Multi-Kamera Bildverarbeitung in vernetzter Fertigungsumgebung

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1 Herzlich Willkommen! Multi-Kamera Bildverarbeitung in vernetzter Fertigungsumgebung Machine Vision das Auge von Industrie 4.0 Inspect Application Forum 2014 Dipl.-Ing. D. Zinnäcker 10/11/14

2 Zur Person Dirk Zinnäcker Dipl.-Ing. Elektrotechnik (TU Karlsruhe) Geschäftsführer der NeuroCheck GmbH 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 2

3 NeuroCheck GmbH: Das Unternehmen Software + Applikationen 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 3

4 NeuroCheck Software NeuroCheck Software Seit 20 Jahren die Plattform für die industrielle Bildverarbeitung Konfigurierbare Software ohne Programmierung Integrierte Geräteansteuerung Offene Prozess- und Kommunikationsschnittstellen Großer BV-Funktionsumfang Erweiterbar über PlugIn Schnittstellen Detaillierte System- Logdateien 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 4

5 NeuroCheck Engineering Team NeuroCheck Applikationen Team erfahrener Projektingenieure Komplettlösungen auf Basis NeuroCheck Machbarkeitsuntersuchung Entwickeln der Prüflösung Inbetriebnahme Optimierung und Service 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 5

6 Thema: Anforderungen an BV in vernetzter Fertigung Anforderungen Bildverarbeitung Beispiel : Endmontage-Kontrolle an Motoren Prüfstellen Ca. 250 Motor-Varianten 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 6

7 Anforderungen in vernetzter Fertigung Multi-Kamera-Systeme Mix an Bildverarbeitungs-Methoden Anwesenheitskontrolle Codes oder Schrift lesen Oberflächenkontrolle Druckbildkontrolle Farberkennung Maßkontrolle Mustererkennung Lageerkennung 2D/3D 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 7

8 Vernetze Kommunikation Kommunikation im Produktions-Netzwerk Feldbus: Austausch von Status und Steuersignalen Einlesen Varianteninformationen Prüfzyklus und Übermitteln von Ergebnissen und Messwerten Langzeit-Archivierung von Ergebnisdaten und Bildern Erzeugen von druckbaren Prüfprotokollen Fern-Wartung 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 8

9 Schnittstellen Bildverarbeitung Schnittstellen Bildverarbeitungssystem SPS NeuroCheck Prüfrechner TCP/IP Datenbank- Server Feldbus HDD Netzwerk Bilder, Mess- & Prüfdaten, Feld - Switch IO- Modul GigE Kameras LED- Beleuchtung 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 9

10 Software-Architektur NeuroCheck Kommunikations-Architektur Entkoppelung durch 2 Zwischenschichten: Register Datenformat-Konverter 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 10

11 Datenformat-Konverter Liste aktuell verfügbarer Konverter Digital-I/O Serielle Schnittstelle (RS-232) Ethernet TCP/IP, UDP/IP Feldbus Profibus DP,PROFINET, Ethernet/IP, MODBUS/TCP, EtherCAT, PowerLink, Sercos III Datenbanken MS-SQL, MySQL, Oracle, Access, Excel Datei XML, CSV, TXT, Benutzerdefiniert 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 11

12 Varianten-Verwaltung Verarbeitung Varianten-Vielfalt >250 Variante durch Merkmals-Kombinationen Verwaltet in SQL DB des Produktionsleitsystems SPS meldet Varianten-ID BV-PC startet SQL-Abfrage [SELECT * FROM [job-id] WHERE [sort_index] = 7] Empfang Merkmalsliste Variante Merkmal 1 Merkmal 2 Merkmal Merkmal n # aktiv Code aktiv Code aktiv Code aktiv Code aktiv 7F SPS NeuroCheck Prüfrechner Datenbank- Server Variante-ID SQL-Query 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 12

13 Varianten-Verwaltung Flow-Control NeuroCheck interpretiert SQL-String Flow-Control erzeugt dynamischen Prüfablauf Sequenzielle Bearbeitung merkmalsbezogener Prüfprogramme Prüfrechner NeuroCheck Flow-Control Prüfprogramm Merkmal 1 Vorteile Modular erweiterbar Neue Varianten ohne Bediener-Eingriff Wartung und Optimierung einzelner Prüfprogramme Prüfprogramm Merkmal 2 Prüfprogramm Merkmal n Visualisierung, Datenausgabe 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 13

14 Ergebnisdaten Ausgabe Ergebnisdaten Übersichtsdarstellung auf Systemmonitor Summenergebnis an SPS Detaildaten an DB-Server Kamerabilder: Var#_Teile#_Date.bmp Einzelergebnisse: Teile#-ID in DB Protokoll-Files SPS NeuroCheck Prüfrechner Datenbank- Server Ergebnis SQL-Query 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 14

15 Ergebnisdaten Produktionsablauf Nacharbeit NIO Prüfteil stoppt am Nacharbeitsplatz. Werker benötigt Fehlerinformationen Prüfprotokoll Aufruf über RFID, Handscanner, Eingabe Darstellung auf Terminal 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 15

16 Protokoll-File Browser-Protokoll Server hostet Ergebnis-DB, Webserver und PHP Abruf Webseite über Teile-# Darstellung im Standard-Browser auf Terminal, Tablet, Smartphone Datenbank- Server Router 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 16

17 Zusammenfassung Bildverarbeitung in vernetzter Fertigung Alle gängigen BV-Verfahren verfügbar Methoden zur dynamischen Variantenverwaltung Mehrkanalig kommunikationsfähig Flexibel anpassbar an heterogen Netzwerk-Strukturen 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 17

18 Fazit Erfolgsrezept Konsequenter Einsatz standardisierter und konfigurierbarer Software-Tools Kein Tool konfiguriert sich automatisch! Komplexe Applikation benötigen Ingenieure mit profunden Kenntnissen über die BV hinaus Intensive Kommunikation mit Kunde in der Projektphase Klare Schnittstellen-Spezifikationen Bildverarbeitung das Auge von Industrie /11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 18

19 Danke für Ihr Interesse! Fragen? 10/11/14 Multi-Kamera BV in vernetzter Fertigung 19