Industrielle Bildverarbeitung und Prozessautomation einfacher zu integrieren, ist das Ziel der innovativen technologischen Zusammenarbeit der Unternehmen MVTec und Hilscher.
Industrielle Bildverarbeitung und Automatisierung integrieren
Die neue technologische Partnerschaft zwischen den beiden Unternehmen MVTec und Hilscher verfolgt das ambitionierte Ziel, die industrielle Bildverarbeitung mit der Automatisierung von Prozessen zu kombinieren, um eine effizientere Fabrikautomation zu ermöglichen.
MVTec: Marktführer im Bereich Machine Vision
Das Unternehmen MVTec Software ist führend im Bereich der industriellen Bildverarbeitung und stellt innovative Softwareprodukte her. Die Produkte MERLIC sowie HALCON ermöglichen den Unternehmen, Kosten zu sparen und Produkte in kürzerer Zeit einzuführen. Weltweit schätzen Firmen die hohe Kompatibilität und Flexibilität der Software aus dem Hause MVTec, sodass diese Bildverarbeitungssoftware mittlerweile in vielen Branchen eingesetzt wird.
Hilscher: Experte im Bereich Feldbus-Technologie und Real-Time-Ethernet
Die Firma Hilscher wurde 1986 gegründet und ist derzeit an zehn Standorten weltweit aktiv. Kernkompetenz des innovativen Anbieters ist die Konzeption von Kommunikationslösungen, mit denen im industriellen Kontext die Fabrikautomation optimiert werden kann. Hilscher bietet seinen Kunden PC-Karten, OEM-Aufsteckmodule, Gateways und leistungsfähige ASICs inklusive der Protokollstacks.
Die Produkte von Hilscher werden von Unternehmen auf der ganzen Welt genutzt, um die Kommunikation zwischen automatisierten Anlagen und Steuerungen zu verbessern. Das umfangreiche Portfolio für Real-Time-Ethernet und Feldbusse ist Alleinstellungsmerkmal der Firma Hilscher.
Video: Verbesserte Usability von Software Modulen in der Bildverarbeitung
Welche Potentiale bietet die strategische Zusammenarbeit?
Die Kombination der Produkte beider Firmen bietet deren Kunden die Möglichkeit, die Fabrikautomation entscheidend zu verbessern. Auf dem Weg zur Digitalen Transformation und Industrie 4.0 bemühen sich die Unternehmen, die gesamte industrielle Produktion zu automatisieren.
Welche Ziele verfolgt das Zukunftsprojekt Industrie 4.0?
Der Begriff Industrie 4.0 wurde von der Bundesregierung für das Zukunftsprojekt der sogenannten vierten industriellen Revolution kreiert. Industrie 4.0 umfasst folgende Aspekte:
- Individualisierung der Fertigung (sogar bei Serienfertigung)
- Hybridisierung der Produkte (Produkte und Dienstleistungen werden gekoppelt)
- Integration von Kunden und Geschäftspartnern wie Lieferanten in die Wertschöpfungskette
Um diese Ziele zu erreichen, werden neben eingebetteten Systemen auch autonome sowie teilautonome Maschinen benötigt, die ohne Steuerung durch den Menschen funktionieren. Diese Maschinen treffen autonom Entscheidungen und bewegen sich in definierten Umgebungen.
Es entstehen dadurch extrem komplexe Strukturen, die außerdem Gegenstände integrieren, welche mit Computerchips ausgestattet sind. Diese Entwicklung führt dann zu Generierung von cyber-physischen Systemen (CPS) bzw. dem Internet of Things (IoT).
Die Kooperation von MVTec und Hilscher trägt dazu bei, Technologien zu entwickeln, die Unternehmen auf dem Weg zur Digitalen Transformation nicht nur unterstützen, sondern den entscheidenden Schritt voranbringen. Dann ist es möglich, sich auf dem Weltmarkt von der Konkurrenz abzuheben und Wettbewerbsvorteile zu erarbeiten.
Industrielle Bildverarbeitung und Prozessautomation einfacher zu integrieren, ist das Ziel der innovativen technologischen Zusammenarbeit der Unternehmen MVTec und Hilscher.(#01)
Industrielle Bildverarbeitung: Voraussetzung für die Digitale Transformation
Die industrielle Bildverarbeitung ermöglicht, dass komplexe Anwendungen im industriellen Kontext wiederholt zuverlässig mit definierten Ergebnissen ausgeführt werden können.
Dabei unterstützt eine Kombination aus intelligenten Software Lösungen zusammen mit der passenden Hardware durch die Bilderfassung und Bildverarbeitung die Funktionsweise von Anlagen oder einzelnen Geräten. Die industrielle Bildverarbeitung bedient sich unterschiedlicher Algorithmen, die auch im militärischen Bereich und im Bildungsbereich genutzt werden.
Im Gegensatz zur Bildverarbeitung im Bildungssektor muss die industrielle Bildverarbeitung zwingend wesentlich robuster, stabiler und im Hinblick auf die Funktionsfähigkeit auch verlässlicher sein und folgende Eigenschaften aufweisen:
- möglichst niedrige Kosten
- akzeptable Genauigkeit
- Robustheit
- Zuverlässigkeit
- mechanische Beständigkeit
- Temperaturbeständigkeit
Die innovativen Bildverarbeitungssysteme werden beispielsweise im Bereich der Prüftechnik eingesetzt. Die Technologie basiert darauf, Industriekameras mit digitalen Sensoren auszustatten. Es ist eine Kombination aus Hardware und Software Lösungen nötig, um Merkmale zu messen, zu analysieren und darauf basierend eine Entscheidung zu treffen.
Die Forschung beschäftigt sich intensiv damit, die Methoden der industriellen Bildverarbeitung zu optimieren, denn im Zuge der Entwicklung von Unternehmen im Zusammenhang mit der Digitalisierung ergeben sich immer neue Anwendungsmöglichkeiten.
Das Unternehmen MVTec Software ist führend im Bereich der industriellen Bildverarbeitung und stellt innovative Softwareprodukte her.(#02)
Einsatzbereiche der industriellen Bildverarbeitung
Die industrielle Bildverarbeitung wird für eine weitgehende Automatisierung von Produktionsprozessen verwendet. Hauptsächliches Einsatzgebiet ist die Überwachung von Prozessen im Zusammenhang mit der Fabrikautomation. Mit industrieller Bildverarbeitung lässt sich der gesamte Bereich der Prüftechnik verbessern. Es können einzelne Produktionsschritte oder der gesamte Produktionsprozess kontrolliert werden und deshalb bietet diese Technologie besonders im Bereich der Qualitätssicherung einen erheblichen Mehrwert.
Darüber hinaus wird die industrielle Bildverarbeitung eingesetzt, um Objekte und Kennzeichnungen zu identifizieren oder um eine Videoüberwachung zu implementieren. Aufgrund der Tendenz zur Digitalisierung von Prozessen zählt die industrielle Bildverarbeitung zu den wichtigsten Zukunftstechnologien im Bereich der industriellen Produktion.
Industrielle Bildverarbeitung: Anwendungsbeispiele
Die Forschung arbeitet daran, immer neue Anwendungsbereiche zu generieren und verbesserte Methoden zur Verfügung zu stellen. Das IFF Frauenhofer-Institut für Fabrikbetrieb stellt fest, dass die Bildverarbeitungssysteme bereits sehr schnell und außerdem berührungslos funktionieren und zuverlässig eingesetzt werden können.
Wichtige Einsatzbereiche sind:
- Montagekontrolle
- Prüftechnik
- Prozessregelung
Die industrielle Bildverarbeitung ist ein fester Bestandteil der Produktionsprozesse in der Pharma- und Automobilindustrie und wird dort für folgende Aufgaben genutzt:
- Robot Vision
- Prüfung von Schweißnähten
- Erkennung von Deformationen
- Klarschriftlesung
- Prüfung und Inspektion von Oberflächen
- Track and Trace
Dabei führt die industrielle Bildverarbeitung mit modernen Kameras verschiedene Funktionen aus:
- Barcode- und Flächencodeerkennung
- Positionsbestimmung
- Vollständigkeitsprüfung
- Messung und Prüfung von Umfang und Oberfläche
- Zeichenerkennung
Für die Anwender von HALCON und MERLIC steht mit der Technologie der cifX-PC-Karten eine Schnittstelle zur Verfügung, welche die Verbindung zwischen deren Machine-Vision-Software und dem Automatisierungsnetzwerk herstellt.(#03)
Welche Potentiale bietet die Zusammenarbeit von MVTec und Hilscher?
Die Zusammenarbeit beider Firmen wird genutzt, um die PC-Karten des Herstellers Hilscher mit den Softwareprodukten von MVTec zu kombinieren. Dadurch lassen sich Machine-Vision-Anwendungen perfekt und absolut nahtlos in Prozessleitsysteme und SPSen integrieren.
Es ist beispielsweise problemlos möglich, dass MERLIC, die Software Lösung für industrielle Bildverarbeitung von MVTec, mit allen verfügbaren SPSen kommuniziert. Damit gelingt es wesentlich einfacher, den Fabrikbetrieb zu automatisieren.
Die industrielle Bildverarbeitung lässt sich sehr gut nutzen, um den Fabrikbetrieb zu automatisieren. Dabei stützt sich die Integration hauptsächlich auf die API (Application Programming Interface) der PC-Karten von Hilscher, denn die API bildet eine einheitliche Schnittstelle für die PC-Karten. Hilscher liefert die PC-Karten in allen auf dem Markt üblichen Bauformen.
Für die Unternehmen, die bereits die Software HALCON oder MERLIC von MVTec nutzen, bedeutet das eine Auswahlmöglichkeit zwischen:
- Feldbus-Industrieprotokollen und
- Echtzeit-Ethernet-Industrieprotokollen
Als Industrieprotokolle kommen beispielsweise EtherCAT, Profitnet und viele weitere Standards infrage.
Integration des Multiprotokoll netX-Prozessors
Die Plattformstrategie des Kooperationspartners Hilscher ist sehr stringent. Aus diesem Grund verwenden alle PC-Karten, die für die Integration mit der MVTec Software genutzt werden (cifX Produktlinie), nicht nur immer die gleiche API, sondern darüber hinaus die gleichen Tools und Treiber.
Diese Vorgehensweise hängt weder vom Protokoll noch vom Kartenformat ab. Weil der Multiprotokoll-Prozessor netXEs integriert wird, ist es somit möglich, mit einer Hardware sämtliche Echtzeit-Ethernet-Protokolle abzudecken. Das Umladen der Firmware reicht aus, um einen Protokollwechsel vorzunehmen.
Video: Ethernet Analyse leicht gemacht mit dem Hilscher netANALYZER
Mit Machine Vision zur optimierten Automatisierung
MVTec demonstriert eindrucksvoll, wie die industrielle Bildverarbeitung genutzt werden kann, um die Prozesse in der Robotik und Automatisierung zu optimieren. Durch die Erweiterung der Deep Learning Funktionalitäten können Objekte in Echtzeit klassifiziert und Embedded Geräte für das Deep Learning eingesetzt werden.
Auch in der Robotik ergeben sich interessante Anwendungsszenarien. Software Lösungen wie HALCON bieten Matching-Technologien, mit denen Roboterarme problemlos definierte Gegenstände finden und greifen. Der Roboterarm erkennt den betreffenden Gegenstand mit Hilfe einer 2D-Kamera, die mit der Deep Learning Technologie ausgestattet ist und greift zielsicher danach.
Somit kann der Roboterarm selbstständig sortieren, welcher Gegenstand aus einer Menge verschiedener Objekte gegriffen werden soll.
Wie wird die industrielle Bildverarbeitung mit der Fabrikautomation verknüpft?
Mit der Kooperation zwischen MVtec und Hilscher wird der Beweis erbracht, dass es einfacher als gedacht ist, die industrielle Bildverarbeitung mit der Automatisierung von Prozessen zu verbinden.
Für die Anwender von HALCON und MERLIC steht mit der Technologie der cifX-PC-Karten eine Schnittstelle zur Verfügung, welche die Verbindung zwischen deren Machine-Vision-Software und dem Automatisierungsnetzwerk herstellt.
Bedeutung der strategischen Zusammenarbeit von MVTec und Hilscher
Die Kombination von Hilscher-PC-Karten und MVTec-Softwareprodukten ermöglicht die einfache und nahtlose Integration leistungsfähiger Machine Vision Anwendungen in beliebige Prozessleitsysteme. Damit wird eine wichtige Voraussetzung erfüllt, um die Digitale Transformation auch in mittelständischen Industrieunternehmen effektiv voranzutreiben.
Die industrielle Bildverarbeitung ist ein stark wachsender Markt und trägt wesentlich dazu bei, das Marktvolumen für Machine Vision Lösungen weiter zu steigern. Mit der Kooperation haben die beiden Firmen eine strategische Allianz geschlossen, die große Erfolgspotentiale eröffnet.
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