Wie sieht die Zukunft der Bildverarbeitung aus?
OPC Vision und Asien
Ende September hat der Fachverband VDMA Industrielle Bildverarbeitung auf seiner Mitgliederversammlung einen neuen Vorstand gewählt. Neuer Vorsitzender des Vorstandes ist Dr. Klaus-Henning Noffz (Silicon Software). InVISION sprach mit ihm über die Veränderungen, die sich eine Bildverarbeitung in den nächsten Jahren stellen muss.
Bild: VDMA e.V.Wie weit liegen die Welten der Bildverarbeitung und Automatisierung auseinander?
Dr. Klaus-Henning Noffz: Ehrlicherweise muss ich sagen, dass wir heute noch nicht so weit mit der Integration sind, wie ich mir das erhofft hatte. Allerdings werden wir durch Industrie 4.0 einen enormen Bedarf an Sensorik und vor allem Bildsensorik haben. Diese Aufgaben sind weder alleine von der Bildverarbeitung - also relativ kleinen Firmen - abzudecken, noch von den Automatisierungsfirmen, die noch Nachholbedarf in Sachen Bildverarbeitung haben und aufgrund ihrer Größe auch langsamer sind. Hier muss etwas natürlicherweise zusammenwachsen. Was hilft, ist, dass wir in der Standardisierung einen Durchbruch mit OPC UA haben. Der VDMA IBV hat die OPC Vision Companion Specification ins Leben gerufen und hostet sie. Auch bei OPC Robotik arbeiten wir im VDMA eng zusammen. Dort agieren beispielsweise bereits die Bildverarbeitung zusammen mit der Automatisierung.
Sie sagten, dass Bildverarbeitung für Industrie 4.0 wichtig sei. Können Sie einige Beispiele hierfür nennen?
Noffz: Ich sehe eine Reihe an Kunden, die zunehmend eine Individualisierung ihrer Produkte vornehmen, das heißt, dass Inspektionsaufgaben wesentlich vielfältiger werden müssen. Wir haben bereits Forschungsprojekte, die sich mit Deep Learning beschäftigen, und die solche Individualisierungen von Produkten behandeln. Aber auch einfache Dinge, wie z.B. Service-Robotik, die sich enorm schnell entwickelt. Generell brauchen alle diese Themen Bildverarbeitung. Mit den klassischen Sensoren ist das nicht mehr abzubilden.
Funktioniert OPC Vision bereits oder ist das noch im Konzeptstadium?
Noffz: Auf der Automatica hatten wir OPC Vision als Release-Kandidaten präsentiert. Geplant ist es, OPC Vision bis zum 31. Dezember 2018 als Release zu haben, das heißt danach kann eine Firma - basierend auf OPC Vision - Produkte entwickeln. Die Robotik hat zwar noch keinen Release-Kandidaten, aber einen weiterentwickelten Draft. Faszinierend ist, dass wir bei OPC Vision eine große Community haben. Ein Standardisierungsgremium mit völlig neuen Playern, bei dem auch Systemintegratoren beteiligt sind.
Deren Teilnahme ist eher ungewöhnlich bei einem Bildverarbeitungsstandard?
Noffz: Bisher waren Standards hauptsächlich auf Komponentenhersteller und Interfaces spezialisiert. Was wir aber in unserer neuen Welt brauchen, ist Software, Vernetzung und Interoperabilität. Das ist auch für Systemintegratoren ein großes Thema. Ich baue ein Vision-System, muss es in einer Fabrik vernetzen und habe eine Vielzahl an Feldbussen, Standards, Software usw. Das ist für eine Firma mit der typischen Größe eines Bildverarbeiters ein enormes Investment, da man nicht alle Standards unterstützen kann. Wir haben nun mit OPC UA eine gemeinsame Plattform geschaffen, an die man einfach seine Produkte verlinken kann. Das ist eine Revolution!
Zunehmend beschäftigen sich auch Steuerungshersteller wie Beckhoff oder B&R mit Bildverarbeitung. Hilft dies, das Thema in der Automatisierungswelt nach vorne zu bringen oder sind diese Firmen neue Wettbewerber für die ´klassischen´ Bildverarbeiter?
Noffz: Letztlich sicherlich beides. Als erstes müssen sich die großen Automatisierer mit Bildverarbeitung auseinandersetzen und verstehen, wie sich auch der Markt ihrer SPS-Kunden entwickelt. Für die Bildverarbeiter ergibt sich dadurch die Chance einer besseren Skalierung. Es wird Bereiche geben, in denen die großen Firmen wettbewerbsfähig sind und andere Bereiche, die eher technologiegetrieben sind. Ich bin mir sicher, dass sich unsere Branche dort hervorragend schlagen wird. Zudem gibt es die Möglichkeit von Technologietransfer oder Lizenzierungen. Große Player sind dort wesentlich offener als unsere Branche. Ich sehe es als Aufgabe des VDMA, in diesem sich rapide verändernden Markt, strukturelle Hilfestellung zu geben, damit wir uns dank Industrie 4.0 erfolgreich weiterentwickeln können.
Wie sieht es bei Embedded Vision mit den Standardisierungsansätzen aus?
Noffz: Embedded Vision entwickelt sich auf der Standardisierungsseite stetig weiter. Dort arbeitet der VDMA mit anderen internationalen Verbänden sehr gut zusammen. Die erste Herausforderung ist hier, dass wir ein Interface brauchen, das schneller, einfacher und günstiger ist, als die bisher bestehenden Interfaces. Eine Lösung könnte z.B. Industrial MIPI oder SLVC-EC sein, eine von den japanischen Kollegen vorangetriebene Entwicklung, die technische Vorteile bietet, aber auch gewisse Nachteile hat. Wichtig ist, dass wir mit OPC Vision und GenICam eine gemeinsame Plattform bilden, das heißt, dass GenICam an OPC Vision andockbar ist. Damit erleichtern wir es den Kameraherstellern ihre Produkte smarter zu machen und die Ergebnisse direkt über OPC Vision in Produktionsumgebungen zu integrieren.
Bild: VDMA e.V.Wie beurteilen Sie den kommenden Wettbewerb aus Asien und welche Chance bietet der asiatische Markt für Wachstum?
Noffz: Das größte Wachstum findet derzeit im asiatischen Markt statt. Für jede Firma ist es wichtig, dort zu partizipieren. Worüber man sich aber nicht wundern darf, ist, dass auch Asien, allen voran China, entsprechend technologisch investiert und mittlerweile auch wettbewerbsfähig ist. Es ist nicht länger so, dass China Low-End-Produkte abbildet und alles was ein Mindestmaß an Qualität hat aus Europa, USA oder Japan importiert wird. Chinesische Hersteller agieren mittlerweile auch international. Die Shanghai Vision hat in den letzten Jahren enorm aufgeholt und ist mittlerweile klarer Wettbewerber zur Vision in Stuttgart. Wir sind auf allen Ebenen gefordert, hier über neue Konzepte nachzudenken. Wie kann man die Attraktivität der Vision erhöhen? Wie können wir unsere Position verteidigen? Das wird nicht einfach, da alleine durch die Besucherzahlen und das Wachstum in Fernost Shanghai klare Vorteile hat. Wir müssen daran arbeiten, dass mit intelligenten Konzepten und Kooperationen die Attraktivität der Vision weiterhin hoch bleibt, sodass wir auch zukünftig von der ´Weltleitmesse der Bildverarbeitung´ sprechen können.
Kann sich ein Bildverarbeiter zukünftig technisch noch von seinen Wettbewerbern abheben oder werden andere Faktoren wichtiger?
Noffz: Derzeit heben sich Kamerahersteller vornehmlich über den Preis ab, vielleicht noch, wer die neuesten Sensoren am schnellsten integriert. Industrie 4.0 wird aber enorme Ansprüche an die Variabilität von Inspektionsaufgaben haben. Mit OPC Vision wird es möglich sein, mit Kameras, die hochspezialisierte Inspektionsaufgaben direkt lösen, zu arbeiten. Die Kameras haben dabei keine vollständige Aufgabe mehr, sondern müssen verschiedene Inspektionsaufgaben einfach und schnell lösen und zudem sehr flexibel und schnell vernetzbar sein. Dadurch habe ich auch völlig andere Differenzierungsmöglichkeiten, da sich diese Produkte stark von den heutigen Sensoren aus der Industrieautomation abheben.
Muss der Automatisierer also demnächst mehr Bildverarbeitung können oder die Bildverarbeitung einfacher werden?
Noffz: Hier können wir von der Sensorik lernen, das heißt, es muss für den Anwender einfacher werden. Die darunterliegende Technik wird aber auf jeden Fall komplexer. Dadurch ergeben sich auch für Systemintegratoren neue Möglichkeiten, da sie Komponenten mit einer höheren Funktion schneller integrieren können und damit Systeme bauen, die wesentlich anspruchsvollere Aufgaben übernehmen.
Systemintegratoren wird es also auch in Zukunft geben?
Noffz: Definitiv. Auch in Zukunft wird Bildverarbeitung kein Produkt sein, das man einfach über einer Produktionslinie aufhängt und das selbstständig alle Aufgaben löst. Die Aufgaben sind vielfältig und ich muss eine Vielzahl von Sensoren miteinander kombinieren, was ohne Integratoren überhaupt nicht möglich ist.
Immer häufiger beschäftigen sich Konzerne wie z.B. Intel oder IBM mit Bildverarbeitung. Hat die deutsche Bildverarbeitung mit diesen neuen Wettbewerbern noch eine Zukunft?
Noffz: Da bin ich mir sicher. Ich sehe noch nicht, dass die genannten Firmen versuchen, direkte Anbieter von kompletten Bildverarbeitungslösungen zu werden. Sie werden allerdings massiv Technologie anbieten, z.B. spezielle Chips, die Funktionen integrieren, für die man früher noch komplette Systeme brauchte. Dadurch ergibt sich auch eine Chance für die Bildverarbeitung, solche neuen Technologien zu nutzen, da es diese Komponenten massiv günstiger macht und erlaubt, weiter in die Breite zu gehen. Wenn ich mir die deutschen Firmen ansehe, ist es aber nicht so, dass diese nichts tun. Auch die Automatisierungsfirmen sind aktiv, ob das jetzt Siemens im Bereich Software oder Sick sind, die derzeit eine Bildverarbeitungsplattform etablieren. Viele Firmen haben bereits erkannt, dass man aktiv etwas tun muss.
Die Randbedingungen für die Bildverarbeitung ändern sich. Ist dies auch ein Grund, dass eine Konsolidierungswelle stattfindet?
Noffz: Wenn die Marktchancen massiv zunehmen, ist es gut, eine gewisse kritische Masse zu haben. Man benötigt einen Marktzugang für seine Technologie, in vielen Fällen ist auch eine Kombination von verschiedenen Technologien notwendig, um Produkte für die sich ändernden Märkte anbieten zu können. Viele Automatisierungsfirmen kaufen sich derzeit zudem Know-how in Sachen Bildverarbeitung hinzu.
Damit die Bildverarbeitung auch in Zukunft erfolgreich ist, sind neue Ingenieure notwendig. Wo finde ich den Bildverarbeiter von morgen?
Noffz: Das ist leider ein Schlüsselproblem. Wir sind in einer Position, in der unser Wachstum durch den Mangel an Ingenieuren begrenzt ist. Es gibt derzeit keine Firma, die nicht händeringend nach Ingenieuren sucht. Bei uns im Unternehmen versuchen wir dies durch eine Internationalisierung zu lösen. Viele der Kollegen kommen bereits aus der EU, China oder Japan. Ich halte das für eine der Schlüsselaufgaben der Politik und sicherlich auch eine Herausforderung für den VDMA. (peb)
Sie sagten, dass Bildverarbeitung für Industrie 4.0 wichtig sei. Können Sie einige Beispiele hierfür nennen?
Noffz: Ich sehe eine Reihe an Kunden, die zunehmend eine Individualisierung ihrer Produkte vornehmen, das heißt, dass Inspektionsaufgaben wesentlich vielfältiger werden müssen. Wir haben bereits Forschungsprojekte, die sich mit Deep Learning beschäftigen, und die solche Individualisierungen von Produkten behandeln. Aber auch einfache Dinge, wie z.B. Service-Robotik, die sich enorm schnell entwickelt. Generell brauchen alle diese Themen Bildverarbeitung. Mit den klassischen Sensoren ist das nicht mehr abzubilden.
Funktioniert OPC Vision bereits oder ist das noch im Konzeptstadium?
Noffz: Auf der Automatica hatten wir OPC Vision als Release-Kandidaten präsentiert. Geplant ist es, OPC Vision bis zum 31. Dezember 2018 als Release zu haben, das heißt danach kann eine Firma - basierend auf OPC Vision - Produkte entwickeln. Die Robotik hat zwar noch keinen Release-Kandidaten, aber einen weiterentwickelten Draft. Faszinierend ist, dass wir bei OPC Vision eine große Community haben. Ein Standardisierungsgremium mit völlig neuen Playern, bei dem auch Systemintegratoren beteiligt sind.
Deren Teilnahme ist eher ungewöhnlich bei einem Bildverarbeitungsstandard?
Noffz: Bisher waren Standards hauptsächlich auf Komponentenhersteller und Interfaces spezialisiert. Was wir aber in unserer neuen Welt brauchen, ist Software, Vernetzung und Interoperabilität. Das ist auch für Systemintegratoren ein großes Thema. Ich baue ein Vision-System, muss es in einer Fabrik vernetzen und habe eine Vielzahl an Feldbussen, Standards, Software usw. Das ist für eine Firma mit der typischen Größe eines Bildverarbeiters ein enormes Investment, da man nicht alle Standards unterstützen kann. Wir haben nun mit OPC UA eine gemeinsame Plattform geschaffen, an die man einfach seine Produkte verlinken kann. Das ist eine Revolution!
VDMA e.V.
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN SPSS 2018 - 19.11.18.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
