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FEHLERSUCHE IN ZEITLUPE

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Zustandsüberwachung über industrielle DashCam

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Mit der Industrial DashCam hat Imago Technologies eine neue Lösung für die Beobachtung industrieller Prozesse entwickelt und ermöglicht damit eine effektive Zustandsüberwachung zur Optimierung von Prozessen in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen.

Seit 2018 sind DashCams in Deutschland als Beweismittel bei Verkehrsunfällen zugelassen. Diese Kameras werden in Autos auf dem Armaturenbrett installiert und zeichnen das Verkehrsgeschehen kontinuierlich in einer Schleife auf. Im Falle eines Unfalls stoppt die Aufzeichnung nach einer festgelegten Zeit. Mit einer Videosequenz, die das Geschehen von wenigen Sekunden vor bis nach dem Unfall zeigt, kann so die Haftungsfrage geklärt werden. Auch in der Industrie kommt es zu unvorhersehbaren Ereignissen, deren Ursprung zweifelsfrei und schnellstmöglich geklärt werden muss, um durch geeignete Gegenmaßnahmen einen sicheren Produktionsprozess zu gewährleisten. So sind beispielsweise plötzliche Maschinenstillstände, Störungen bei der Produkt- oder Materialzuführung oder wiederholte Prozessfehler oft nicht einfach zu erklären. Zudem liegt der Ursprung solcher Störungen oft an unzugänglichen Stellen, was die Suche nach den Ursachen erschweren kann. Mit der Entwicklung der Industrial DashCam (IDC) überträgt Imago Technologies die Grundidee einer DashCam im Straßenverkehr auf den industriellen Einsatz, erklärt Geschäftsführer Carsten Strampe: "Mit der IDC ist es möglich, hochauflösende Videoaufnahmen zu generieren, die nach dem Auftreten einer Störung offline und in Zeitlupe abgespielt werden können, um Details zu untersuchen, dadurch die Abläufe genau zu verstehen und so Fehlerquellen zu beseitigen."

AUFZEICHNUNG ZUM PERFEKTEN ZEITPUNKT

Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein System tagelang problemlos läuft, bevor zu einem bestimmten Zeitpunkt wieder ein Fehler auftritt. Mit seinem Datenspeicher- und Triggerkonzept liefert der IDC dem Anwender unabhängig vom Zeitpunkt des Fehlers eine aussagekräftige Videosequenz von bis zu 20 Sekunden Länge, ohne unnötige Videoaufzeichnungen zu generieren. "Ähnlich wie Dashcams im Auto zeichnet der IDC kontinuierlich auf und überschreibt den Speicher immer wieder mit neuen Videodaten", beschreibt Strampe den Ansatz. "Erhält der IDC über den integrierten Triggereingang ein Fehlersignal von einem angeschlossenen Sensor oder einer SPS in der Anlage, kann er ein Video der 20sec vor oder nach diesem Signal speichern oder auch eine Sequenz von je 10sec

vor und nach dem Auftreten des Fehlers speichern, je nach eingestelltem Modus." Auf diese Weise kann der Anwender je nach Anwendung den perfekten Zeitpunkt für die Videoaufzeichnung einstellen, um eine optimale Grundlage für die Fehleranalyse zu erhalten. In bestimmten Fällen kann der so genannte Heartbeat-Modus auch die Aufzeichnung einer sinnvollen Videosequenz auslösen

sequenz auslösen. In diesem Fall sendet die SPS der Anlage regelmäßig ein Signal an den IDC, das den fehlerfreien Zustand anzeigt. Fehlt dieses Signal, wird die Videoaufzeichnung auch vor, während oder nach dem fehlenden Signal zur Analyse bereitgestellt. Für spezielle Anwendungen bietet die Kamera eine weitere Option zur Aufzeichnung von Videosequenzen. Grundlage für den optionalen AutoTrigger-Modus ist die Analyse der aufgezeichneten Bilder durch integrierte Bildverarbeitungsalgorithmen, die per Software einen Trigger für die Bildaufzeichnung generieren, sobald erkannte Veränderungen einen festgelegten Schwellenwert erreichen.

CLEVERE VIDEOKOMPRESSION

Der Global-Shutter-CMOS-Sensor der Kamera arbeitet mit einer Full-HD-Auflösung von 1.920x1.080 Pixeln und einer Bildrate von ca. 60 Vollbildern pro Sekunde. Ein 20-Sekunden-Video erzeugt also eine enorme Datenmenge, die in dem kompakten Gerät (45×53×25 mm) nicht gespeichert werden kann. Da der IDC jedoch an unzugänglichen Stellen in Maschinen eingesetzt werden kann, kam ein größeres Gehäuse nicht in Frage. "Wir lösen dieses Problem mit einem Video-Codier-Coprozessor, der eine Videokompression direkt in der kleinen Kamera ermöglicht", so Strampe. "Die komprimierten Videos werden dann intern auf einer µSD-Karte gespeichert, können später kopiert und dann über verschiedene Freeware wie den VLC-Videoplayer abgespielt werden."

AUFZEICHNUNG MIT HOHER GESCHWINDIGKEIT

Einige Industrieanlagen arbeiten mit extrem hohen Geschwindigkeiten, bei denen die Standard-IDC-Bildrate möglicherweise nicht ausreicht, um die sehr schnellen Bewegungen zu verstehen und zu analysieren. Auch dafür sei die Industrial DashCam gerüstet, betont Strampe: "Man kann die Videoauflösung reduzieren und so auch Highspeed-Aufnahmen generieren. Bei einer VGA-Auflösung lassen sich zum Beispiel Bildraten von 180fps erreichen, was eine optimale Anpassung an die jeweilige Anwendung ermöglicht." Wenn die Auflösung noch weiter reduziert wird,

zum Beispiel auf ¼ VGA-Auflösung, sind Bildraten von bis zu 370fps möglich, wodurch die Kamera auch in sehr schnellen Prozessen eingesetzt werden kann. Weitere Merkmale sind

das robuste Design in Schutzklasse IP6X, die schraubbaren und um 50cm versetzten M12-Steckverbinder sowie eine 24V-Stromversorgung. Ein integriertes Objektiv und eine Vierfach-LED-Beleuchtung sowie die Möglichkeit der Parametrierung über Webbrowser und Ethernet-Anschluss sorgen zudem für eine einfache Handhabung. Strampe ist überzeugt: "Die Industrial DashCam ist optimal für die schnelle Analyse von Fehlerursachen und Aufgaben wie Condition Monitoring, Dokumentation oder Debugging von Prozessen. Sie reduziert die Dauer und Kosten von Serviceeinsätzen und steigert damit die Wirtschaftlichkeit von Anlagen." Mit Event-Based Vision, einer neuen Technologie, die aus einem intelligenten Kamerasensor und einem Embedded Vision System besteht, bietet Imago Technologies eine weitere Möglichkeit

möglichkeit, mechatronische Bewegungen automatisch auszuwerten.