Die Evolution in der Paketidentifikation- Eine technische Analyse Dipl.-Ing. Gerhard Bär stellvertretender Geschäftsführer Bereichsleiter Ident-Technologie VITRONIC Dr.-Ing. Stein Bildverarbeitungssysteme GmbH Hasengartenstraße 14, Wiesbaden www.vitronic.com 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 1 Inhaltsverzeichnis Firmenprofil 1. Einführung 2. Anforderungen Identifikation 3. Systemaufbau 4. Komponenten und Systeme 5. Telecoding 6. Applikationen 7. Zusammenfassung / Ausblick 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 2 1
Entwicklung Gründungsjahr: 1984 Stammkapital: 1.500.000,- Inhaber und Geschäftsführer: Dr.-Ing. Norbert Stein Standorte: - Wiesbaden, Hauptsitz - Louisville, USA, VITRONIC Machine Vision Ltd., Schwestergesellschaft - Ginsheim-Gustavsburg, Produktion - Goslar, Technisches Büro Nord Spektrum: Bildverarbeitungssysteme - kundespezifische Systemlösungen - standardisierte Bildverarbeitungslösungen - Auftragsforschung und Entwicklung 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 3 Entwicklung 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004* Mitarbeiter gesamt 67 70 76 90 130 142 187 260 252 davon Vertragsmitarbeiter 0 0 0 0 0 0 22 77 52 - Entwicklung 43 45 48 56 69 72 88 109 133 - Produktion 14 15 17 19 35 39 59 103 75 - Verwaltung/Vertrieb 10 10 11 16 26 31 40 48 44 Auftragseingang in T 7.200 7.500 7.847 21.021 11.209 21.201 72.672 78.271 65.000 Gesamtleistung in T 6.100 7.100 8.100 9.200 14.650 19.000 21.000 79.400 74.000 Alle Zahlen: VITRONIC GmbH inkl. VITRONIC Ltd. *2004 geschätzt Gesamtleistung / Auftragseingang in Mio. Anzahl Mitarbeiter 80 72,67 79,4 78,27 74 250 260 252 70 65 60 200 187 50 150 130 142 133 40 109 30 20 10 6,1 7,2 7,1 7,5 8,1 7,84 9,7 21,02 21,2 21 19 14,65 11,21 100 50 67 43 70 45 76 48 91 56 69 72 88 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004* 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Gesamtleistung Auftragseingang Mitarbeiter gesamt Ingenieure 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 4 2
Anwendungsbereiche Firmenprofil Fabrikautomation Qualitätsprüfung Identifikation Verkehrstelematik/Fahrzeugführung 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 5 Anforderungen Anforderungen an automatische Ident-Systeme: Höchste Verfügbarkeit Anlage gibt Geschwindigkeit, Lesebreite und max. Dimensionen vor Hohe Leseraten Barcode, 2D-Codes OCR, Maschinen- und Handschrift Videokodierung für nicht maschinell lesbare Informationen Integriertes Wiegen und Volumenvermessung (DWS, zertifiziert) Omnidirektionales Mehrseitenlesen Kurzer Return on Investment 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 6 3
Identifikation Lesen von Klarschrift, Barcode und 2D-Code im Materialfluss: Sehr hohe Auflösung und Bildfolge Omnidirektionale Lesetechnik Ausgleichen von Scherungen Intelligente Code-Rekonstruktionsverfahren Garantiert sichere Leseergebnisse bei: Hohen Geschwindigkeiten Geringer Codehöhe Variierenden Leseabständen Schlechter Codequalität Schlechter Kontrastierung 2D-Codes und OCR 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 7 Systemaufbau Top Only Camera Tunnel Structure (BCR & OCR) Triggering Photoeye Dimensioner / Light Tree 10/100 MBit Ethernet Switch Top Camera CAN Bus Gigabit Fiber BCR Decode PC Sorter / Upper Level Control OCR Decode PC 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 8 4
Systemaufbau Top-Identsystem 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 9 Systemaufbau Toplesung 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 10 5
Systemaufbau 5-Seitenlesung 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 11 Systemaufbau 5-/6-Seiten Kameratunnel 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 12 6
Systemaufbau Sensor Station Line Scan Camera Illumination Sensor Computer Barcode VIBAR OCR VICODE Conveyor Control and Tracking Weight Measurement Labeling Station Barcode Scanner 3D-Sensor Fibre Optics Fibre Optics NETWORK Modem/ISDN (Telemaintenance) Host Computer Supervision (Identification Control Unit) (Health Monitor) Videocoding Station Database Address Verification Local Database (Distribution Center) Database Result Documentation Database Server 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 13 Systemvergleich SCANNER Scan rate 1.000 Hz Evolution >>>> CAMERA Scan rate 20.000 Hz Image in memory Image in memory 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 14 7
Komponenten Schnelle Autofokus - Zeilenkamera: Dynamische Echtzeit-Fokussierung auf der Paketoberfläche Schärfenbereich bis 1,5 m 4.000 bis 8.000 Pixel / Zeile (160 MHz) typ. 19,5 khz bzw. 24 khz Zeilenfrequenz Bis 260 dpi für höchste Auflösung Digitalisierung in der Kamera Glasfaserinterface zum PC (2*125 MB/Sek.) (max. 500 m) Verschleiß- und wartungsfrei 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 15 Komponenten LED-Beleuchtung: hohe Lichtausbeute geringer Stromverbrauch Linienfokussierung optimiert auf Zeilenkamera Focusbereich (Breite; Tiefe): 1m Schärfentiefebereich 1,5 m mit konstanter Beleuchtung hohe Lebensdauer: > 40.000 h kurze Einschaltzeit auf max. Helligkeit extern steuerbar über Can Bus Überwachung für Statusanzeige 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 16 8
Komponenten Kamera Beleuchtungseinheit: Coplanare LED-Beleuchtung mit integrierter Kamera im Werk komplett vorjustiert und kalibriert einfache Integration in die Kundenanlage hohe Geschwindigkeiten bis 2,8 m/s realisiert hohe Bildqualität >> auch für feine 2D-Codes und OCR geeignet 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 17 Komponenten Bildqualität 250 DPI auf Sorter 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 18 9
Komponenten Bildqualität 250 DPI auf Sorter 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 19 Komponenten Bildqualität 250 DPI auf Sorter 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 20 10
Komponenten Bildqualität 250 DPI auf Sorter 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 21 Komponenten Kameraeinheit Autofokusbereich mit konstanter Leuchtdichte 8k / 105mm 550mm 1520mm 1100mm 2900mm 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 22 11
Komponenten VOLUMEC HS2 - Volumenvermessung: Kompakter Sensorkopf Laserlaufzeitmessverfahren Quaderförmige Objekte (Einkopflösung) Irregulars (Doppelkopflösung) Messgenauigkeit: - Einkopflösung: 10 x 10 x 5 mm (LxBxH) - Doppelkopflösung: 5 x 5 x 5 mm (LxBxH) Bandgeschwindigkeit: bis 2 m/s Abstand zum Objekt: 0.7 m bis 3 m PTB zertifiziert 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 23 Komponenten Sensor PC: Glasfaser Kamerainterface Grauwertverarbeitung Barcodelesen (Code 128, Code 39, 2/5 etc. 2D Codelesen: UPS MaxiCode, Data Matrix Code, PDF 417 OCR: Adresslesen - Automatische Adress - Suche (ROI) - Drehlagenunabhängige Erkennung - Druck- und Handschrift Telecoding Interface ULC (Upper Level Control) Interface 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 24 12
Komponenten Telecoding: Manuelle Eingabe an Telecoding Arbeitsplätzen Ruhige Büroumgebung Online-Codierung (im Sortierprozeß) Offline-Codierung (zeitlich versetzte Codierung) Gleichmäßige Auslastung aller Arbeitsplätze Redundantes Soft- und Hardware- Konzept Beliebig skalierbar 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 25 Komponenten Ziel beim Telecoding: Schnelles codieren -> möglichst geringe Personalkosten Automatisches Vorzoomen Automatisches Vordrehen Kein Umgreifen zwischen Maus und Tastatur Telecoding für 6 Paketseiten Einfache Adresseingabe durch Datenbank-Unterstützung Kundenspezifische Funktionstasten 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 26 13
Komponenten Kundenspezifische Eingabemaske 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 27 Komponenten Telecodingmasken: Übersicht & Zoom-Funktion Adressverifikation Frei konfigurierbare Hot-Keys Pausenzeiten Statistikfunktionen 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 28 14
Systeme DWS System VOLUMEC-HS2 Frame VICAM ssi Scale VOLUMEC-HS2 Scale accuracy: +/- 5 mm in length, width, and height according to OIML R 129 min. 100g - max. 31.500 g (e=d=20g) calibrated and certified accuracy according to OIML-R51 class Y(a) System certified by the PTB for belt speed of 0 to 2 m/s 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 29 Applikation UPS WORLDHUB Louisville /KY 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 30 15
Applikation UPS WORLDHUB Louisville /KY 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 31 Applikation UPS Worldhub: 167 Dreiseiten-Identsysteme Paketeingang - Barcode und 2D-Codelesung (Maxicode) - Videocoding - Volumenvermessung - Gewichtserfassung über dyn. Waage 28 Top Identsysteme über Kippschalensorter Durchsatz: 300.000 Pakete / h (2000 / Inbound Linie) Geschwindigkeit bis 1,7m/s 80 Videocodierstationen für Adresseingabe 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 32 16
Applikation UPS Worldhub: Frankfurt Fechenheim HUB (20 Cameras and Telecoding) Cologne (2 Top Side Smalls Systems & Volume Measurement) Duesseldorf (2 Top Side Parcel Systems) Worldport in Louisville, KY (167 DWS & 28 Smalls) Cologne Air Hub (4 Top Side & OIML Certified Dimensioning Systems) Nuneaton Hub (UK) (6 Top Side & OIML Certified Dimensioning Systems) Stansted Air Hub (UK) (1 Three-Side Barcode Reading System) New Air Hub Cologne (56 multisided Barcode Reading Systems) Paris (1 three sided Barcode Reading System & Telecoding) Brussels (2 Three-Side Barcode Reading Systems) 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 33 Applikation USPS JFK Airport, New York 6-Seiten Lesesystem Barcode ID Volumenvermessung clear spot Erkennung Interface zu Labelapplikator (X,Y,Z) 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 34 17
Applikation Koreanische Post Paket- und Großbrief-Identifikation PLZ UV Postbarcode 2,1 m / Sek. 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 35 Applikation Koreanische Post: Adressen 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 36 18
Applikation Dänische Post Adresse 5 Seitenlesung auf Kippschalensorter 4 Systeme Barcode und 2-D Codelesung OCR Adresslesung Volumenvermessung auf dem Tray 1,8 m /Sek. 11.000 pph max. 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 37 Applikation FDXG - USA Lieferung und Installation > 100 5/6-Seitenlesesysteme bis Mitte 2005 Omnidirektionallesung mit 6 Kameras Barcodelesung 2-D Codelesung (PDF 417) Volumenvermessung V = 2,7 m /Sek. 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 38 19
Applikation Identifikation Wareneingang Versandhauser Identifikation Frontseite der Kartons Automatische Suche und Lesung des Lieferantenetiketts hohe Toleranzen für - Etikettenlayout - Schriftgröße und Schriftart Videocoding 100% Leserate mit OCR und Videocoding 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 39 Applikation Retourenwarenerfassung in Versandhäusern Omnidirektionale Barcode- und OCR-Identifikation Mehrfachwelligkeiten auf Folie Handschrifterkennung Retourengrund Bildfeldbreite 600 mm Max. Teilehöhe 400 mm Handauflegeplätzen bis V = 0,7m/s Sorter bis V= 2,2 m /s 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 40 20
Referenzen Postal: UPS Frankfurt/Fechenheim Ground Mail Hub UPS Düsseldorf; Paris; Brussels; Nuneaton; UPS - Cologne Deutsche Post AG (German Postal Service) Korean Post Danish Post La Poste, France Swedish Post Australian Post UPS Wordport USPS-RMS USPS-6-sided FDXG 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 41 Referenzen Briefsortierung: Darmstädter Echo, Germany Mannheimer Morgen, Germany Versandhäuser: Klingel Versand, Germany Schwab Versand, Germany Otto Versand, Germany Baur Versand, Germany Quelle, Germany Bader, Germany 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 42 21
Zusammenfassung Schnelle Autofokus-Zeilenkameras bieten neue Lösungsmöglichkeiten für Identaufgaben bei: Grossen Bildfeldern > 1m Schärfentiefe von > 1 m Hohen Geschwindigkeiten > 3 m/s Auflösung > 250 dpi möglich Hohe Leseraten bei Barcode; 2D-Code und OCR Bis 100% Leserate durch Videocoding 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 43 Zusammenfassung Komplette Ident-Lösung aus einer Hand: Kameratechnologie State of the Art Intelligentes Hardwarekonzept Komplettes Softwarepaket: - Identifikation (Barcode, 2D-Code, OCR) - Videocoding - Visualisierung - Schnittstellenmanagement - Kundeninterface 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 44 22
Zusammenfassung Kompetenz beim Kunden: Kernkompetenz im Bereich Bildverarbeitung Materialfluss und Logistik Maßgeschneiderte kundenspezifische Lösung Kompetente Kundenbetreuung - Konzeptberatung - Spezifikationserstellung Professionelles Projektmanagement Kunden- und anlagenspezifisches Service- und Wartungskonzept - Hotline - Fernwartung - Vorort Service -Wartung 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 45 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit VITRONIC Dr.-Ing. Stein Bildverarbeitungssysteme GmbH Hasengartenstraße 14, Wiesbaden www.vitronic.de 5. VDMA Informationstag Lagertechnik, 7. Juni 2005 46 23