INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2020

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK 01 Im Fokus Wie sich durch Kamera- und Vision-Technologie die Automatisierung mit Cobots forcieren lässt Geht es um smarte Trends für die Industrie und Produktion im Jahr 2020 und darüber hinaus, fällt schnell der Begriff Cobot. Dabei geht es um kollaborierende Roboter, die mit Menschen gemeinsam im Produktionsprozess arbeiten. Der Erfolg der flexiblen Helfer lässt sich durch den Einsatz von integrierter Kamera- und Vision-Technologie noch optimieren. Welche Vorteile sich dadurch ergeben, lesen Sie hier. Cobots werden immer mehr in Produktionsstätten und Lagern zum Einsatz kommen. Davon ist auszugehen. Essentiell ist jedoch, dass Unternehmen innovative und integrierte Cobot-Konzepte entwickeln, Peter Lange ist Business Development Manager Fixed Robotics bei der Omron Electronics GmbH in Langenfeld die verschiedenen Anforderungen gerecht werden. Um Flexibilität, Effizienz sowie Qualität in der Produktion zu steigern, ist ein durchdachtes Zusammenspiel von mobilen Robotern und Cobots gepaart mit integrierten Apps, Support und Risk Assessment, Kamera- sowie Vision-Technologie ratsam. Doch worauf kommt es hierbei an, und wie lassen sich smarte Kamera- und Bildverarbeitungssysteme mit dem Cobot kombinieren? Landmark-Tools unterstützen bei der Navigation In Anwendungsszenarien, in denen Aspekte wie Flexibilität und Qualität, nicht Geschwindigkeit, im Mittelpunkt stehen, schließen Cobots die Lücke mit anwendungsfreundlichen Software-Tools und integrierten Sensorfunktionen. Hierzu gehören beispielsweise maschinelle Vision-Systeme mit Lokalisierungsmöglichkeiten. Einige Cobots können mithilfe eines sog. Landmark-Tools arbeiten. Diese Markierung wird von der im Roboter eingebauten Kamera einfach erkannt und kann als Referenzpunkt für seine Bewegungen genutzt werden. Über die Landmarks können die Anfahrtspositionen des Roboters definert werden. Das ist vor allem dann hilfreich ist, wenn die Objekte, Maschinen oder Geräte während der Produktion nicht ortsfest mit dem Roboter verbunden sind. Bildverarbeitungssysteme in Cobot integriert Unternehmen benötigen verstärkt einfach zu bedienende intelligente Kamera- und Bildverarbeitungssysteme, um Muster zu erkennen, Qualitätskontrollen durchzuführen, Objekte zu platzieren und Barcodes zu identifizieren. Beispiel Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Pharmazie oder Medtech: Hohe Erwartungen der Verbraucher an die Sicherheit sowie strikte gesetzliche Anforderungen führen dazu, dass Unternehmen dieser Branchen einen wachsenden Bedarf an Erkennungssystemen haben, die überprüfen, ob Informationen auf einer Verpackung oder einem Etikett gemäß definierter Verbraucherinformationen korrekt angebracht wurden. Statt isoliert zu agieren oder aufwändig neue Schnittstellen zu entwickeln, bietet es sich an, Bildverarbeitungssysteme bereits im Cobot-System zu integrieren, um so Rückverfolgbarkeits- und Protokollierungsfunktionen zu optimieren. Ein in den Roboter integriertes Vision-System hilft beispielsweise, Verlässlichkeit, Konsistenz und Präzision kosteneffizient zu verbessern. Ein weiterer Vorteil ist die flexible Skalierbarkeit, die sich ganz nach dem Bedarf des Anwenderunternehmens richtet: So ist es z. B. möglich, mit einem einfach integrierten System zu beginnen und dieses dann individuell zu erweitern. Smarte Systeme, die auf Künstlicher Intelligenz (KI) oder Maschinellem Lernen (ML) basieren, unterstützten zusätzlich bei der effizienten Entscheidungsfindung mithilfe visualisierter Daten. 46 INDUSTRIELLE AUTOMATION 06/2020 www.industrielle-automation.net

SENSORIK UND MESSTECHNIK Höhere Genauigkeit durch künstliche Intelligenz Warum das so wichtig ist? Industrie 4.0 und das Industrial Internet of Things (IIoT) ermöglichen zwar die Erfassung historisch er Daten. Viele KI-Projekte haben jedoch Probleme, wenn es um die Visualisierung neuer Informationen geht. Vorausschauende Wartungs- und Überwachungslösungen, Stichwort Predictive Maintenance, wie der neuer Sysmac AI-Controller des Unternehmens Omron sind in der Lage, die Funktionen von Fertigungslinien und -anlagen mit KI-Verarbeitung in Echtzeit zu verschmelzen. Moderne Produktionsstätten verlangen mehr denn je tiefes Knowhow und Datenerkenntnisse, die auf Maschinenebene – at the edge – generiert und gesammelt werden. Die Maschine lernt von ihren menschlichen Bedienern und verbessert im Gegenzug die Leistung. Eine KI-gesteuerte Technologie kann sowohl Produkt- als auch Geräteausfälle anhand von Daten aus industriellen IoT-Geräten vorhersagen. Die Analyse kombinierter Daten ermöglicht es, Maschinenfehler schnell zu erkenen und einen Anlagenstillstand sowie eine Verschlechterung der Produktqualität zu verhindern. Darüber hinaus kann der KI-Controller Unternehmen unterstützen, indem er Daten aufnimmt und auswertet, die sich mit einem Zeitstempel versehen und visualisieren lassen. Die Rohdatenerfassung wird „at the edge“ vollständig automatisiert, was zu einer höheren Datengenauigkeit und Konsistenz führt. Ferner erstellt die Steuerung automatisch Datenmodelle aus der Korrelationsanalyse und überwacht anhand dieses Modells den Maschinenstatus. Ohne diese Automatisierung müssten Maschinenkonstrukteure und -betreiber eigene Analyse- und Optimierungsmöglichkeiten entwickeln, um Kosten für Cloud-Lösungen zu vermeiden. Einblick in die Fabrik der Zukunft Ein konkretes Beispiel, wie sich Kamera- und Bildverarbeitungstechnologie in ein Cobot-Angebot integrieren lassen, ist der ko llaborierende Roboter vom Typ Omron TM. Er eignet sich für Montage, Verpackung, Inspektion und Logistik. Die eingebaute 5-Megapixel-Kamera und das inte grierte Vision-System sind zwei der größten Vorteile dieser Roboter serie: Dabei ist das Bildverarbeitungssystem für die Muster erkennung, Objekterkennung, Positionierung, Farbklassifizierung und Barcode-Identifikation ausgelegt. Mit dem Task-Designer der Software können Anwender Auf gaben für den sofortigen Einsatz einrichten, ohne zusätzliche Kameras oder Beleuchtungstools installieren zu müssen. Die integrierte Kamera des Roboters lokalisiert Objekte mithilfe der Auto fokusfunktionalität in einem variablen Sichtfeld und bei variablem Abstand zwischen Kamera und Objekt. Das Bildver arbeitungssystem verbessert die Zuverlässigkeit, Konsistenz und die Präzision der jeweiligen Anwendung. Cobots erwecken die flexible Fabrik der Zukunft zum Leben, da sie es Maschinen und Menschen ermöglichen, Seite an Seite und Hand in Hand zu arbeiten. Kombiniert zu einem Gesamtpaket mit mobilen Robotern, Bildverarbeitungstechnologie, Risikomanagement und Sicherheitsservices können die mobilen Roboter Unter- 01 Die eingebaute 5-Megapixel-Kamera und das integrierte Vision-System sorgen für Präzision in der Anwendung 02 Der kollaborierende Roboter ist ein Beispiel dafür, wie sich Cobot, Kamera- und Bildverarbeitungstechnologie in einem System vereinen lassen nehmen im Industrieumfeld deutliche Vorteile bringen. Die neuen Produktlinien kollaborativer Roboter sind sicherer, einfacher zu programmieren und lassen sich leichter in andere Systeme integrieren. Hierdurch tragen sie maßgeb- 02 lich dazu bei, eine intelligente und zukunftsorientierte Fertigungsumgebung zu realisieren. Innovative Cobots sind nicht nur vielseitig und in zahlreichen Anwendungen wie Maschinenbestückung, Be- und Entladen, Montage, Klebemittelauftrag, Prüfen oder Löten einsetzbar. Verfügen sie zudem über ein integriertes und intelligentes Bildverarbeitungssystem, profitieren Anwender von weiteren Mehrwerten, um Produktionsabläufe zu verbessern und Mitarbeiter zu entlasten. Bilder: Omron www.omron.com #kommunikationgehtweiter #wirsindfürsieda sales@vfmz.de EA_Kommunikation_185x60mm_2020_10.indd 1 www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 27.10.2020 06/2020 10:56:20 47