INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2023

SPS 2023
WARUM MACHINE VISION FÜR DIE PRODUKTION UNVERZICHTBAR IST
DAS ADAPTIVE AUGE
Sie lesen Barcodes, messen Füllstände, positionieren Robotergreifer und überprüfen
die Montage – Machine-Vision-Systeme sind in der Fertigungsautomatisierung in
vielen Unternehmen mittlerweile ein ‚must have‘. Warum sind sie für die adaptive
Fertigung besonders prädestiniert und welchen Mehrwert hat die Anwenderseite
davon? Das erfahren Sie im Interview mit Nikolai Feurer, Experte für Verpackungstechnik
bei B&R, und Andreas Waldl, Produktmanager Vision Systems.
Herr Waldl, welche Rolle spielt ein Vision System als Baustein
in der adaptiven Maschine?
ANDREAS WALDL: Eine Maschine, die sich automatisch an
kontinuierlich ändernde Produkte und Anforderungen anpassen
kann, muss eine „sehende Maschine“ sein. Als Auge dient dabei
das Vision System, das wir bei B&R konsequent in die Steuerungstechnik
integriert haben.
Herr Feurer, hätten Sie dafür ein Beispiel aus der Praxis?
NIKOLAI FEURER: Nehmen wir als Beispiel eine Abfüllanlage
für Shampoo-Flaschen unterschiedlicher Form und Größe. Die
leeren Flaschen werden ungeordnet auf einem Förderband zugeführt.
Zur Befüllung ist im Vorfeld ein Aufrichten der Flaschen
notwendig, hierzu kommen in der Regel Pick-and-Place-Roboter
zum Einsatz. Um die Flasche greifen zu können, benötigt die
Steuerung in Echtzeit Informationen darüber, wo sich die
Flasche gerade befindet und wie sie ausgerichtet ist. Außerdem
werden Informationen zu den Abmessungen benötigt, um die
Flaschen zwischen zwei Shuttles wie in unserem Transportsystem
AcopoStrak zu klemmen. All diese Prozesse sind auf die
Daten des Machine Vision Systems angewiesen und müssen im
Bereich weniger Mikrosekunden synchronisiert ablaufen.
Und hier kommt die tiefe Integration des Vision Systems von
B&R in den Automatisierungsverbund zum Tragen?
WALDL: Exakt. Bei einer adaptiven Fertigung muss die Bilderkennung
mit der Besonderheit umgehen, dass sich das zu erkennende
Produkt im Extremfall von Losgröße 1 mit jedem Takt
ändert. Je schneller sich die Beleuchtung an das jeweilige Produkt
anpasst, umso höher ist die Taktgeschwindigkeit. Aufgrund der
tiefen Integration in die Automatisierungslösung kann sich das
B&R Vision System, vor allem die Beleuchtung, zur Laufzeit flexibel
an Änderungen anpassen – ohne Einbußen bei der Erkennungsqualität.
Die Beleuchtung mit maximaler Homogenität
und Intensität, die bereits in 150 Nanosekunden erreicht wird,
sorgt dafür, dass alle Erkennungsprozesse bei höchstmöglicher
Taktgeschwindigkeit mit reproduzierbaren Ergebnissen ablaufen.
Der Knackpunkt liegt also in der schnellen automatischen
Anpassungsfähigkeit des kompletten Erkennungsprozesses
pro Produkttakt bei konstanter Erkennungsqualität?
FEURER: Unsere Vision-Lösung ist vollständig in das B&R-
System integriert, wodurch sich eine mikrosekundengenaue
Kommunikation mit Steuerungen, Antrieben, Sicherheitstechnik
und Industrie-PCs aus unserem Portfolio umsetzen lässt. Jetzt
kann sich die Kamera mit der Achse synchronisieren oder eine
Motorposition als Trigger nutzen. Besonders für hochdynamische
Anwendungen sind damit zielgenaue Aufnahmen möglich,
ohne die Ausbringung durch Halteperioden zu senken.
WALDL: Voraussetzung für eine zuverlässige Erkennung ist die
produktindividuelle Beleuchtung, die sich an die jeweils erforderliche
Situation anpasst. Dafür bieten wir eine in der Industrie
einmalige Auswahl an externen Beleuchtungssystemen.
Bietet das B&R Vision System weitere Vorteile über den
eigentlichen Erkennungsprozess hinaus?
WALDL: Durchaus. Ein Kunde entscheidet sich für eine adaptive
Anlagenlösung, weil sie die Herstellung individualisierter
Produkte unter den wirtschaftlichen Rahmenbedingungen einer
Massenfertigung ermöglicht. Zentrale Überlegung ist daher
letzten Endes, wie wirtschaftlich die gewählte Vision-Lösung ist.
Wir reden also über den Beitrag einer Vision-Lösung zur
Gesamtanlageneffektivität (OEE) und über die Kosten, die ihr
Betrieb über den kompletten Lifecycle verursacht – also die
Total Cost of Ownership (TCO).
14 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2023/06 www.industrielle-automation.net