Werden aber Aufgaben und Baugruppen komplexer, stoßen Systeme mit einer fester Kamera oder ohne Systemanbindung an ihre Grenzen. Ein einfaches Beispiel ist die Integration eines Drehmomentschraubers in die Arbeitsabläufe. Dieser muss freigegeben werden, dabei können Drehmomenteinstellungen von Schraubengrößen abhängen, Rückmeldungen über das Erreichen/Nichterreichen bestimmter Drehmomente sind zudem wichtig für die Beurteilung der gefertigten Baugruppe. Das Kamerasystem muss zudem in der Lage sein, eine Baugruppe aus unterschiedlichen Blickwinkeln zu sehen, damit das System erkennen kann, ob alle Komponenten richtig montiert sind. Erst dann wird ein Cobot angesteuert, um z.B. die fertig bestückte THT-Baugruppe aufzunehmen und an den nachfolgenden Prozess zu übergeben. „Wir kommen aus der SPS-Welt. Unser ganzes Systemdenken geht von der permanenten Kommunikation zwischen SPSen, Robotern und IPCs aus“, so Peter Scholz, Firmengründer der Peter Scholz Software & Engineering GmbH aus Weiden: „Smarte Kameras sind heute bezahlbar. Mit ihren selbstoptimierenden Deep-Learning-Algorithmen brauchen diese nur etwa 30 Bilder von richtig verbauten Komponenten, um Regeln zu entwickeln und Fehler selbständig zu erkennen – genauso, wie ein erfahrener Werker.“
Offene Kommunikationsplattform
Was allerdings bisher fehlte, war eine Kommunikationsplattform, welche die unterschiedlichen Systeme zusammenführt und damit die digitale Kommunikation, die Kamerafahrten oder die Steuerung des Drehmomentschraubers überhaupt erst ermöglicht. Diese Plattform hat Scholz in Form einer Software-Bibliothek mit dem Namen SOFA (Software für Assistenzsysteme) selbst in C# geschrieben. SOFA ist mit allem ausgestattet, was die Digitalisierung in den meist mittelständischen Produktionsbetrieben fordert. Angefangen bei TCP/IP-Protokollen für die Kommunikation mit IPCs oder übergeordneten Leit- oder Produktionssteuerungssystemen, sowie Routinen zur Bildverarbeitung, bis hin zu Datenbankanwendungen für die Rückverfolgbarkeit (Traceability) und entsprechender Protokollierung der Arbeitsschritte. Dabei war es für das Unternehmen wichtig, alle Schnittstellen offen anzulegen. Denn alleine die Anwendung entscheidet, was zum Einsatz kommt. Reicht für die eine Aufgabe ein Linearsystem, um mit der Kamera zu prüfen, ob alle Schrauben, THT-Bauteile oder Stecker richtig angebracht sind, ist an anderer Stelle ein Roboter oder mehrere Kameras erforderlich.
Flexible IPC-Hardware
Gleichberechtigt neben diese Flexibilität tritt die passenden Hardware in Form eines langzeitverfügbaren Industrierechners. Dieser soll mit allem ausgestattet sein, was das Unternehmen im industriellen Umfeld an Schnittstellen braucht, einschließlich GigE oder RS-485. Dabei soll er aber auch weitgehend wartungsfrei und ohne drehende Teile arbeiten – und passend zur Aufgabe konfigurierbar sein. Mit den IPCs von Efco haben die Weidener den passenden Partner gefunden. Findet die Bildverarbeitung direkt in der smarten Kamera statt, reicht ein sparsam ausgestatteter IPC mit GigE und PoE. Müssen aber Bilder von mehreren Kameras gerechnet werden und kommen alle paar Hundert Millisekunden 30MB an, muss der Rechner entsprechend rechenstark sein. An Efco gefällt Scholz, dass sie nicht nur die IPCs und Zusatzmodule vor Ort im Lager haben, sondern auch einen kompetenten Service. „Bei dem bisher einzigen aufgetretenen Problem hat EFCO so schnell reagiert, dass der Endkunde das nicht bemerkt hat,“ erinnert sich der Projektverantwortliche bei Scholz. Die zahlreichen Schnittstellen der IPCs sowie deren 16 digitalen I/Os sorgen dafür, dass SOFA mit praktisch allen digital steuerbaren Geräten zurechtkommt n
www.scholzsue.de
www.efcotec.de