Bildverarbeitung Quo Vadis? Paderborn, 11.10.2010 Patrick Schwarzkopf Stellvertretender Geschäftsführer VDMA Robotik + Automation General Secretary European Machine Vision Association (EMVA) Aktuelle Trends in der Bildverarbeitung Seite 1 11.10. 2010
Übersicht Daten und Fakten aus der aktuellen Analysen Bildverarbeitungs-Trends Märkte der Zukunft: Chancen für die Industrielle Bildverarbeitung Seite 2 11.10. 2010
Maschinenbau in Deutschland: Prognose soeben auf 8% erhöht! VDMA Produktionsprognose für die reale Maschinenproduktion reale Veränderung gegenüber dem Vorjahr 15 % 10 5 0-5 4,2 0,4 3,6 5,9-0,9 6,7 1,5-2,7-0,4 5,7 4,4 7,0 10,6 6,0 Prognose 2011: +8% 6,0-10 -15-20 -25-30 -24,5 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Prognose Quelle: Statistisches Bundesamt, VDMA Seite 3 11.10. 2010
Robotik 1. Halbjahr 2010: Automobilindutrie ist der Motor Einsatz von Industrierobotern nach Branchen 1. Hj. 2009 und 1. Hj. 2010 Auto (Hersteller) Auto (Zuliefererer Kunstoff/Gummi/Chemie Metallprodukte Maschinen Elektrik/Elektronik* Nahrungsmittel Haushaltsgeräte Keramik/Glas/Stein nicht industrielle Branchen Sonstige nicht spezifiziert 1. Hj. 2010 1. Hj. 2009 0 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 Stück *incl. Kommunikationstechnik, Computer, Medizintechnik Seite 4 11.10. 2010
Robotik + Automation: Auftragseingänge über Durchschnitt Auftragseingang in ausgewählten Fachzweigen Reale Veränderung, Juni - August 2010 / 2009 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Insgesamt 52 % Quelle: VDMA Seite 5 11.10. 2010 Gießereimaschinen Textilmaschinen Hütten-u.Walzwerke Werkzeugmaschinen Holzbearbeitmasch. Antriebstechnik Robotik u. Automation Präzisionswerkzeuge Bergbaumaschinen Fluidtechnik Kunststoffu.Gummimasch. Bauu.Baustoffmasch. Kompr.u.Vakuump. Druck- u. Papiertechn. Allgemeine Lufttechnik Fördertechnik Verfahrenstechnik Flüssigkeitspumpen Nahrungsm.u.Verpm. Armaturen Landtechnik 391
Industrielle Bildverarbeitung: Zurück auf dem Wachstumspfad Industrielle Bildverarbeitung Deutschland Gesamtumsatz (Inland + Export) Mio. Euro 1.400 1.200 +18% +5% 1.000 800 600 400 200 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010* 2011* *Prognose Seite 6 11.10. 2010
Deutschland der erfolgreiche Kameraproduzent! 1,000 Euro 160.000 140.000 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 Deutsche BV-Kamerahersteller Gesamtumsatz (Inland + Export) 16,4 % 28,6 % 15 % 2,6 % 0 2004 2005 2006 2007 2008 Umsatz der teilnehmenden Firmen! Quelle: VDMA Seite 7 11.10. 2010
Rekordjahr 2008: Die meisten Produktgruppen im Umsatz-Plus (VDMA) Vision Sensoren + 33,1 % Vision Software + 16,0 % Systeme, konfigurierbar + 13,0 % Smart Cameras + 7,9 % Beleuchtung + 7,7 % Verbindungen/Kabel + 7,0 % Optiken + 3,8 % Kameras + 2,6 % Systeme, anwendungsspezifisch + 1,8 % Frame Grabber - 17,1 % Seite 8 11.10. 2010
Deutsche BV-Unternehmen kaufen BV-Komponenten hauptsächlich in D Quelle: EMVA Seite 9 11.10. 2010
Europäische BV-Unternehmen kaufen BV-Komponenten hauptsächlich in Europa Origin of purchased components - Europe 100% ROW other Asia 90% Asia Asia Asia Japan Japan 80% 70% 60% Americas Americas Americas Americas Americas 50% other Europe other Europe 40% 30% Europe Europe Europe Germany Germany 20% 10% 0% 2004 2005 2006 2007 2008 Quelle: EMVA Seite 10 11.10. 2010
Anwendungen Seite 11 11.10. 2010
Einsatzgebiete nach Kundenbranchen Seite 12 11.10. 2010
Die Fabrik der Zukunft braucht Bildverarbeitung Maximaler Nutzen ist mit minimalem Einsatz von Material und Energie zu erzielen Strengste Qualitäts- und Sicherheitsvorgaben Lückenlose Rückverfolgbarkeit und Dokumentation. 100%- Kontrolle wird zum Standard Häufigere Modellwechsel und höhere Individualisierung der Produkte erfordern mehr Flexibilität von der Automatisierungstechnik Produktivitätssteigerungen und Kostensenkungen Seite 13 11.10. 2010
Platzsparend und hoch integriert Intelligente Kameras und Vision Sensoren Intelligente Kameras und Vision Sensoren werden immer leistungsfähiger Es wird einfacher, Bildverarbeitung einzubetten Bildverarbeitung wird in immer mehr Bereichen wirtschaftlich Seite 14 11.10. 2010
Intuitiv bedienbar: Vom Spezialisten zum fachfremden Nutzer Konfigurieren statt programmieren Intuitive Bedienung, drag & drop, GUI Software- Bibliotheken Seite 15 11.10. 2010
Leicht integrierbar: Standardisierte Schnittstellen Einfache Integration spart Zeit und Geld GenICam, GigE Vision, USB, CoaXPress und Co. Seite 16 11.10. 2010
Die dritte Dimension: Kenzeichen 3D! Neue Verfahren, z.b. Time-of- Flight (PMD) Fortschritte in den klassischen Verfahren (Triangulation, etc.) Neue, verbesserte 3D- Software Einfachere Bedienbarkeit, z.b. 3D-Vision Sensoren Anteil der 3D-Anwendungen stieg von 10% (2008) auf 15% (2009) Seite 17 11.10. 2010
Farbe wird zum Standard Farbe ist nützliches Merkmal für die Lösung vielfältiger Aufgaben Vielzahl erschwinglicher Farbkameras verfügbar Seite 18 11.10. 2010
Leistungssteigerung durch Mehrkernprozessoren und bessere Kameras Rechenleistung steigt und wird tendenziell günstiger Moore sches Gesetz noch immer zutreffend Bildverarbeitungssoftware muss auf Mehrkernprozessoren angepasst werden, um die Leistungssteigerung zu erreichen Höhere Auflösungen und Frame Rates bei den Kameras Hoch leistungsfähige Schnittstellen Seite 19 11.10. 2010
Kommunikationstechnische Einbettung in komplexe Fertigungssysteme Bildverarbeitung kann weit mehr als nur gut von schlecht unterscheiden Eine Vielzahl von Daten fällt beim Bildverarbeitungssystem an. Diese Daten können für die Optimierung des gesamten Fertigungssystem verwendet werden ( nachregeln ) Fehlerentstehung vermeiden, statt Fehler nur zu erkennen Klassifikation in verschiedene Qualitätsstufen Seite 20 11.10. 2010
Landwirtschaft Nur dort spritzen, wo es notwendig ist! Precision Farming Quelle: Polytechnische Universität Valencia, Universität Illinois Seite 21 11.10. 2010
Landwirtschaft Automatische Spurführung Pass 1 Pass 2 Pass 3 Planter width > d < d d Wo das GPS versagt Quelle: Polytechnische Universität Valencia Seite 22 11.10. 2010
IBV im Weltall: Brandmelder im Satellit Quelle: DLR Seite 23 11.10. 2010
Medizin und Gesundheit Muttermal oder Melanom? Automatische Blutbilderstellung Quellen: Fraunhofer IIS, CTR Seite 24 11.10. 2010
Bildverarbeitung im Sport: Linienrichter und Teamanalyse Unbestechlicher Lininerichter Quellen: imaging and machine vision europe, cairos Laufwege, Geschwindigkeiten, Distanzen, Kompaktheit des Teams Seite 25 11.10. 2010
Verkehrstechnik und -telematik Free flow, Umweltschutz, Sicherheit Mautsysteme Geschwindigkeitsmessung Quellen: Siemens-VDO, Vitronic, Kappa Fahrerassistenzsysteme Seite 26 11.10. 2010
Forensik und Kriminologie Schuhspurvergleiche mit Bildverarbeitung und Datenbanken Quellen: GFAI, Kappa Kennzeichenerkennung und Fahndung Seite 27 11.10. 2010
Rekonstruktion von Dokumenten Stasi-Schnipsel Quellen: Fraunhofer IPK Seite 28 11.10. 2010
Sicherheit Videobildanalyse, Personentracking Personen-Identifikation, Zutrittskontrolle Quellen: Robowatch, UCL Center for Crime Prevention Roboter als Nachtwächter Seite 29 11.10. 2010
Mensch und Maschine Wie begegnen wir uns in Zukunft? Roboter, kannst du mir mal assistieren? Serviceroboter Quellen: FH Bonn-Rhein-Sieg, Fraunhofer IPA Kreissäge mit Handerkennung Seite 30 11.10. 2010
Bildverarbeitung Quo Vadis? Paderborn, 11.10.2010 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. www.vdma.org/vision vision@vdma.org Seite 31 11.10. 2010
Bildverarbeitung Quo Vadis? Paderborn, 11.10.2010 European Vision Technology Market Statistics 2010 Erhältlich über info@emva.org Seite 32 11.10. 2010