Smart ist ein Begriff, der häufig verwendet wird, um das aufkommende Paradigma der Informationstechnologie zu beschreiben — ein riesiges Netzwerk halbautonomer, von KI angetriebener Geräte, die global miteinander verbunden sind und uns in eine bessere Zukunft führen. Was dieses Wort für die Welt der Bildverarbeitung bedeutet, ist jedoch nicht immer so klar. Was genau ist “smart” im Kontext der Bildverarbeitung und was für eine Rolle spielt “smart” in der modernen Produktion?

Smart vs. Simple

In jedem Hardwaregerät gibt es Elektronik, die Sensoreingaben verarbeitet, um Rohdaten für einen Prozess zu liefern. Dies ist die Basis für ein einfaches Gerät. Ein smartes Gerät geht jedoch noch einen Schritt weiter und fügt eine integrierte Verarbeitung hinzu, um vordefinierte Funktionen nach der Prüfung bestimmter Kriterien auszuführen (z. B. Pass / Fail-Steuerung basierend auf bestimmten Messschwellenwerten).

In einem smarten Gerät werden Rohdaten umgewandelt, um vor der Übertragung über eine Schnittstelle eine Entscheidung zu treffen. Ein smartes Gerät enthält integrierte Software und führt definierte Elemente in einem Ablaufplan aus Digitalisierung, Datenreduzierung und Kommunikation mit externen Maschinen aus.

Bei einfacher Sensortechnologie ist der Ansatz anders gelagert. Diese Geräte verwenden eine Schnittstelle (direkte Ein- / Ausgänge, seriell, Bluetooth, WLAN, USB, GigE), um die Sensordaten zur Verarbeitung an eine andere Stelle (z. B. außerhalb des Geräts selbst) zu übertragen. Dies kann zu einer erhöhten Latenzzeit und einem erhöhtem Datenausfall führen.

Die Hauptmotivation für den Kauf eines einfachen Geräts besteht darin, Kosten zu sparen. Der Aufwand, der jedoch erforderlich ist, um die Entscheidungsfindung vom Gerät an einen externen Standort zu verlagern, wird oft nicht bedacht und ist auf lange Sicht teurer.

Die Vorteile von Smart-Geräten

Viele Leute wissen nicht, dass die Sensoreingangs- und Kommunikationsschnittstellenelektronik, auf dem eingebetteten Controller, im Inneren des Hardwaregeräts sowohl für die smarten als auch für die nicht smarten Funktionen gleich sind. Dem eingebetteten Controller eine integrierte Datenverarbeitung hinzuzufügen, stellt angesichts der erheblichen Vorteile (z.B. schnellere Datenverarbeitung und kosteneffizienz) eine geringfügige Kostensteigerung dar und verwandelt ein einfaches in ein Smart-Gerät.

Die Kosten für Controller und eine nachgelagerte Entscheidungsfindung

Bei einfachen Geräten werden Daten an einen externen „Smart Controller“ übertragen. Dabei benötigt ein einfaches Gerät oft zwei Controller, um die gleiche Leistung zu erreichen, was ein Smart-Gerät alleine leisten kann. Ein Controller im Gerät und ein zweiter nachgeschaltet, mit dem Rohdaten in ein Ergebnis umgewandelt werden.

Bei dem nachgeschalteten Controller handelt es sich meist um eine SPS oder einen Industrie-PC. Und natürlich sind diese nachgeschalteten Geräte nicht billig. Während einfache Systeme für Fotozellen und Temperatur-/Induktivsensoren gut funktionieren, ist dies bei der Bildverarbeitung nicht der Fall. Denn in der Bildverarbeitung werden permanent enorme Datenmengen mit hoher Auflösung und Geschwindigkeit erzeugt, die Netzwerkbandbreite und Prozessor überfordern. Aus diesem Grund ist es fast die neue Norm, “smart” zu sein und Daten an Bord oder in der Nähe des Geräts zu verarbeiten (mit dedizierter Komprimierung und Beschleunigung).

Warum die Gesamtbetriebskosten wichtig sind​​​​​​​

Wenn Sie die Kosten für die Konfiguration des einfachen Geräts und des nachgeschalteten Controllers addieren, hat Ihr Inspektionssystem letztendlich noch mehr Kosten verursacht und ist wesentlich komplexer, als wenn Sie für das Hinzufügen einer integrierten Datenverarbeitung im selben Gerät bezahlt hätten und es somit “smart” zu machen.

Unterm Strich kommt es auf die einfache Wartung der Systeme und die damit verbundenen Gesamtbetriebskosten an. Angesichts der heutigen Produktionslinien mit hoher Geschwindigkeit ist die Frage, ob nicht es nicht besser ist “smart” zu sein.

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