23. JANUAR 2018

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Lückenloser Über-Blick


Markt

Bildverarbeitung - International gültige Gesetze schreiben eine vollständige Rückverfolgbarkeit von Produkten vor. Auch deshalb ist Traceability für viele Unternehmen unverzichtbar. Leistungsstarke Vision-Systeme und intelli-gente ID-Lesegeräte wie die von Cognex sind der Schlüssel zum Erfolg.

Wer sie kennt nicht, die Situation an der Supermarktkasse: Das Barcode-Label kann nicht gelesen werden, die Ziffernabfolge des Codes wird manuell eingetippt. Der Grund dafür: Verblasste, beschädigte, verschmutzte oder verzerrte Codes können vom Laserscanner nicht erfasst werden. Derartige Störungen sind im industriellen Umfeld der Identifikation nicht tragbar. Sie würden eine Kette von negativen Auswirkungen verursachen, höhere Kosten etwa und auch die Klärung von Haftungsfragen.

Im gesamten Bereich der Logistik sind die Produktcodierung und deren fehlerfreies Lesen unter fast allen Umgebungsbedingungen immer wichtiger geworden. Künftige Anforderungen an Codier- und Lesesysteme müssen schon heute eingeplant werden. Anforderungen durch neue Strichcodes beispielsweise, die unterschiedliche Strich- und Lückenbreiten verwenden. Auch die speziellen Erfordernisse von 2D-Codes müssen natürlich beachtet werden. Über das reine Code-Lesen hinaus werden von den Systemen aus Gründen der Flexibilität zudem unterschiedliche Zusatzfähigkeiten verlangt.

Diese beziehen sich zum Beispiel auf das gleichzeitige Lesen unterschiedlicher Codes, auf Klarschrift und einwandfreie Platzierung von Etiketten nebst vorhandenem Logo.

Im Umfeld komplexerer Anforderungen erweisen sich bildgestützte ID-Lesegeräte anderen Lösungen gegenüber zunehmend als überlegen. Zu den Vorteilen der Geräte zählen hohe Lesegeschwindigkeit, Zuverlässigkeit, omnidirektionales Code-Lesen, 2D-Code-Lesen, das Mehrfacherfassen eines Codes nebst Ausgabemöglichkeit sowie Bildarchivierung und Benutzerfreundlichkeit. Alles natürlich vor dem Hintergrund möglichst hoher Wirtschaftlichkeit.

Auf minimaler Fläche müssen heute immer mehr Informationen auf das Produkt aufgedruckt, auf Etiketten aufgebracht und dauerhaft kodiert werden. Eindeutig identifizierbare Serien- und Chargennummern zählen dazu, aber auch Produktnummern, Herstellungsdatum, Global Trade ID-Nummern, die Angabe der Inhaltsstoffe, das Verfallsdatum und viele Angaben mehr.

Wichtige Schutzfunktionen

Von der internationalen Industrie und Handelskammer wird der mit Plagiaten generierte Umsatz auf weit über 600 Milliarden US-Dollar geschätzt, Tendenz: steigend. Durch Produkte, die mittels Code als Originalware erkennbar sind, kann der zunehmenden Produktpiraterie entgegengewirkt werden. Zudem lässt sich die Einrichtung nicht autorisierter Vertriebskanäle verhindern – wichtig für alle in der Lieferkette Tätigen, für Hersteller also, Transporteure, Groß- und Einzelhandel. Für Apotheken und ihre Kunden kann die Echtheit von Produkten sogar lebenswichtige Bedeutung haben.

Die zweifelsfreie Rückverfolgbarkeit von Produkten mittels 1D- bzw. 2D-Codes und effizienter Bildverarbeitung sind also von beträchtlicher unternehmerischer Tragweite. Das gilt für Produktionssicherheit, Qualitätszertifizierung, Kundenzufriedenheit und Produkthaftung ebenso wie für Ersatzteil-Lagerhaltung, Wartung und Instandhaltung, kurz: für alle wesentlichen Parameter bis hin zum Image des Unternehmens. Reibungslose Prozessketten bedingen Produkte in hundertprozentiger Qualität und den Ausschluss jedweder Verwechslung über den gesamten Prozess der Wertschöpfungskette hinweg bis hin zum Endverbraucher. Und: Lückenlose Rückverfolgbarkeit ist von größter Bedeutung für alle sicherheitsrelevanten Teile und die damit verbundene Produkthaftung.

Bereits bei der Unternehmensgründung im Jahr 1981 befasste sich Cognex mit der bildgestützten Sensorik zum Lesen von Codes. Heute liefert Cognex mit seinem in Jahrzehnten gewachsenen, umfangreichen Know-how in der Entwicklung von Hard- und Software zur industriellen Bildverarbeitung Premiumprodukte für das gesamte Spektrum der ID-Anwendungen. Die ebenso zuverlässigen wie innovativen und leistungsorientierten ID-Technologien des Unternehmens fließen verstärkt auch in die Bereiche Logistik bzw. Materialfluss und Konsumgüter ein.

Breite Produktpalette

Das breite Produktportfolio von Cognex umfasst anwendungsspezifisch und in ihrer Leistungsfähigkeit abgestufte Produktfamilien. Dabei handelt es sich um PC-gestützte Systeme mit VisionPro, die kompakten autarken Vision-Systeme In-Sight und In-Sight Micro und um ID-Lesegeräte der stationären Produktfamilie DataMan 100 bis 200 in der Größe einer Streichholzschachtel. DataMan verfügt über integrierte Beleuchtung und modernste Flüssiglinsen-Technologie. Das macht die Lesegeräte besonders geeignet für den Einsatz unter beengten Verhältnissen.Ebenfalls im Produktprogramm von Cognex: die mobile, auch kabellose Produktfamilie DataMan 700 bis 8000. Die neue Serie DataMan QL und die Serie Verifier verfügen über die neue, schnelle Lesesoftware 1DMax, einen neuartigen 1D-Code-Lese-Algorithmus mit erheblich erweiterten Fähigkeiten in der Leseleistung. Mit den teils nur von 1DMax und 2DMax gebotenen Fähigkeiten, erreicht durch fein und schnell arbeitende Bildverarbeitungs-Algorithmen, gewährleisten und erweitern die Cognex-Produkte die Möglichkeiten des effektiven Lesens aller gebräuchlichen Codes und der damit erschließbaren lückenlosen Rückverfolgbarkeit.

Sowohl im Industriebereich als auch auf dem Gebiet der Konsumgüter ist die Qualität von Produkten und deren Kennzeichnung normierte Pflicht. Im Flugzeugbau etwa müssen viele sicherheitsrelevante Bauteile mit Data-Matrix-Codes dauerhaft und eindeutig gekennzeichnet sein. Stets muss sichergestellt sein, dass nur das richtige, von seiner Qualität her zugelassene Bauteil verwendet wird. In der Pharmaindustrie gelten diesbezüglich die FDA-Bestimmungen, in der Automobil-industrie die AIAG- und in der Elektronik- und Chipindustrie die EIA-Richtlinien. Stark zunehmend wird der 2D-Data-Matrix-Code seiner vielen Vorteile wegen auch im gesamten Umfeld der Konsumgüter eingesetzt. 2D-Codierung erschließt auch den wichtigen Aspekt der Fehlerredundanz. Durch die Fehlerkorrektur nach Reed-Soloman und weitere Algorithmen von Cognex ist die Rekonstruktion des Dateninhalts selbst dann noch gewährleistet, wenn bis zu 60 Prozent des Codes abgedeckt oder zerstört sind.

Weltweite Akzeptanz

Seit seiner Einführung hat sich der 2D-Data-Matrix-Code weltweit durchgesetzt. Die Methode, mit welcher der Code angebracht wird, ist dabei von erheblicher Bedeutung. Besonders zuverlässig ist die Direct-Part-Mark-Methode (DPM), bei der die Markierung schnell, wirtschaftlich, dauerhaft und fälschungssicher direkt auf das Werkstück aufgebracht wird. Die Beschriftung erfolgt mittels Lasergravur, Inkjet-Markierung, Nadelprägung (Dot Peening) mit Hartmetall- oder Diamantspitzen, durch Fräsen oder durch elektrochemisches Ätzen. DPM-Codes ermöglichen vieles: sicheren Produktschutz gegenüber Imitaten, Vertriebsweg-Kontrolle (wenn Markenprodukte auf nicht autorisierten Handelswegen vertrieben werden), die Aufdeckung firmeninternen Diebstahls, die Kennzeichnung sämtlicher Zulieferteile in puncto Sicherheitsrelevanz und die Einhaltung gesetzgeberischer Vorschriften. Weltweitbesondersverbreitetist die Code-VersionECC 200. Mit ihr können platzsparend bis zu 2.334 ASCII-Zeichen (7 Bit), 1.558 erweiterte ASCII-Zeichen (8 Bit) beziehungsweise insgesamt 3.116 Ziffern direkt auf dem Produkt codiert werden.

Data-Matrix-Codes können nahezu beliebig klein dimensioniert werden. Einschränkungen ergeben sich nur durch die Oberflächenrauheit und die angewandte Beschriftungsmethode. Auf einer Fläche von 1,5 x 1,5 mm etwa lässt sich mit einem 14 x 14 Data-Matrix-Code eine 16-stellige Information dauerhaft auf Metall, Glas, Kunststoff oder Keramik speichern. Mit einer 12 x 12 Matrix können fast zehn Milliarden Proben eindeutig beschriftet werden.

Für hundertprozentige Beschriftungsqualität ist immer ein Lesen nach dem Schreiben notwendig. Verifikationssysteme übernehmen die Kontrolle der Code-Qualität mittels leistungsstarker Algorithmen der Bildverarbeitung. Verifizierende ID-Systeme müssen deshalb besonders hohen Anforderungen im sicheren Detektieren gerecht werden und die Vorgaben wichtiger Industrienormen erfüllen. Die AIM-DPM-Qualitätsrichtlinie (AIM steht für Association for Automatic Identification and Mobility) gilt als derzeit wichtigste internationale Norm. Sie gewährleistet beispielsweise die sichere Bewältigung der Kontrastschwankungen von grauen Codes auf schwarzem Untergrund.

Spezialistenrat nutzt

Nutzer von ID-Lösungen sollten sich nicht scheuen, den Rat von erfahrenen Spezialisten einzuholen. Wenn der Code unter schwierigen Umgebungsbedingungen (spiegelnde Oberflächen etwa) zuverlässig gelesen werden muss, wenn sich die DPM-Markierung auf einer gewölbten Oberfläche befindet und zudem noch anspruchsvolle Positionsbestimmungen erfolgen müssen, sind Fachleute gefragt. Denn Machbarkeitsuntersuchungen zeigen, dass bestimmte Umstände viele Systeme überfordern. Einer besonderen Beachtung bedarf auch die Leserate. Bei zunehmend hohen Fertigungsgeschwindigkeiten kann sich eine ungenügende Leseraten-Qualität gravierend auf die Wirtschaftlichkeit auswirken. Deshalb lohnt es sich, die Performance der auf dem Markt angebotenen Vision Tools und die Lesegeräte näher unter die Lupe zu nehmen.

Weitere Leistungssteigerungen

Dass sich mit Blick auf den 2D-Code wei-tere Leistungssteigerungen erzielen lassen, beweisen die Softwarepakete IDQuick und IDMax, die auf der patentierten PatMax-Vision-Technologie von Cognex basieren. Fein arbeitende, kluge Lesealgorithmen sorgen für eine massive Leistungssteigerung bei hoher Lesegeschwindigkeit und -zuverlässigkeit, erweitern die Anwendungsmöglichkeiten und steigern die Systemrobustheit und -flexibilität. Die leistungsfähigen Bildverarbeitungswerkzeuge stehen auch für die anderen Produktfamilien von Cognex zur Verfügung. Überhaupt will Cognex weiterhin hochperformante Systeme präsentieren. Bill Silver, CEO und Mitbegründer des 1981 gegründeten Unternehmens: »Was Leistungsfähigkeit, Geschwindigkeit, Sichtfeld und Kosten betrifft, haben wir herausragende Ergebnisse erzielt. ID ist ein Bereich, in den wir auch gegenwärtig beträchtlich investieren.« (KW)

www.cognex.com




Daten & Fakten

Cognex entwickelt und produziert Bildverarbeitungssysteme und Computer, die Maschinen »intelligentes Sehen« erlauben.
Das Unternehmen wurde 1981 gegründet und hat seither über 500.000 Systeme für die maschinelle Bildverarbeitung ausgeliefert.
Hauptsitz von Cognex ist Natick im US-Bundesstaat Massachusetts. Die Zentrale von Cognex Europe befindet sich Rueil-Malmaison in der Nähe von Paris.

Ausgabe:
lj 04/2010
Unternehmen:
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