„Die Herausforderung liegt im perfekten Bild“

Interview mit Rainer Schönhaar von Balluff über das Zukunftsduo Machine Vision und die Automatisierung

„Ohne die industrielle Bildverarbeitung kommt die moderne, flexible Fertigung heute kaum aus“ – so die Aussage auf balluff.com. Wir sprachen darüber mit dem Produktmanager Machine Vision, Rainer Schönhaar. Zudem gibt er Einblicke in das, was im Bereich Bildverarbeitung von Balluff noch zu erwarten sein wird.

Bevor wir mit dem eigentlichen Interview beginnen: Welche Aspekte umfasst der Begriff Machine Vision? Wie lautet Ihre Definition?

Rainer Schönhaar: Machine Vision ist für uns eine Bildverarbeitungslösung in einer automatisierten Industrieumgebung. Sie umfasst die gesamte Hardware wie Kameras, Beleuchtungselemente, Controllereinheiten (integriert oder extern) und die Bildanalyse sowie den gesamten Testablauf. Typische Einsatzgebiete sind unter anderem die optische Identifikation, Prozess- und Produktqualitätskontrolle und auch die Roboterunterstützung.

Machine Vision und Automatisierung – inwieweit ergänzen sich die beiden Begriffe?

Rainer Schönhaar: Mit Machine Vision lassen sich moderne industrielle Produktionslinien optimieren. Haupteinsatzgebiete sind die Qualitätssicherung in der Produktion, eine Minimierung der Ausschussraten durch frühzeitige Prozesskontrolle, die lückenlose Dokumentation der Produktions- und Lieferkette durch Traceability und auch eine dedizierte Ablage von Endtestergebnissen.

„Ohne die industrielle Bildverarbeitung kommt die moderne, flexible Fertigung heute kaum aus“, so steht es auf balluff.com. Was bedeutet diese Entwicklung für Balluff als Sensorhersteller und Automatisierer?

Rainer Schönhaar: Unsere Kunden im Bereich der industriellen Automatisierung schätzen seit Jahrzehnten unser Produktangebot und unseren Service. Die Anforderungen des Marktes verlangen nach einer rückverfolgbaren Produktionsprozesskontrolle, einer lückenlosen Produktqualitätskontrolle sowie nach komplexen Analyseprodukten und -lösungen. Diese sind hauptsächlich im Bereich der industriellen Bildverarbeitung zu finden. Für uns ist die Produktportfolioerweiterung also nichts anderes als ein wichtiger Entwicklungsschritts, um auch auf zukünftige Anforderungen vorbereitet zu sein.

Und inwieweit hat die Integration von Matrix Vision Balluff bereits vorangebracht?

Rainer Schönhaar: Durch die Integration von Matrix Vision konnten wir unsere Bildverarbeitungskompetenz noch einmal deutlich ausbauen.

So hat sich zum Beispiel unser Produktangebot im Bereich der Industriekameras deutlich erweitert. Aber noch viel wichtiger: Mit der 30-jährigen Erfahrung von Matrix Vision im Bereich Machine Vision legen wir den Grundstein für zukünftige Technologien. Neben der Weiter- und Neuentwicklung von Machine-Vision-Komponenten und -Lösungen werden wir in der Zukunft auch kundenspezifische Speziallösungen (z.B. Spezialkameras) anbieten.

Machine Vision wird vor allem für die Qualitätsprüfung und -sicherung genutzt. Inwieweit hat Balluff hier in den vergangenen Jahren ein entsprechendes Portfolio aufgebaut?

Rainer Schönhaar: Lange Zeit war Balluff mit den Vision-Sensoren und Identifikation-Handscannern erfolgreich. Dann folgten in einer nächsten Phase die SmartCamera-Modelle. Mit ihnen wurde gleichzeitig das neue BVS-Cockpit-Bedienkonzept eingeführt. Seit etwa einem Jahr sind auch Mehrkameralösungen bestehend aus Industriekameras und einem zentralen Industriecontroller verfügbar. Das einheitliche Bedienkonzept BV-Cockpit ermöglicht hier skalierbare Lösungen mit viel Flexibilität, etwa hinsichtlich mehrfacher Bildanalyse, Bildauflösung und Verarbeitungsgeschwindigkeit.

Wo liegen die Herausforderungen bei der optischen Identifikation? Und wie lösen Sie diese?

Rainer Schönhaar: Unsere Codeanalysealgorithmen basieren auf MVTecs allgemein anerkannter Halcon-Bibliothek. Die eigentliche Herausforderung liegt eher im „perfekten Bild“. Man muss sich immer wieder die Frage stellen, welche Randbedingungen müssen erfüllt sein, um optische Codes sicher lesen zu können. Eine optimierte Beleuchtung und der Einsatz von zusätzlichen optischen Filtern beispielsweise sind hier schon mal ganz wichtige Erfolgsfaktoren. Bei komplexeren Fragestellungen bieten unsere weltweiten Vision-Labore sowie Spezialisten vor Ort vielfältige Unterstützung. Mit den verschiedenen Beleuchtungs- und Filterkomponenten in unserem Produktportfolio sind wir für die unterschiedlichsten Herausforderungen bestens gerüstet.

RFID oder optisches Code-Lesesystem – Welche Technologie eignet sich für welche Applikation?

Rainer Schönhaar: Seit Jahrzehnten werden Balluff-Komponenten im Bereich RFID eingesetzt. Zu finden sind sie vor allem bei Applikationen, bei denen optische Codes schnell verschmutzen oder beschädigt werden können. Zudem bietet RFID auch die Möglichkeit, neben der Identifikation auch den Produkt- bzw. Prozesszustand am Objekt zu speichern und auch automatisch auslesen zu können. Im Markt ist dies als dezentrale Datenhaltung bekannt. Diese Technologie wird vor allem in der Automobilfertigung und bei Werkzeugmaschinen eingesetzt.
Aber die Entwicklung bleibt nicht stehen. Neue Bildverarbeitungssensorchips, Analysealgorithmen und Prozessoren ermöglichen es, immer besser auch defekte und verschmutzte Codes zu lesen. Darüber hinaus macht die Codeerzeugung durch Laser die Codes automatisch gegen Bearbeitung robuster. Da die optischen Codes nicht veränderbar sind, wird deren Information zentral mit entsprechenden Statusparametern verknüpft. Der Code allein verkörpert nur eine Identität, zum Beispiel eine Seriennummer oder einen Produkttyp. Gedruckte Codes, die fast kostenfrei auf einer Verpackung etc. erzeugt werden, sind vor allem bei preissensitiven Endprodukten zu finden.

Welche Entwicklungen auf dem Gebiet der optischen Identifikation und Machine Vision dürfen wir denn in den kommenden zwei Jahren von Balluff erwarten?

Rainer Schönhaar: Balluff wird sich zum Gesamtportfolioanbieter weiterentwickeln. Schritt für Schritt werden wir basierend auf unsere Kundenrückmeldung unsere Machine-Vision-Produktpalette abrunden.

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