Analysen von Ereignissen, Bild: High Speed Vision

Mit einer mobilen kompakten hochauflösenden High-Speed Videokamera und Hochleistungs-LED-Ringbeleuchtung können schnell und einfach direkt vor Ort zeitlich exakte Analysen von Ereignissen erfasst werden. Bild: High Speed Vision

Was verursacht immer wieder Störungen und damit verbundene kostenintensive Stilstände? Leistungsstarke hochauflösende High-Speed-Kameras erschließen die unmittelbare exakte Einsicht in sporadisch auftretende und extrem schnell ablaufende Vorgänge, die sich moderner Messtechnik und dem menschlichen Auge entziehen. Was steuerungstechnisch exakt eingestellt ist, muss nicht mit dem Ist-Zustand übereinstimmen. Kleine Abweichungen von Millisekunden in der Steuerung von Anlagen mit sehr hoher Taktrate können weitreichende Auswirkungen in der Produktentwicklung und in der Fertigung haben. Immer mehr Unternehmen nutzen die HS-Video-Analysetechnik sowohl in der Entwicklung als auch in der laufenden Produktion zur schnellen eindeutigen Ursachenerforschung, sowie zur nachhaltigen Optimierung von Produkten, Anlagen und Prozessen.

Komplexe Aufgaben zielsicher gelöst

Die Firma High Speed Vision in Ettlingen verfügt seit mehr als zehn Jahren über Know-how im effizienten Einsatz von High-Speed-Kameras für unterschiedlichste Aufgaben und Anwendungen. Sie vertreibt unter anderem ein umfangreiches Sortiment an leistungsstarken Kameras verschiedener Hersteller, Hochleistungs-LED-Beleuchtungssysteme, High-Speed-Langzeit-Recorder, mobile HS-Videosysteme in minimalen Abmessungen sowie Software-Pakete für Kamerasteuerung und Bildanalyse. Abgedeckt wird der Anwendungsbereich von der hochauflösenden Kamera von vier Megapixeln mit 2.277 Bildern pro Sekunde und bei verminderter Auflösung bis zu 100.000 fps.

Die Spezialisten aus Ettlingen stellen ihr Kamerasortiment, Know-how und Erfahrung aus HS-Videoanwendungen in den verschiedensten Branchen, auch als Dienstleistung für die sichere Expertise von Ursachen zur Verfügung.
Minimale zeitliche Differenzen in der Steuerung wie beim Pick-and-Place, ein Nachtropfen bei Abfüllvorgängen, ein gelegentlich auftretendes Prellverhalten von Keksen oder Verpackungen, oder auch der Verschleiß in der Stanzfertigung führen oft zu Abweichungen im Bereich von Millisekunden. Wenn die Montage in einem langsamen Prozess eingelernt wird, können später in der schnellen Montagefertigung Probleme auftreten, deren Ursache oft nicht unmittelbar lokalisierbar ist.

Mit Hilfe von extremen hochauflösenden Zeitlupenaufnahmen können derartige oft sporadisch auftretende Vorgänge exakt analysiert und beseitigt werden. Ein interessanter Aspekt ist dabei, dass auch in die einzelnen Bilder der extremen Zeitlupe die Steuerungsdaten mit eingeblendet werden können. Dadurch können zeitlich exakte Rückschlüsse auf die Vorgänge erfolgen und Steuerdaten korrigiert werden. Die HS-Videoaufnahmen werden direkt vor Ort in den Anlagen durchgeführt und so lange wiederholt, bis die Ursache des Problems eindeutig erkannt wurde. Der Kunde kann durch diesen Service sein aktuelles Problem kurzfristig lösen. Das gilt nicht nur für die laufenden Prozesse der Automatisierung sondern auch in der Entwicklung von Maschinen und Anlagen. In der Automobilindustrie und deren Zulieferer ist High-Speed-Video ein unabdingbarer Bestandteil in der Entwicklungsarbeit wie Beispielsweise in der Gestaltung der komplexen Anforderung von Airbags. Exakte Bildanalyse liefert die Daten für den präzisen Ablauf in wenigen Millisekunden.

Mit klar kalkulierbarem kleinem Budget werden für den Kunden die Ereignisse mit hoher Detailwiedergabe messtechnisch untersucht, ohne dass er in eine eigene High-Speed-Videoausrüstung und die spezielle Schulung von Mitarbeitern investieren muss. Die Erfahrungen mit dieser Dienstleistung haben gezeigt, dass die Kosten einer derartigen Expertise wesentlich günstiger sind als die sich wiederholenden Kosten durch Anlagenstillstände und Störungen.

Bei hohen Stückzahlen pro Schicht erklärt es sich von selbst, mit welcher Kostenkette mögliche Maschinenstillstandzeiten im gesamten Prozess behaftet sind. Hier kann man massive Verbesserungen erzielen. Hinzu kommt der wichtige Qualitätsaspekt mit dem Ergebnis, dass die Ausschussrate erheblich minimiert wurde. Die Fertigung, Montage und Verpackung kann dadurch reibungslos und effizient mit höherem Durchsatz und längerer ununterbrochener Maschinenlaufzeit erfolgen. Für ähnliche Störungen in anderen Anlagen kann man sofort auf diese Erfahrung zurückgreifen und frühzeitig Fehlerursachen beeinflussen. Darüber hinaus hat der Kunde Wissen zur Anwendung und dem Nutzen von HS-Video erworben.

High-Speed-Video, Bild: High Speed Vision
Bei der Montage von Tellerfedern im extrem schnellen Pick-and-Place kam es beim Kunden immer wieder sporadisch zu einer geringfügigen Verkippung der Feder und damit zu Störungen in der laufenden Produktion. High-Speed-Video lieferte die exakte Expertise um wieviel Millisekunden der Greifer zu früh geöffnet hatte. Diese Fehlerursache konnte dann in der Ablaufsteuerung korrigiert werden, mit Folge einer deutlichen Effizienzsteigerung in der Produktion. Bild: High Speed Vision

High-Speed-Vision – Schlüssel für Industrie 4.0

In der industriellen Automatisierung ist die Bildverarbeitung in ihrem gesamten Anwendungsspektrum einschließlich High-Speed-Video in einer modernen vernetzten Fertigung zu einem unverzichtbaren Bestandteil im Umfeld von Industrie 4.0 geworden. Ohne aussagekräftige Informationen über die laufenden Prozesse gibt es keine sinnvollen Entscheidungen für reibungslose und fehlerfreie Abläufe. Noch vor und nach der eigentlichen Qualitätskontrolle mittels IBV gilt es mit Hilfe von High-Speed Video die Ursachen von fehlerbedingten Abweichungen im laufenden Prozess der Automatisierung exakt und präzise zu erfassen, eindeutig zu analysieren, um damit den Ablauf zu Optimieren. Ohne fehlerbedingte Unterbrechungen läuft dann auch die nachfolgende Bildverarbeitung zur Qualitätskontrolle und Identifikation mit höherer Zuverlässigkeit, minimiertem Ausschuss und wirtschaftlicher.

Die Industrielle Bildverarbeitung prüft die Bauteile auf IO/NIO, sortiert sie aus, identifiziert die Bauteile, liest die Codes jedes einzelnen Bauteiles, liefert die Daten für die weitere Steuerung von Maschinen und Anlagen, und kann durch die statistische Auswertung der laufenden Bauteileproduktion bereits frühzeitig Daten für die weitere Optimierung der Prozesse liefern. Keine anderen Systeme im Produktionsprozess sammeln und interpretieren bereits heute schon so viele Daten wie die IBV. Deshalb wird die ganze Kommunikation der IBV mit übergeordneten Fertigungs- und Unternehmensnetzwerken in die Anlagenlösungen komplett mit eingebunden. jl