der dazu noch auf die Verantwortung der Hersteller/Systemintegratoren verwies: „Ein BV-System wird ja nicht auf dem Schreibtisch installiert, sondern in eine Industrieumgebung. Und ich möchte an Sie appellieren – leisten Sie auch einen Beitrag dazu, dass diese Industrieumgebung analysiert, und dass das System an diese Umgebung angepasst wird.“

Dies unterstützte auch P. Keppler, der auf die Vorteile verwies, die es mit sich bringe, wenn sich Kunde und Bildverarbeiter in einer relativ frühen Planungsphase bereits an einen Tisch setzten. F. Konopka beleuchtete das Preissegment für BV-Systeme nochmals genauer, in dem seit Jahren ein Abwärtstrend zu beobachten sei – eine Smart-Kamera, die alle BV-Möglichkeiten abdecke, abgesehen von Applikationen mit Mehrkamerasystemen, sei durchaus für 4.000-5.000 € zu haben, was wiederum für die Sensoren bedeute, dass dort ein preislicher Rahmen „deutlich unterhalb von 1.000 €“ realisierbar sei, wenn auch auf Kosten der Flexibilität, nicht aber auf Kosten der simplen Bedienbarkeit. Dr. Wanner ergänzte hierzu, dass einfach zu bedienende Sensoren natürlich Kosteneinsparungen mit sich brächten, schon allein aufgrund des kaum noch vorhandenen Engineerings: „Bei den preiswerten Vision-Sensoren oder Flächensensoren muss schon eine einfache kurzzeitige Inbetriebnahme möglich – und damit auch eine Wirtschaftlichkeit gegeben sein.“

Im weiteren Zusammenhang fiel dann auch das „Zauberwort“ Plug and Play. Dazu F. Konopka: „Wir wollen einen Plug-and-Play-Ansatz liefern. Das heißt wir wollen Geräte haben, die sofort vorrätig, automatisch mit drin sind - nur auf Knopfdruck, vielleicht maximal noch ein kleines Fenster mit den inhaltlichen Elementen, die ich benötige, um dieses Gerät anzusprechen, die Informationen darzustellen. Denn an genau dieser Stelle befindet sich das bereits thematisierte Einsparungspotential.“ P. Keppler machte noch einmal deutlich, dass sich nicht alle Anwendungen mit intelligenten Kameras lösen ließen, wohl aber, dass sie einen breiteren Einsatz von BV allgemein vorantrieben: „Man muss sich einfach zeitig und sehr sorgfältig überlegen, am besten mit einem kompetenten Bildverarbeiter zur Seite, der einem alles liefern kann: Ist es hier sinnvoll, eine intelligente Lösung - sprich Smart-Kamera – einzusetzen – oder verlässt man sich hier lieber auf ein Applikationshaus, wie bisher?“ Abschließend betonte Dr. Geffe, wie wichtig es sei, das Wissen der Anwender im Bereich der BV ebenso voranzubringen wie die Technologie: „Unsere Philosophie ist, den Anwender an die BV heranzuführen. Schließlich sprechen wir doch immer wieder darüber: Wie viele Möglichkeiten gibt es noch, BV einzusetzen? Mein Standpunkt ist: Es liegt am Wissen der Anwender. Es liegt nicht unbedingt an der Technologie.“

„Von der Stange“?

Auf die Frage, ob es ein BV-System quasi „von der Stange“ gebe bzw. wie beratungsintensiv einzelne BV-Applikationen seien, gab es unterschiedliche Standpunkte. Dr. Moritz berichtete, dass der prinzipielle Beratungsbedarf gerade bei Neueinsteigern in die BV natürlich sehr hoch sei, sowohl was die Hardware angehe als auch das Engineering, und damit einhergehend die Kosten. Auf der anderen Seite unterstrich Dr. Wanner, dass z.B. Sensopart durchaus über Geräte „von der Stange“ verfüge, allerdings handle es sich hierbei um einen Sensor, der BV-Technologien nutze, und keine BV-Systeme – mit gewissen Einschränkungen hinsichtlich des Einsatzspektrums. Er betonte jedoch: „Aber es gibt eben, wie schon vorher diskutiert, die ganze Anwendungsbreite und deswegen, glaube ich, haben alle drei Systeme, die Sensoren, die intelligenten Kameras oder Flächensensoren und die BV-Systeme ihre Daseinsberechtigung und werden auch weiter Wachstumsraten haben. Ich glaube sogar, das eine kann vom anderen profitieren.“

F. Konopka wies nochmals darauf hin, dass es wichtig sei, mit dem Kunden gemeinsam nach der passenden Lösung zu suchen und das richtige System auszuwählen. Nach der Auswahl müsse dann eruiert werden, ob u.U. Zusatzleistungen wie Schulungen und außerbetriebliches Know-how für den Einsatz des Systems notwendig seien  oder nicht. P. Keppler unterstrich auch hier nochmals die Wichtigkeit des Vertrautwerdens mit solchen Systemen: „Die BV-Systeme von der Stange deute ich eben als intelligente Kameras, optische Sensoren, die typischerweise u.U. vom Endkunden direkt eingebaut werden, ohne Externe zu Rate zu ziehen. Da ist die richtige Auswahl umso wichtiger und auch die Schulung ist essenziell, um ein Bewusstsein und damit eine Akzeptanz für das System zu schaffen. Und geschult werden sollte nicht nur der Entscheider oder Sachbearbeiter, sondern vielmehr der Mitarbeiter, der das System schlussendlich betreut – damit er versteht: Was passiert dort, was macht das System, wie hilft es mir, meine Qualität zu verbessern und was kann ich tun, um eben auch diese Anlage sauber laufen zu lassen?“ An diesem Punkt hakte Dr. Geffe ein – Komponenten von der Stange bedeute nicht gleichzeitig Lösungen von der Stange, woraus sich die Notwendigkeit von Standards ergebe – und zwar nicht nur innerhalb Deutschlands, sondern global.

Die 20 % Hürde

Die letzte Frage, die den Experten gestellt wurde, bezog sich auf die bekannten „20 %“ – erst 20 % des möglichen Potentials sind in der BV bisher ausgeschöpft. Was ist also technologisch noch zu leisten, um die BV weiter auszudehnen und auch neue Applikationen zu entwickeln? Dr. Moritz vertrat den Standpunkt, dass zum einen einfach noch Überzeugungsarbeit – sowohl in punkto Möglichkeiten als auch in punkto Kosten – bei den potentiellen Anwendern zu leisten sei: „Es ist eben doch schwierig, die Kosten zu vermitteln. Manche Anwender sind da nicht so ganz einsichtig und sehen erstmal nicht, dass sich ein solches System schon innerhalb eines Jahres oder eines halben Jahres rentieren kann – d.h. da muss es dann erstmal richtig böse weh tun, damit endlich ein BV-System eingesetzt wird.“ Darüber hinaus müsse auch bedacht werden, dass sich mit der fortschreitenden Technologie immer neue Einsatzfelder und Bereiche eröffnen würde, weshalb in absehbarer Zeit wohl erstmal nicht mit einer großen Entwicklung jenseits der 20 % zu rechnen sei.

Dr. Geffe brachte ein: „Ich persönlich antworte immer auf die Frage, wenn sie gestellt wird: Es ist das Wissen, das die BV begrenzt.“ Zu technologischen Visionen für die nächsten Jahre befragt, war zu hören, dass es eine ganz natürliche Sache sei, dass Tüftler und Entwickler sich lieber auf neue Technologien „stürzten“, als zunächst mal die alten auszufeilen, dennoch: „Wir müssen die Technologien und Ansätze, die wir haben, in einfach bedienbare, vertikale und zuverlässige Produkte einbinden, so dass man eben wirklich im Endeffekt bspw. diese Algorithmen vielleicht sogar irgendwann einmal wie eine Lichtschranke oder einen Sensor nutzen kann. Auf dem Weg sind wir. Da ist noch viel Arbeit drin, so dass ich die Neuentwicklung von Technologien im Moment als gar nicht so brisant ansehe“, so P. Keppler. F. Konopka fasste drei Dinge ins Auge: Aufklärungsarbeit bei Kunden in Sachen BV, Senkung der Komplexität, um die BV prinzipiell bedienbarer und transparenter zu machen, und schließlich das Aufspüren der Anwendungen – also die 80 %, die bis dato noch nicht erschlossen sind, zu lokalisieren, damit Lösungen dafür angeboten werden können. Gute Aussichten also für die BV in den nächsten Jahren! 

Kontakt: Frank Konopka Produktmanager für Bildverarbeitung Siemens AG Tel. 0911/895-0 Frank.konopka@siemens.com Peter Keppler Vertriebsleiter Systemlösungen Stemmer Imaging GmbH Tel. 089/80902-0 p.keppler@imaging.de www.stemmer-imaging.de Dr. Jürgen Geffe Geschäftsführer Vision & Control GmbH Tel. 03681/7974–0 dr.geffe@vision-control.com www.vision-control.com Dr. Theodor Wanner Geschäftsführer Sensopart Industriesensorik GmbH Tel. 07673/821-0 wanner@sensopart.de www.sensopart.de Dr. Helge Moritz Geschäftsführer In-Situ GmbH & Co. KG Tel. 08104/6482-30 vision@in-situ.de www.in-situ.de 16-19 Podiumsdiscussion_Ins0105 31.03.2005 9:18 Uhr Seite 18

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