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Fehler finden mit Bildverarbeitung

Ohne Programmieren zur Machine-Vision-Anwendung

Mit industriellen Bildverarbeitungssystemen lassen sich Produktionsfehler automatisiert erkennen. Die Entwicklung entsprechender Applikationen erforderte bisher meist fundierte Kenntnisse in der Programmierung. Eine neue Entwicklungs- und Konfigurationsumgebung soll es zukünftig auch Nutzern ohne Programmier-Know-how ermöglichen, Machine-Vision-Anwendungen zu erstellen.

Bild: MVTEC Software GmbH

Machine-Vision-Technologien können neue Möglichkeiten der IT-gestützten Qualitätskontrolle und -Sicherung eröffnen: Mit bildverarbeitenden Verfahren lassen sich fehlerhafte Produkte sicher erkennen und vor der Auslieferung oder Weiterverarbeitung aussortieren. In den Fertigungsprozessen der Elektroindustrie kann die Technologie eine Vielzahl unterschiedlicher Komponenten und Bauteile sicher identifizieren und unterscheiden. Produktionsunternehmen, die industrielle Bildverarbeitungssysteme einsetzen, müssen allerdings vor der Inbetriebnahme des Systems passende Anwendungen erstellen, die auf die Aufgaben zugeschnitten sind: Welche Produkte und Bauteile werden gefertigt? Aufgrund welcher Merkmale lassen sie sich trennscharf unterscheiden und eindeutig identifizieren? Die Erstellung solcher Applikationen ist normalerweise mit hohem Aufwand verbunden: Professionelle Entwickler mit Programmierkenntnissen entwerfen die Programme. Dieser Prozess ist in der Regel mit hohen Kosten für das Unternehmen verbunden.

Applikationsentwicklung deutlich vereinfachen

Hier setzt eine neue Entwicklungs- und Konfigurationsumgebung von MVTEC an, einem Anbieter von Standard-Software für die industrielle Bildverarbeitung. Die PC-basierte Komplettlösung, die voraussichtlich in diesem Jahr erscheinen wird, enthält Tools für die Erstellung kompletter Machine-Vision-Applikationen inklusive grafischem User Interface, integrierter SPS-Kommunikation und einem auf Industriestandards basierenden Bildeinzug. Mit dem Software-Paket sollen sich Anwendungen ohne fundierte Programmierkenntnisse und Bildverarbeitungswissen erstellen lassen. Zentrales Element der Software namens Merlic ist eine bildzentrierte Benutzeroberfläche, die den Nutzer durch die Anwendung führt, ohne auf die Darstellung komplexer Codes, Befehlszeilen oder Parameterlisten zurückzugreifen.

Die Werkzeug-Bibliothek bietet Standard Vision-Tools wie Aufnahme, Kalibrierung, Ausrichtung, Messen, Zählen, Prüfen, Lesen, Positionsbestimmung und Fehlererkennung. Die Bibliothek lässt sich zudem mit individuellen, benutzerdefinierten Tools erweitern. Jedes Werkzeug verfügt über eine eigene grafische Darstellung im Arbeitsbereich, über die sich alle Schritte der Vision-Anwendung bei der Navigation betrachten lassen. Mithilfe des bildzentrierten Designs lässt sich die Anwendung direkt über die bildliche Darstellung mit dem grafischen Editor konfigurieren, das Schreiben von Programm-Code entfällt. Mit dem sogenannten ‚Easytouch‘-Konzept lassen sich durch Bewegen des Mauszeigers über ein Bild beispielsweise zu identifizierende Objekte erkennen, markieren und mit einem Mausklick auswählen.

Profis und Laien können profitieren

Die intuitive Nutzerführung könnte die Möglichkeiten der industriellen Bildverarbeitung für eine breitere Zielgruppe erschließen. Waren bisher meist ausschließlich professionelle Entwickler mit der Erstellung von Machine-Vision-Anwendungen betraut, könnten nun auch Mitarbeiter aus anderen Abteilungen entsprechende Aufgaben übernehmen. Dazu zählen Ingenieure unterschiedlicher Fachrichtungen, die zwar über allgemeine Programmierkenntnisse, nicht aber über spezielles Bildverarbeitungs-Know-how verfügen. Und sogar Quereinsteiger, die weder Erfahrung im Programmieren noch in der industriellen Bildverarbeitung haben, sollen Applikationen erstellen können, ohne auch nur eine einzige Codezeile schreiben zu müssen.

So ist mithilfe der Entwicklungsumgebung jeder Mitarbeiter mit gewissen Basiskenntnissen in der Lage, Routine-Aufgaben der Bildverarbeitung zu übernehmen. Dies entlastet die Machine-Vision-Experten, die sich so auf komplexe Herausforderungen konzentrieren können. Die geschulten Entwickler können die neue Plattform ebenfalls nutzenbringend einsetzen: Entwicklungsprozesse lassen sich in vielen Fällen mithilfe des Werkzeuges beschleunigen und gerade kleinere Projekte mit deutlich weniger Aufwand umsetzen. Beispielsweise lassen sich zeitfressende Aufgaben wie das Erstellen einer ansprechenden Frontend-GUI zukünftig Grafik-basiert erledigen.

Qualitätskontrolle ist gefragt

Viele Unternehmen der Elektroindustrie nutzen Bildverarbeitungstechnologien, um die Qualitätskontrolle zu verbessern, Herstellungskosten zu verringern und Produktionserträge sowie die Durchlaufleistung elektronischer Bauteile, Leiterplatten oder Baugruppen zu erhöhen. Ein Einsatz der Lösung ist in verschiedensten Anwendungsszenarien sinnvoll: Beispielsweise lassen sich damit Machine-Vision-Applikationen für die Produktion erstellen. Dabei können die Anwendungen flexibel, zeitnah und ohne allzu großen Aufwand direkt von Produktionsmitarbeitern an veränderte Bedingungen angepasst werden. Darüber hinaus sind die Applikationen in der Lage, Barcodes und Datacodes zuverlässig zu lesen und Schrift mittels OCR sicher zu erkennen.

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