Und er scannt, und scannt, und scannt..." Innovative Massendigitalisierung durch Robotertechnologie

Und er scannt, und scannt, und scannt..." Innovative Massendigitalisierung durch Robotertechnologie Dr. Markus Brantl, BSB, Dr. Irmhild Schäfer, BSB, Institut für Buch- und Handschriftenrestaurierung Stephan Tratter, Fa. Treventus Brantl, Schäfer,Tratter

Agenda 1. Kurzvorstellung 2. Massendigitalisierung und Projekte: Der Weg zum ScanRobot (Brantl) 3. Konservatorische Qualitätsanforderungen an die Digitalisierung Alter Drucke (Schäfer) 4. Der ScanRobot (Tratter) 2

Das Münchener Digitalisierungszentrum (MDZ) MDZ heute zentrale Innovations- und digitale Produktionseinheit 1997 Gründung als Einrichtung der Bayerischen Staatsbibliothek mit DFG- Förderung als eines von zwei nationalen Digitalisierungszentren (neben GDZ) 2003 verstetigt als Referat Digitale Bibliothek der Hauptabteilung Bestandsaufbau & Erschließung Personalstand: 5 Planstellen 35 Projektstellen (drittmittelfinanziert; DFG, Freistaat, EU) Scanzentrum des MDZ 4

MDZ- Aufgaben Innovation und Produktion in der digitalen Bibliothek Retrodigitalisierung Langzeitarchivierung Themenspezifische Portale Forschung & Entwicklung Consulting (z.b. Workflows) Serviceprovider (z.b. Digitalisierungstechnik) www.muenchener-digitalisierungszentrum.de - Allgemeine Infos zu Digitalisierung etc. - Über 80 Projekte online - Zeitraum 751-2006 -RSS-Feed der bereitgestellten Digitalisate - 5

Institut für Buch- und Handschriftenrestaurierung IBR, 1963, Referat der BSB International vernetzt 14 Planstellen Seit 1991 Fachakademie Restauratorenausbildung 6

Aufgaben des IBR Restaurierung Anwendungsforschung Präventive Konservierung, u.a. Buchwiegen, Schutzkassetten, Begleitung der Digitalisierung Öffnungswinkel 120 Öffnungswinkel 120 7

Treventus Mechatronics GmbH automatischer Buchscanner Massendigitalisierung Consulting ScanRobot sehr schonend für Bücher trotzdem schnell einfach in der Bedienung ScanGate-Software ausgezeichnetes Preis/Leistungsverhältnis 8

Definition heute Was ist Massendigitalisierung? Produktion von mehr als einer Million Seiten? Titel? Produktion von mehr als einer Million Seiten in einem begrenzten Zeitraum und morgen? 10

Herausforderungen der Massendigitalisierung Logistik Ausleihe Transport Rückbuchung Produktionsprozesse der (Retro-) Digitalisierung Scannen Qualitätssicherung Integration der Metadaten Datenvolumina 11

Massendigitalisierung benötigt Definierte, flexibel gestaltete Workflows für die gesamte Produktionskette Konzept für Storage und Langzeitarchivierung Neue Technologien automatische Buchscanner Weitgehende Automatisierung der Standardarbeitsschritte 12

ZEND: MDZ- Software für die Massendigitalisierung ZEND Zentrale Erfassungs- und Nachweisdatenbank Electronic Publishing System für die (Retro-) Digitalisierung mit Komponenten Dokumenten-Management Web-Content-Management Workflow-Management Eigenentwicklung auf der Basis von Open- Source-Software LinuxApacheMySQLPHP (bzw. Perl) Cocoon XML-Publishing Framework von Apache Flexibel (z.b. virtuelles Buch oder anderer Medientyp) Skalierbar (z. B. Cross Server) Wird eingesetzt VD16digital Google-Projekt für die Bereitstellung der Daten, die die BSB von Google bekommt 13

Warum Massendigitalisierung an der BSB? Ziel: Gesamten konventionellen, urheberrechtsfreien Bestand auch digital vorhalten 14

Massendigitalisierung: Die 4 Säulen der 15

Aktuelle Massendigitalisierung-Projekte Projekt Anzahl-Titel Zeitraum Seiten gesamt Die drei ScanRobots im MDZ-Scanzentrum VD16digital -1 ~4.300 2006-2008 ~ 1 Mio. VD16digital -2 ~37.000 2007-2009 ~ 7,5 Mio. Inkunabeln ~ 9.000 2008-2012 ~ 1,6 Mio. Private Public Partnership mit > 1 Mio. 2008- > 250 Mio. Linux-Cluster des MDZ für das Google- Projekt 16

1501-1517( VD16-1 ) Pilotprojekt zur Massendigitalisierung Laufzeit: 2006-2008 Scannen in Handauflage an handelsüblichen Buchscannern (Format A2) Digitaler Master mit 300-400ppi, 24 Bit, TIFF mit ICC- Profilen, unkomprimiert ~ 4.300 Titel = ~ 20 Terabyte digitale Masterdaten Tiefere Erschließung Erfassung, Erschließung, Bereitstellung, und Langzeitarchivierung mit ZEND Kooperationspartner für Storage und Langzeitarchivierung Leibniz- Rechenzentrum Laufzeit: 2007-2009 Scannen mit automatischen Buchscannern Digitaler Master mit 300ppi, 24 Bit, TIFF mit ICC-Profilen, unkomprimiert 1518-1600( VD16-2 ) 37.000 Titel = ~ 175 Terabyte digitale Masterdaten Erfassung, Erschließung, Bereitstellung, und Langzeitarchivierung mit ZEND 17

Schwierigkeiten beim Scannen im VD16-1 Konservatorische Anforderungen: 1. Öffnungswinkel: 70% der Werke unter/bis 90 2. Keine Glasplatte! Scannen mit Buchstütze Nur einseitiges Scannen möglich (1 Scan/Klick = 1 Seite) 3 Prozesschritte ScannenderlinkenSeiten Scannen der rechten Seiten Zusammenziehen der Seiten via Scan-Software fehlende Paginierung führte zu höherer Fehlerquote Reduktion des Durchsatzes 18

Durchsatz im VD16-1 Durchschnittlich 3 Titel pro Scanner / 8 Stunden- Arbeitstag Rüstzeit pro Werk steigt bei Einhaltung der konservatorischen Anforderungen Rüstzeit = Einrichten vor dem ersten Scan Scannen der Farb-/Schärfetargets Nachjustieren im laufenden Scanprozess für die Tiefenschärfe (nur bei Scannen ohne Glasplatte) Integrationszeit Scan auf die Festplatte in Echtzeit Abrüsten Rüstzeit variiert von Objekt zu Objekt 19

Der Weg zum ScanRobot-Einsatz Ziel: Optimierung des Durchsatzes beim Scannen von Alten Drucken mit eingeschränktem Öffnungswinkel 2006 - Marktsichtung automatische Buchscanner (Hardund Software) und Ausschreibung Entwicklungspartnerschaft mit Meilensteine Juli 2007: 2 Prototypen in der BSB Januar 2008: Aufnahme der Produktion März 2008: 3. Roboter April 2008: 4-Schichtbetrieb von 07:00 bis 23.00 20

VD16-2 : ScanRobot-Durchsatz Status derzeit: 10 Titel pro ScanRobot / 8 Stunden-Arbeitstag Gesamtwochenproduktion: 300 Titel Zwischenfazit: Ziel einer deutlichen Produktionssteigerung ist erreicht Nächste Schritte zur weiteren Optimierung des Durchsatzes Upgrade der Buchwippe und des Scankopfes (08.06.08) Nächstes Ziel: 500+x Titel pro Woche 21

Zusammenarbeit MDZ und IBR Antragstellung Regelmäßige Kontrolle der Bücher Vorgaben: Scanner/Hilfsmittel Hinweis auf Risiken Schulung, Versorgung der Kollegen mit Hilfsmitteln Hilfestellung bei schwierigen Fällen Beratung bei der Auswahl der Scanner Erfahrungen im VD 16/1-Projekt: 70% der Bücher nur 90 Öffnungswinkel Entwicklungspartnerschaft mit Fa. Treventus 23

Schäden durch 180 Öffnungswinkel 120 Öffnungswinkel Rückenkomplex gedehnt, aber noch o.k. Dasselbe Buch: 180 Öffnungswinkel Rückenkomplex extrem überbogen: Heftung, Kapital, Hinterklebung, Bezugsleder vom Deckel gelöst 24

Schäden durch 180 Öffnungswinkel + Glasplatte!!! Gewicht und direkter Kontakt mit Schrift/Bild Folgen: Deformation des Buchblocks und Folgeschäden 25

Anforderungen an die Robotertechnologie Buchwiege: Mechanik und Materialien Scankopf: Mechanik und Materialien Strahlung (Wärme und Licht) 26

Anforderungen: Buchwiege Mechanik: Öffnungswinkel stufenlos auf das Buch adaptierbar Selbstzentrierende Technologie Kontakt-Material: glatt und/oder weich Stoffsäckchen mit Glaskugeln, neu: Schaumstoff Halterungen: Stoffbänder, neu: magnetische Fixierleisten 27

Anforderungen: Scankopf Mechanik: Bewegung des Scankopfes zum Buch fein regulierbar Glattes Kontakt-Material: Prisma aus Glas, Verkleidung eloxiertes Aluminium Notfall: automatischer Seitenknickschutz Kein aktives Ansaugen, sondern Hafteffekt der Seiten durch Volumenstrom 28

Untersuchung des Staubfilters Staubfilter (ca. 25 x 20 cm) im Labor des IBR Fasern: Wolle/Haare, Bw. Zellstoff, Flachs, synthetische Fasern Partikel: v.a. Hautschuppen, ganz vereinzelt Schimmelbestandteile Befund entspricht Filtern in Luftbefeuchtern oder Klimaanlagen 29

Anforderungen: Strahlung 40 Leuchtdioden (LED) 100 % UV-/IR-frei Belichtungszeit pro Seite 2 Millisekunden Lichtbelastung entspricht etwa einer halben Minute Exposition in einer Ausstellung bei 50 lux 30

Entwicklungsschritte von Juli07 bis Mai08 Ziel: Erhöhung des Netto-Durchsatzes ScanRobot automatisches Scannen von Büchern zeitliche Optimierung von Abläufen im Pre- und Postprocessing Pre-Processing: Einfaches Bestücken Einfaches Einrichten der Software-Parameter Post-Processing Echtzeitverarbeitung der Bilder beim Scannen Einfaches Abrüsten 32

Durchsatz - Geschwindigkeit Erfahrungen zum praktischen Durchsatz bewegt sich von 300 S/h bis 1.200 S/h abhängig von Buchbestand & Vorbereitung Buch 1 abrüsten Buch 2 bestücken Buch 2: 690 Seiten v = 1380 S/h = 23 S/min Start 14:00 15:00 5 17 3 5 30 Buch 1 bestücken Buch 1: 340 Seiten v = 1200 S/h = 20 S/min Durchsatz: 1.030 S/h Scanzeit: 47 min Rüstzeit: 13 min 33

Bisherige Herausforderungen am ScanRobot Buchfixierung zweckmäßige/effektive und gleichzeitig schnelle Fixierung der Bücher Erweiterung des scanbaren Buchbestandes Lösungsansätze Buchfixierung Elastische Stoffbänder als Halterung Fixierleisten zum Anschrauben Fixierleisten und -platten mit einem magnetischen Schnellverschlusssystem Erweiterung des scanbaren Buchbestandes: Herausforderungen - Lösungen Adapteraufsatz (Distanzplatte) Variables, optimiertes Ansaugsystem 34

Vorzüge durch die Magnet-Halterung WICHTIG: Aspekt schonend bleibt erhalten! Bestücken mit Buch wird vereinfacht und benötigt daher weniger Zeit Zeitersparnis Abrüsten wird verkürzt, weil keine Befestigungselemente gelöst werden müssen Was wir uns davon versprechen: Magnet - Halterung Steigerung der Produktion, durch (Zeit-)Optimierung von Zwischenschritten einfacheres Handling für Operatoren 35

ScanRobot -in Aktion Video zum ScanRobot: Druck aus dem VD16-2-Projekt Siehe http://www.youtube.com/watch?v=y16rnqnxj0u 36

Weitere Informationen unter http://www.muenchener-digitalisierungszentrum.de Veranstaltungsankündigung 37

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Markus Brantl markus.brantl@bsb-muenchen.de Dr. Irmhild Schäfer irmhild.schaefer@bsb-muenchen.de Stephan Tratter tratter@treventus.com 38