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Industrielle Automation 5/2018

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Industrielle Automation 5/2018

Ingmar Jahr, Manager

Ingmar Jahr, Manager Schulung & Support, evotron GmbH & Co. KG in Suhl Licht im IoT-Zeitalter Warum digitale Beleuchtungscontroller in der Bildverarbeitung immer wichtiger werden Bildverarbeitungssysteme werden immer häufiger direkt in Maschinensteuerungen eingebunden, sind integraler Bestandteil von Automatisierungsanlagen und gelten nicht mehr als gesondert zu behandelnde Sensortechnologie. Kein Wunder, denn im industriellen Internet der Dinge (IIoT) oder bei Industrie-4.0-Anwendungen steht der Bildverarbeitung eine glänzende Zukunft bevor. Die sich selbst organisierende Fabrik benötigt ganz wesentlich einen objektiven „Sehsinn“. Die traditionelle Bildverarbeitungsbeleuchtung hat derzeit einen schwierigen Stand. Prinzipbedingt und ursächlich ist sie für das Entstehen aller Bilder verantwortlich, gilt aber auch seit jeher als besonders kritische Komponente des Bildverarbeitungssystems: Erfahrungsgemäß hängt daran ein Großteil der Funktionssicherheit, des Designaufwandes und der Zuverlässigkeit einer Bildverarbeitungslösung: Die Wahl geeigneter Beleuchtungen erfordert viel Wissen und Erfahrung. Zugleich hängen die Lebensdauer und Helligkeit von Beleuchtungen von vielen individuellen Faktoren ab. Außerdem herrscht bis dato „Genialität“ beim Einstellen, Justieren, bei Wartung und Instandhaltung vor. Ein weiterer Punkt ist die Synchronisierung. Sie ist mit schnelllaufenden Prozessen schwierig erreichbar. Ferner bedingt die vorherrschende Analogtechnik abweichende Einstellungen bei Serienmaschinen und verhindert die Serienfähigkeit. Hinzu kommt, dass Betriebsund Prozessdaten von Beleuchtungen im laufenden Produktions prozess nicht verfügbar sind. Daran haben auch die als langlebig eingestuften LED-Beleuchtungen nichts geändert. Werden sie aus Unwissenheit oder wegen nicht erfassbarer Betriebsdaten unter ungünstigen Bedingungen betrieben, sind beschleunigte Alterung, prozessschädliche Drift oder Totalausfall die Folge. Plug-&-Play-Beleuchtungen als Schlüssel zum Erfolg Wie auch die anderen Bestandteile einer Automatisierungsanlage unterliegen Beleuchtungskomponenten restriktiven Anforderungen: So müssen sie in Produktionsanlagen rund um die Uhr arbeiten und es wird eine Verfügbarkeit von mehr als 90 % gefordert. Verbleibende Stillstandzeiten dienen der geplanten Wartung und nicht für zufällige Ausfälle. Zudem wird das Monitoring der Betriebsdaten für vorausschauende Wartung sowie eine einfache Einbindung in standardisierte Kommunikationshard- und -software erwartet. Eine weitere Anforderung ist die Gewährleistung der Fernwartung. Fällt eine Beleuchtung aus, muss schnell gehandelt werden. Vorkonfigurierbare Plug- &-Play-Beleuchtungen sind dabei der Schlüssel zum Erfolg: defekte Beleuchtung ausbauen, Ersatzbeleuchtung einbauen, Parametersatz auf Beleuchtungscontroller kopieren, Controller adaptiert/kalibriert die Beleuchtung automatisch, fertig! Alle zeitaufwendigen manuellen erfahrungsgetriebenen Einstellprozeduren sind fehl am Platz. Reproduzierbare digitale Präzision wird benötigt. Durch einfache Vernetzung wird die Beleuchtung fähig zur Fernwartung, bietet aber gleichzeitig eine hohe Sicherheit für sensible Betriebs- und Prozessdaten. Hohe Prozesssicherheit Durch den vollständig digitalen Aufbau steuern Beleuchtungscontroller nach dem Stand der Technik digital präzise mit hoher Wiederholgenauigkeit LED-Beleuchtungen an. Sie sorgen mit kühlen LEDs für langzeitstabile Beleuchtungsverhältnisse. Aktiver Überlastungsschutz und integrierte Schutzund Monitoringfunktionen gehören dazu. Hocheffizient mit bis zu 98 % Wirkungsgrad bleibt auch die LED-Steuerung immer ganz „cool“. Ausgestattet mit diesen Eigenschaften bilden derartige Controller das Rückgrat von integrierten Beleuchtungslösungen für die Industrie-4.0-fähige Bildverarbeitung. Dynamisch und effektiv laufende Prozesse mit Bildverarbeitung benötigen viel konstantes Licht. Sie fordern den LEDs definiert die maximal zulässige Lichtmenge ab. Gleichzeitig müssen physikalische Grenzwerte eingehalten werden, um die LEDs nicht irreversibel zu schädigen. Gleichbleibend helles Licht mit exakt reproduzierbarer Energiemenge (Dauer, Helligkeit) muss 62 INDUSTRIELLE AUTOMATION 5/2018

Neben hochwertigem Licht werden von Beleuchtungen integrierte Schutzfunktionen, ein thermisch optimiertes Design, robuste Gehäuse sowie vielfältige Montagemöglichkeiten erwartet verzögerungsarm auslösbar sein – von µs- Blitzen bis zu Dauerbetrieb. Triggerzeitpunkte müssen präzise und ohne Jitter eingehalten werden. Das sind die Pluspunkte der digitalen Präzision und Wiederholbarkeit, die zur hohen Prozess sicherheit von digital gesteuerten LED- Beleuchtung-en führen. Traditionelle analoge LED-Controller mit Helligkeits- und Blitzzeiteinstellungen per Potentiometer können dies nicht leisten. Einstellungen werden hier im Allgemeinen nach der Trial-&-Error-Methode, subjektiv und ohne jegliche Möglichkeit der Reproduzierbarkeit, vorgenommen. Zertifizierte Zulieferer können sich ein derartiges Vorgehen für ihre hochkomplexen Anlagen nicht erlauben. Sie fordern Transparenz über alle verfahrensrelevanten Betriebs- und Prozessdaten in Echtzeit. Daher sind zukunftsweisende digitale Beleuchtungscontroller mit standardi sierten industriellen Bussystemen zur Produktionssteuerung und mit sicheren standar - di sierten Kommunikationsprotokollen ausgerüstet, kabelgebunden oder drahtlos mithilfe von WLAN, sodass auch Fernwartung von Beleuchtungen ein Standardfeature werden wird. Rückverfolgbarkeit aller Parameter Der Bedarf an Hintergrundwissen über Fertigungsabläufe steigt. Je mehr Daten des Herstellungsprozesses zur Verfügung stehen, umso einfacher und besser können die Prozesse beeinflusst werden, ob mit oder ohne künstliche Intelligenz. Darum wird es künftig Standard sein, neben Produkt- und Qualitätsdaten auch Beleuchtungsdaten und -parameter im ERP-System abzulegen. Das ist gut so, denn Fragen wie „Arbeitet die Beleuchtung noch im Soll- Bereich? Ändern sich Parameter? Wenn ja, wie schnell und in welche Richtung?“ interessierten schon immer, waren aber nicht zu beantworten. Genau betrachtet hat die Beantwortung dieser Fragen immer nur einen Hintergrund: Haben Änderungen von Parametern Einfluss auf die Qualität des Endprodukts oder gar auf die ermittelnde Prüftechnologie? In Sachen Beleuchtung ein klares „Ja!“: Sie ist nun mal das A und O für zuverlässige und reproduzierbare Bildgewinnung in der Bildverarbeitung. Lieferanten müssen beständig 100 % Qualität liefern. Das gilt erst recht in Zeiten von Industrie 4.0. Eine 100-%ige Rückverfolgbarkeit aller Parameter – also auch die der Beleuchtung – wird damit zwingend notwendig werden. www.evotron-gmbh.de mvAnzIMPACT-CS_VISION-1-2dtsRZ1.qxd 05.09.2018 16:02 Uhr Seite 1 MASTERMIND Besuchen Sie uns Halle 1,Stand E12 Das mvIMPACT Configuration Studio eröffnet in der industriellen Bildverarbeitung neue Wege, um Inspektionsprogramme einfacher zu realisieren. Einsteiger, Fortgeschrittene und Profis schätzen die neue Toolbox-Technologie des mvIMPACT-CS gleichermaßen, denn intelligente Tools und Wizards assistieren beim Erstellen der Inspektionen. Ohne Bildverarbeitungs- und ohne Programmier-Kenntnisse können Inspektionsaufgaben intuitiv und schnell konfiguriert werden. Mehr erfahren und gleich live testen: www.smart-vision-software.com MATRIX VISION GmbH · Talstrasse 16 ·71570 Oppenweiler Tel.: 07191/9432-0 · info@matrix-vision.de · www.matrix-vision.de

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