Für jede Applikation  die passende Optik 

Die Auswahl des richtigen Objektivs für Bildverarbeitungsanwendungen 

Praxistipp Die Qualität des erzeugten Bildmaterials entscheidet darüber, ob ein industrielles Bildverarbeitungssystem dazu in der Lage ist, zuverlässige Messungen durchzuführen. Dabei spielt die Auswahl des geeigneten Objektivs eine ausschlaggebende Rolle. Das erfordert jedoch umfangreiches technologisches Know-how. 

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Wie viel Potenzial Hyperspectral Imaging hat 

Mit der berührungs- und zerstörungsfreien Methode der hyperspektralen Bildgebung lassen sich organische und anorganische Substanzen identifizieren und Sortieraufgaben in der industriellen Produktion bewältigen. Die Miniaturisierung der Hardware, spezielle Softwarepakete und Datenbanken sowie ein Rückgang der Preise könnten die Verbreitung der Technik weiter beflügeln. Selbst eine Qualitätskontrolle mittels Smartphone ist denkbar. 

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Bildverarbeitung, Machine Vision

Bedarfsgerechte Reinigung hygienisch sensibler Bereiche 

An einem Fraunhofer-Institut wird ein mobiles Reinigungsgerät entwickelt, das Anlagen autonom reinigt – dank optischem Sensorsystem zur Schmutzerkennung. Dazu wird das Mobile Cleaning Device auf dem Förderband durch die Anlage bewegt. Im Ergebnis wird Zeit gespart, Ressourcen geschont und Prozesse reproduzierbarer. 

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Bildverarbeitungssysteme

Datenstrategie als Erfolgsfaktor für Dienstleistungsunternehmen 

Richtig genutzte Daten bergen gerade für Service-Unternehmen enormes Potenzial, um nicht nur die Qualität ihrer Dienstleistungen zu verbessern, sondern auch gänzlich neue Servicemodelle zu entwickeln. Wie erfolgreiche Unternehmen Herr der Datenflut werden, hat eine Studie nun untersucht.  

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Dienstleistungen

In sechs Schritten zum zertifizierten Zulieferer nach EN 9100  

Eine Zertifizierung nach EN 9100 bescheinigt, dass Zulieferer die hohen Sicherheitsanforderungen in der Luftfahrt einhalten. Die Vorbereitung auf das zugehörige Audit birgt jedoch einige Hürden, die personelle Ressourcen langfristig binden. Ein stukturierter Plan, wie ihn nun zwei Forschungsinstitute gemeinsam erarbeitet haben, hilft dabei, alle  relevanten Aspekte zu berücksichtigen und den Aufwand zu reduzieren.  

Thomas Vollmer, Robert Schmitt und Matthias Bünck 

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Zertifizierung

Bildverarbeitung und Fokusvariation auf unterschiedlichen Oberflächen 

Praxistipp Bei Multisensor-Koordinatenmessgeräten mit Bildverarbeitungs- und Fokusvariationssensor ist der Kontrast der Bilder der Werkstückoberfläche für die Messergebnisse entscheidend. Diese lassen sich mit verschiedenen Funktionen optimieren, sodass auch wenig "kooperative" Werkstücke gemessen werden können. 

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Koordinatenmessgeräte

Wie zuverlässig Sie mit Smartphones messen können 

Smartphones sind multifunktionale Geräte. Doch sind sie auch für die Messtechnik geeignet und als Prüfmittel zu  gebrauchen? Das Kalibrierlabor Esz AG Calibration & Metrology in Eichenau bei München testete, wie zuverlässig die Messergebnisse von Mobilgeräten und Prüf-Apps wirklich sind. 

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Messtechnik

Routine automatisiert, Abläufe gesichert 

Wie ein Integriertes Managementsystem das QM unterstützt 

Kunden aus aller Welt vertrauen auf Hightech-Folien und damit auch auf das Qualitätsmanagement der Hersteller. Ein Folienspezialist entschied sich für die Einführung eines Integrierten Managementsystems von Consense, das sämtliche Normen und Standards unter einer einheitlichen Oberfläche zusammenführt. Besonders wichtig war, die Prozess- und Dokumentenpflege über ein zentrales System zu regeln.  

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Integriertes Management-System

Qualitätsmanagement  im Wandel der Zeit 

Jeden Monat blättert der QZ-Herausgeber in den Archivjahrgängen der QZ. Dabei findet er Kurioses und Bemerkenswertes aus fünf Jahrzehnten Qualitätsmanagement. Was war damals wichtig? Was hat sich verändert? Was hat sich bewährt? Lesen Sie auch den Kommentar des Herausgebers – und kommentieren Sie selbst auf qz-online.de und schildern Sie Ihre Erfahrungen. 

"Für Dienstleistungsunternehmen ... gilt es auf dem Weg zu einer noch stärkeren Kundenorientierung, diesen Aufwand durch ein hohes Nutzen-Preis-Verhältnis zu rechtfertigen. Dazu sind zunächst die Minimalforderungen eines QM-Systems ... festzulegen. Darüber hinaus bildet ... das Erkennen der strategischen Erfolgsfaktoren und der kritischen Dienstleistungsaktivitäten die Grundlage, mögliche Effizienzsteigerungen oder höhere Umsätze zu realisieren." 

Klaus Engels, Rainer P. Paulic und Ulrich Schmitt: "Dienstleistungsqualität sichern" QZ 6/1993, S. 363 – 365

Mehr Wohlstand – mehr Druck auf Industrie 

"Die deutsche Industrie steht, was Qualitätsarbeit anbelangt, vor immer schwieriger werdenden Problemen. Angesichts des Arbeitsmarktes wird der Fachmann und Könner alten Schlages bald eher die Ausnahme als die Regel bilden. Die technologische Evolution verläuft so schnell, dass vielfach keine Zeit zum Beseitigen der ... "Kinderkrankheiten" einer Produktion bleibt. Die Anforderungen an die Qualität der Waren werden immer höher, denn es ist unbestritten, dass der Arme nur mehr, der Wohlhabende aber Besseres verlangt." 

Dr. W. Masing: "Ziele und zukünftige Aufgaben der ASQ", QZ 6/1968, S. 65 – 67

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So gehen Bewerber souverän mit einem "Problem-Lebenslauf" um 

Nicht immer verläuft der Karrierepfad eines Qualitätsmanagers schnurgerade. Damit sich ungeplante Ereignisse nicht negativ auf die Karriereentwicklung auswirken, müssen Bewerber diese in ihrem Lebenslauf souverän darstellen  können. Drei bestimmte Aspekte können über Erfolg oder Misserfolg einer Bewerbung entscheiden.  

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Warum Qualitätskultur nur mit den Mitarbeitern entstehen kann 

"Der Mensch im Mittelpunkt der Veränderung", so lautete das Thema des Qualitätstags 2017 der DGQ. Doch was muss sich ändern, um dieser Maxime gerecht zu werden? Einer Maxime übrigens, die in den arbeitswissenschaftlichen Erkenntnissen eine immer wieder zum Ausdruck gebrachte Forderung darstellte und nach wie vor darstellt. Udo Hansen, der Präsident der DGQ, sagte hierzu in seiner Eröffnungsrede zum Qualitätstag, dass sich das Qualitätsmanagement aufgrund der grundlegenden Veränderungen in der heutigen Welt neu erfinden müsse. Notwendig dafür sei ein erweiterter Begriff von Qualität, der über das bisherige, sehr technische Verständnis hinausgeht. Das Qualitätsmanagement der Zukunft müsse auch die lebensweltlichen Aspekte umfassen, die jedes Individuum für sich anders gewichtet. 

Auf der Veranstaltung wurden Paradigmen vorgestellt, von denen ich zwei näher betrachten möchte: "Der Mensch mit seinen Bedürfnissen muss mehr in den Fokus geraten" sowie "Das oft vernachlässigte Thema der Unternehmenskultur muss in den Vordergrund gestellt werden". 

Wenn der Mensch mit seinen Bedürfnissen mehr in den Fokus des täglichen Bemühens um den Erfolg der Organisation rücken soll, sind besondere Arbeitssysteme erforderlich. Diese sollten nicht nur den technischen und organisatorischen Notwendigkeiten entsprechen, sondern vor allem den personellen Erfordernissen genügen. Insofern ist es illusorisch zu glauben, dass eine Organisation ohne die Motivation der beteiligten Menschen auf Dauer erfolgreich ist. 

Dies mag zwar eine gewisse Zeit lang möglich sein, die Effizienz eines solchen Systems jedoch dürfte schon mittelfristig kaum das Maximum dessen darstellen, was bei ausgewogener und gleichberechtigter Gestaltung der technischen, organisatorischen und vor allem der personellen Aspekte von Arbeitssystemen zu erreichen ist. Von maßgeblicher Bedeutung ist allerdings die Bereitschaft der Unternehmensleitung, die Qualitätssicherung als eigene Aufgabe zu betrachten, so wie dies die Norm ISO 9001:2015 zu Recht vom Management einfordert. 

In vielen Fällen müssen die Mitarbeiter allerdings zunächst durch die Führungskräfte von der Notwendigkeit einer Qualitätssicherung von Anfang an überzeugt werden. Von Vorteil hierbei ist es natürlich, wenn schon ein Vertrauensverhältnis zwischen der Führungsebene und den Mitarbeitern im Betrieb besteht. Andernfalls wird es sicher schwierig sein, den Mitarbeitern plötzlich deutlich mehr Informationen zukommen zu lassen, intensiver zu kommunizieren, ein erhöhtes Verantwortungsbewusstsein einzufordern und Partizipation zu praktizieren. Kurz: eine Unternehmenskultur zu pflegen, die ein gelebtes Miteinander beinhaltet.

Eigentlich sollte man meinen, dass dieses Gedankengut längst überall Eingang bei der Gestaltung von Arbeitsbedingungen und -inhalten gefunden hat. Doch immer wieder bin ich erstaunt, wie wenig arbeitswissenschaftliche Erkenntnisse bisher aufgenommen und umgesetzt wurden. Eine Staufen-Studie zeigt: "In manchen Betrieben herrscht statt kooperativer Zusammenarbeit immer noch ausgeprägtes Silodenken" (QZ 5/18, S. 9). Unter solchen Umständen wird eine Unternehmenskultur positiven Charakters wohl kaum gedeihen können. 

Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass der Erfolg einer jeden Organisation auf Dauer ausbleiben wird, wenn einerseits die Bedürfnisse der Menschen nicht beachtet werden, andererseits keine motivationsfördernde Unternehmenskultur praktiziert wird. Die Verantwortung der Unternehmensleitung für das Qualitätsmanagement gemäß ISO 9001 ist deshalb keine Randerscheinung, sondern eine unabdingbare Voraussetzung zur Sicherstellung des dauerhaften Erfolgs einer jeden Organisation und jeden Unternehmens. 

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Unternehmenskultur

Vom 26. bis zum 28. Juni 2018 ist das Messezentrum Nürnberg Schauplatz der Sensor+Test. Die Messe bietet technische Lösungen für die Mess-, Prüf- und Überwachungsaufgaben aller Branchen. 

Parallel zur Ausstellung finden zwei Kongresse statt: Auf der ITG/GMA-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2018 und der ettc2018 European Test and Telemetry Conference vermitteln internationale Fachleute wissenschaftliche Grundlagen und geben Ausblicke in die Zukunft der Branche. 

Zudem können die Besucher auf Foren und auf der Aktionsfläche ihr Fachwissen vertiefen. So präsentieren die Aussteller ihre Messeneuheiten auf den Fachforen in Halle 1 und Halle 5. Die Anwendung steht auf der Aktionsfläche im Vordergrund. Hier können Interessenten innovative Lösungen, Systeme und Produkte live im Einsatz erleben. 

Um die Bedeutung der Bildverarbeitung hervorzuheben, wird es auch 2018 wieder einen Themenstand "Sensoren und Systeme für die Bildverarbeitung" geben. 

Der Relevanz von Sensoren sowie Mess- und Prüfsystemen für die Digitalisierung und Vernetzung von Fahrzeugen, Maschinen, Anlagen und ganzen Fabriken trägt die Messe mit dem Sonderthema "Sensorik und Messtechnik im Industrial Internet" und dem Themenpark "Digitale Transformation" Rechnung. 

In diesem Jahr vergibt der AMA Verband für Sensorik und Messtechnik e. V. den AMA Innovationspreis zum 18. Mal. Der Preis zeichnet Entwicklerteams im Bereich Sensorik und Messtechnik aus. Die wichtigsten Beurteilungskriterien für die Jury sind der Grad der Innovation und der deutliche Anwendungsnutzen. 

Junge Fachkräfte haben auf einer Jobbörse und der Job Tea-Time die Möglichkeit, mit Unternehmen ins Gespräch zu kommen. 

Einen kostenfreien Service gibt es für Ingenieure und Naturwissenschaftler: Beim Career Coaching können sie ihre  Bewerbermappen begutachten lassen und sich Tipps rund um das Thema Karriere holen. 

Redaktion QZ <a href="mailto:qz@hanser.de?subject={TITLE}">qz@hanser.de</a>

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Layered Process Audit (LPA) Schnell und effektiv  

Die Auditmethode Layered Process Audit (LPA) steht im Mittelpunkt dieses Buchs. Es zeigt, wie LPA Schritt für Schritt umgesetzt wird.  

Elmar Zeller 
Layered Process Audit (LPA) 
Carl Hanser Verlag, München, 2. Aufl. 2018 
270 Seiten, 50 Euro 
ISBN 978-3-446-44926-8 

Die Auditmethode Layered Process Audit (LPA) steht im Mittelpunkt dieses Buchs. Sie ist leicht verständlich, basiert auf Checklisten und konzentriert sich auf die Umsetzung von Prozessen. Die Audits dauern nur wenige Minuten und können intern durch Führungskräfte aus unterschiedlichen Hierarchieebenen durchgeführt werden. Abweichungen von Standards oder Vorgaben werden unmittelbar korrigiert und die Ergebnisse des Audits sofort vor Ort visuell dargestellt. 

Der Leser erhält einen konkreten Leitfaden an die Hand, der zeigt, was bei der Einführung von LPA zu beachten ist und wie die Methode Schritt für Schritt umgesetzt wird. Außerdem erfährt der Leser, wie mit LPA die Fehlerkosten, die durch Fehlhandlungen oder nicht eingehaltene Standards verursacht werden, drastisch reduzieren werden können. 

Zahlreiche Beispiele, Checklisten und konkrete Tipps unterstützen beim Praxistransfer. 

Der Autor berät und unterstützt Unternehmen in allen Aspekten rund um das Thema Qualität. Er gilt als LPA-Experte in Deutschland. Zudem ist er im Leitungsteam des Fachkreises "Audit und Assessment" der Deutschen Gesellschaft für Qualität. 

Die zweite Auflage wurde überarbeitet und um neue Themen wie den Bezug von LPA zu ISO 9001:2015 und IATF 16949:2016 erweitert. Aus dem Inhalt: 

Bewertungssystematik im LPA; Die Rolle des Qualitätsbereichs bei der LPA-Einführung und -Umsetzung; LPA-Fragen formulieren; Aufbau von LPA-Checklisten; Quality Board auditiert Bereichsleiter. 

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Qualitätsmanagement in Rehabilitationseinrichtungen Ambulant und stationär  

Das Buch bietet Hilfe bei der Interpretation und Anwendung der Vorgaben der Bundesarbeitsgemeinschaft für Rehabilitation (BAR). 

Claudia Welz-Spiegel
Qualitätsmanagement in Rehabilitationseinrichtungen
W. Kohlhammer,  Stuttgart 2017  
110 Seiten, 36 Euro
ISBN 978-3-17-022618-0 

Die Bundesarbeitsgemeinschaft für Rehabilitation (BAR) verpflichtet Organisationen, die ambulante oder stationäre Rehabilitationen durchführen, ein internes QM-System aufzubauen und nachzuweisen. Für stationäre Einrichtungen besteht eine Zertifizierungspflicht. 

Das Buch versteht sich als Praxisleitfaden für diesen Bereich. Es wendet sich an interessierte Projektleiter und informiert darüber, wie die Grundanforderungen der BAR und der DIN EN ISO 9001:2015 bei der Entwicklung und der Weiterführung eines internen QM-Systems berücksichtigt werden. Dabei geht es um die Schulung und Anleitung der Mitarbeiter ebenso wie um interne Kommunikation und Personalentwicklung. 

Im Praxisteil werden Hilfestellungen zur Interpretation und Anwendung der BAR-Vorgaben und der ISO-Normen gegeben. Ein Exkurs beschäftigt sich mit der DIN EN 15224 für das Gesundheitswesen. Er bietet einen Überblick über die Schwerpunkte der Norm und informiert über ihre Bedeutung für bereits ISO-zertifizierte Einrichtungen. 

Die Autorin ist Unternehmensberaterin für Organisations- und Innovationsprojekte im Rehabilitationsbereich, Fachauditorin sowie Trainerin für Qualitäts- und Risikomanagementsysteme. 

Aus dem Inhalt: 

Methodisches Vorgehen im Aufbau; Erstellung und Systematisierung der Dokumentation; Forderungen der Dimension zur externen Qualitätssicherung; Forderungen der Dimension zum Fehlermanagement; Schnittstellenmanagement. 

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Vernetztes Risiko- und Nachhaltigkeitsmanagement Risiko und Nachhaltigkeit 

Das Buch spiegelt die Sichtweise der Mitglieder des Zentrums für wissenschaftliches, interdisziplinäres Risikomanagement und Nachhaltigkeit (ZWIRN) zum Thema Risiko und Nachhaltigkeit wider.  

Achim Michalke, Martin Rambke, Stefan Zeranski (Hrsg.) 
Vernetztes Risiko- und Nachhaltigkeitsmanagement
Springer Fachmedien, Wiesbaden 2018 
370 Seiten, 59,99 Euro
ISBN 978-3-658-19683-7 

Das Buch umfasst insgesamt 28 Beiträge, die anlässlich der ersten Tagung des Zentrums für wissenschaftliches, interdisziplinäres Risikomanagement und Nachhaltigkeit (ZWIRN) entstanden sind. Das ZWIRN wurde 2016 an der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften in Wolfenbüttel gegründet. Ziel war und ist es, die interdisziplinäre Forschung auf dem Gebiet von Risikomanagement und Nachhaltigkeit zu fördern und praxisnahe Lösungen für Unternehmen zu erarbeiten. 

Der Tagungsband spiegelt die Sichtweise der Mitglieder des ZWIRN zum Thema Risiko und Nachhaltigkeit wider. Dabei wird deutlich, dass es bislang keinen überzeugenden Ansatz zum Umgang mit Risiken unter Einbeziehung der Nachhaltigkeit gibt. Die Autoren vermitteln Anregungen und Lösungsansätze aus den Bereichen Gesellschaft, Politik und Wirtschaft wie auch Gesundheit und Technik zur Verknüpfung dieser beiden Themen. 

Die Herausgeber des Tagungsbands sind als Professoren für Technische Unternehmensführung, für Umformtechnik und für Finanzdienstleistungen und Finanzmanagement an der Ostfalia Hochschule – Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel tätig. 

Aus dem Inhalt: 

Ungleichheit als ökonomischer und sozialer Risikofaktor; Risiko und Nachhaltigkeit im internationalen Wirtschaftsrecht; Risiko und Nachhaltigkeit aus Entscheidersicht; Life Cycle Assessment als Instrument zur Optimierung der Nachhaltigkeit in Prozessen und Produkten; Risikomanagement und Kartellrecht. 

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Höhere Genauigkeit und  besserer Kontrast 

Bisher ließen sich kaum Wärmebilder von nicht oder nur schwer zugänglichen Objekten erstellen. Neue Features in einer Serie von Wärmebildkameras sollen dieses Problem nun lösen. 

Ein Thermograf nimmt bei einer Inspektion ständig Feinjustierungen von Einstellungen an der Wärmebildkamera vor, um ein möglichst präzises und detailliertes Bild zu erhalten. Auch möchte er das Bild so schnell wie möglich aufnehmen. 

Mit dem Feature 1-Touch Level/Span löst der Hersteller von Wärmebildkameras Flir Systems, Frankfurt/M., nach eigenen Angaben dieses Problem. Diese Option haben die Entwickler in die Wärmebildkameras der T500-Serie eingebaut, die aus den Kameras T530 und T540 besteht. Die Wärmebildkameras sind mit einer um 180° drehbaren Optikeinheit und einem leuchtstarken LCD-Display ausgestattet und bieten trotz ihrer kompakten Abmessungen dem Thermograf alle Instrumente, die er zum Ausführen umfangreicher Inspektionen unter schwierigen Bedingungen benötigt – insbesondere, wenn die Sicht auf die zu prüfende Anlage verhindert oder diese schwer zugänglich ist. 

Der lasergestützte Autofokus gewährleistet nach Firmenangaben, dass Anwender jedes anvisierte Objekt rasch scharf stellen und jederzeit absolut präzise Temperaturmessungen ausführen können. Vision Processing liefert mit MSX, Ultramax und den vom Hersteller entwickelten adaptiven Filteralgorithmen in jeder Situation gestochen scharfe Wärmebilder. 

Dank der zur Auswahl stehenden intelligenten AutoCal-Wechselobjektive lassen sich weitläufigere Bereiche aus sicherer Distanz auf potenzielle Defekte überprüfen. Zudem können Temperaturmessungen vorgenommen und Wärmebilder mit einer echten nativen Auflösung von 464 × 348 Pixeln aufgenommen werden. 

Ein weiteres Feature ist ein lasergestützter Autofokus, der verzögerungsfrei auf Bewegungen reagiert und auch in unübersichtlichen Umgebungen zuverlässig scharf stellt. Der Touchscreen bietet eine intuitiv bedienbare Benutzeroberfläche und Navigation mit intuitiver Menüführung, die sich mit zwei programmierbaren Tasten anpassen lässt. 

Der Hersteller hat auch die Organisationstools aktualisiert. Diese verfügen nun über eine automatische GPS-Positionsdatenspeicherung und Kompassvermerke. Eine verbesserte Dateistruktur soll die Berichterstellung und Archivierung erleichtern. 

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Thermografiegeräte

Die Industriekamera hr120 von SVS-Vistek, Seefeld, mit 13272 × 9176 quadratischen 2,2-µm-Pixeln ergänzt die höchstauflösende Serie 

Erstmals kommt hier das überarbeitete Gehäusekonzept der HR-Serie zum Einsatz, das laut Hersteller für ein optimales Temperaturmanagement und verbesserte optische Präzision ausgelegt ist und so für ein rauschfreies bzw. verzeichnungsfreies Bild sorgt. Der M58-Objektivanschluss bietet maximale Flexibilität bei der Auswahl der Objektive und Adapter. 

Wie alle Industriekameras des Herstellers verfügt das neue Familienmitglied über gängige Standard-Features wie Lookup Table, Area of Interest, Offset, Flipping und Binning. Umfangreiche I/O-Optionen wie Electric and Optical Input, Timer, Sequenzer und Input-Operatoren erleichtern nach Firmenangaben die Systemintegration. 

Der integrierte Mehrkanal-Blitzcontroller soll zusätzlichen Programmier- und Hardwareaufwand überflüssig machen. Anspruchsvolle Anwender freuen sich zudem über Defect Pixel und Shading Correction für Objektive. 

Die Industriekamera lässt sich zur Lösung von Aufgaben aus der Display- und Elektronik-Inspektion einsetzen und unterstützt zudem den Trend hin zum Großbild-Mikroskop. 

Im Dezember 2017 erfolgte die Freigabe der Camera-Link-Version mit 6,7 Bildern/s, sodass im Januar mit der Serienfertigung begonnen wurde. Eine Version mit CoaXPress-Interface soll bald auf dem Markt erhältlich sein. 

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Kameras

Die beidseitig telezentrischen Objektive der Serie Vicotar T11 eignen sich nach Angaben Bildverarbeitungsspezialisten Vision & Control aus Suhl aufgrund ihrer robusten Beschaffenheit für Anwendungen in der industriellen Kamera-Messtechnik sowie in der industriellen Bildverarbeitung. Durch ihre BBAR-Linsen-Beschichtung liefern die Objektive laut Hersteller gute Abbildungsergebnisse – nicht nur im Bereich des sichtbaren Lichts, sondern auch im Infrarotbereich bis 950 nm. 

Eine verstell- und fixierbare Blende mit Kennzeichnung der Blendenzahl soll reproduzierbare Messergebnisse sicherstellen. Der Hersteller bezeichnet seine Objektive als lichtstark und verzeichnungsarm und verspricht, dass der Farbquerfehler gering ausfällt. 

Zudem verringert die objekt- und bildseitige Telezentrie die Vignettierung und ermöglicht es, die Besonderheiten der telezentrischen Abbildung auch für Bildaufnehmersensoren mit Mikrolinsenarrays zu nutzen. Die Befestigung erfolgt direkt am Objektiv; für das Anbringen von Zubehör am Objektiv stehen Gewindeanschlüsse (M 30 × 0,5, M 20,5 × 0,5) objekt- und kameraseitige zur Verfügung. 

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Industrielle Bildverarbeitung mit Hyperspectral Imaging blickt unter die Oberfläche – und unterstützt dadurch die Qualitätssicherung in verschiedenen Branchen, von der Lebensmittelindustrie bis zur Landwirtschaft. 

Hyperspektral-Kameras können digitale Bilddaten aus einem sehr breiten elektromagnetischen Spektrum aufnehmen. Während konventionelle Kameras – ähnlich wie das menschliche Auge – lediglich die Wellenlängen der Grundfarben Rot, Grün und Blau wahrnehmen, können hyperspektrale Systeme Hunderte von verschiedenen Wellenlängen erkennen. Das Spektrum reicht dabei von Wellenlängen im Ultraviolett-Bereich bis hin zur langwelligen Infrarot-Strahlung. 

Dadurch werden auch Materialeigenschaften sichtbar, die unter der Oberfläche eines Objekts liegen und mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind. Das funktioniert, weil Abweichungen in bestimmten Materialeigenschaften die Oberfläche so verändern, dass nicht wahrnehmbare Lichtwellen anders reflektiert werden als im "Normalzustand." 

Die Hyperspektral-Technologie lässt sich mit der industriellen Bildverarbeitung (Machine Vision) kombinieren, um Gegenstände exakter identifizieren und inspizieren zu können. 

Für solche Anwendungsfälle in der Qualitätssicherung bietet die Machine-Vision-Software Halcon des Münchner Software-Herstellers MVTec GmbH entsprechende Funktionen. Diese Software ermöglicht es unter anderem, unterschiedliche Objekte durch die feine Abstufung in ihren via Hyperspectral Imgaging gemessenen Grauwerten zu differenzieren. Auch geringfügige Abweichungen in diesen Grauwerten deuten auf bestimmte Eigenschaften hin, auf deren Basis sich Objekte klar voneinander abgrenzen lassen. Überdies können unterschiedliche Grauwerte auch auf Materialfehler oder Beschädigungen hinweisen. 

Die Verarbeitung hyperspektraler Bilddaten läuft in mehreren Schritten ab: Zunächst werden mittels Bildverarbeitungssoftware einzelne Pixel genau klassifiziert. Die Anzahl der Kanäle spielt dabei keine Rolle. Nach Angaben von MVTec lassen sich Bildinformationen aus Hunderten von verschiedenen Wellenlängen (Kanälen) verarbeiten, denn die Bilddaten tragen die Informationen aller Kanäle in sich. 

Die Werte der einzelnen Pixel im entsprechenden Kanal werden mit Referenzdaten verschiedener Klassen verglichen, was die eindeutige Zuordnung der Bildpunkte zu einer bestimmten Klasse ermöglichen soll. Anschließend führt die Machine-Vision-Software noch eine weitere Analyse durch, bei der die Bilddaten hinsichtlich Form oder Textur nachverarbeitet werden. 

Anhand bestimmter Parameter sollen sich die Objekte damit noch genauer identifizieren lassen. Weisen die Objekte eine ähnliche Form auf, werden zudem die Textur-Parameter zur Unterscheidung herangezogen, um die Erkennungsraten zuverlässig zu halten. 

Aufgrund seiner "tiefblickenden" Fähigkeiten eignet sich Hyperspectral Imaging in Kombination mit der industriellen Bildverarbeitung für die Qualitätssicherung in verschiedenen Branchen, etwa in der Lebensmittelindustrie. Dort kann eine Hyperspektral-Kamera verborgene Schimmelschichten auf Nahrungsmitteln detektieren. Frischfleisch und Wurstwaren lassen sich durch die Bestimmung des Fettgehalts oder der Belastung mit Keimen qualitativ einstufen. 

Auch die Qualität von Obst und Gemüse kann verlässlich bewertet werden: So werden Druckstellen oder Wurmlöcher, die unter der Schale eines Apfels verborgen sind, sicher erkannt. Auf diese Weise lassen sich minderwertige Früchte automatisiert aussortieren, bevor sie in die weitere Wertschöpfungskette gelangen. 

In der Landwirtschaft lässt sich Hyperspectral Imaging einsetzen, um beispielsweise den Reifergrad von Früchten zu bestimmen. Dies funktioniert über die Erkennung von Farbspektren, die von Inhaltsstoffen wie Zucker und Säuren durch die Schale hindurch ausgesendet werden. Auf Basis der Informationen über den Reifegrad lässt sich der Erntevorgang mithilfe von Pflückrobotern automatisieren. 

Ähnliches gilt für die Kartoffelernte: Durch die Hyperspektral-Analyse können Kartoffelknollen von Steinen unterschieden werden, obwohl diese ihnen zum Verwechseln ähnlich sehen. Auch lassen sich bestimmte Weizensorten nach verschiedenen Qualitätsstufen sortieren. 

Und schließlich kommt Hyperspectral Imaging auch in der Pharmazie zum Einsatz: So erkennt die Technologie eindeutig die Zusammensetzung und die Inhaltsstoffe von unterschiedlichen Tabletten, die sich rein äußerlich sehr ähneln. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass Arzneimittel mit verschiedenen Wirkstoffen immer in die richtigen Verpackungen einsortiert werden. 

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Bildverarbeitungs-Software

Polytec, Waldbronn, stellt den faseroptischen Interrogator ODiSI 6100 System des US-Herstellers Luna Innovations vor. Damit lassen sich Temperatur- und Dehnungsprofile über eine einzelne Standard-Glasfaser auf 50 m langen Messstrecken messen. 

Der Interrogator arbeitet mit einer Sub-Millimeterauflösung in einem Temperaturmessbereich von –40 bis +300 °C. Mit Spezialfasern soll ein noch größerer Messbereich möglich sein. Der Dehnungsmessbereich beträgt ±12 000 µm/m. Die Messauflösung liegt bei 0,1 °C beziehungsweise ±1 µm/m. 

Das System wurde in vielen Punkten  gegenüber seinem Vorgänger weiterentwickelt: Es stehen nun maximal acht Kanäle zur Verfügung, die Hunderttausende Messpunkte aufnehmen. Das Auslesegerät ist industrietauglich ausgelegt und wird im 19"-Gehäuse mit Linux-Laptop und 50 m robuster Zuleitung zwischen Fasersensor und Interrogator geliefert. Echtzeitübertragung, hohe Verlässlichkeit und Rückverfolgbarkeit der Messungen sind laut Unternehmen selbstverständlich. Der modulare Aufbau ermöglicht eine High-Speed-Option für Ausleseraten bis 250 Hz. 

Die Einsatzbereiche reichen von Modell- und Simulationsvalidierung, Temperatur- und Lastüberwachungssystemen über die Entwicklung von Composite-Materialien bis hin zu Ermüdungstests und mechanischen Materialstruktur-Überwachungen. 

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Optische Mess- und Prüftechnik

Das modulare 3D-Kamerasystem Ensenso X von IDS Imaging Development Systems, Obersulm, ist jetzt auch mit 5-MP-Industriekameras mit IMX264-CMOS-Sensor von Sony erhältlich. Es besteht aus einer leistungsstarken Projektoreinheit mit 100 Watt, an die sich zwei Industriekameras in variablen Abständen montieren lassen. Das Anwendungsspektrum reicht von der Fabrikautomation (z. B. Bin Picking) bis zur Lager- und Logistikautomation (z. B. Paletten-Kommissionierung). 

Mit der Weiterentwicklung der Kamera und Software wird das System laut Anbieter nun noch flexibler und leistungsfähiger. Das wird z. B. durch das größere Sichtfeld der 5-MP-Variante erreicht, wodurch der Abstand zwischen Kamerasystem und Objekt verringert werden kann. Um beispielsweise eine bepackte Euro-Palette mit einem Volumen von 120 × 80 × 100 cm 3 komplett zu erfassen, sind statt 1,5 m nur noch 1,25 m notwendig. Die Z-Genauigkeit verbessert sich dabei von 0,43 mm auf 0,2 mm.

Weitere Vorteile der neuen Modelle sind ein Plus von bis zu 35 Prozent bei der lateralen Auflösung bei um mehr als 30 Prozent geringerem Rauschen, sodass Details und Tiefeninformationen noch präziser erfasst werden können, beschreibt die Firma. 

Anwender können bei den neuen Modellen – wie bereits bei den 1,3-MP-Varianten – zwischen kompakten GigE uEye-CP-Kameras und robusten GigE-uEye-FA-Kameras mit Schutzklasse IP65/67 wählen. Zur Kommunikation mit dem Pattern-Projektor nutzen die erweiterten Kameras den GigE-Vision-Standard. Dadurch entfällt die bisher zusätzlich notwendige Installation der hauseigenen Software-Suite. 

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Die Matrix-Kamera Visioncam LM von Imago, Friedberg, konsolidiert sämtliche Komponenten einer Zeilenapplikation in einem Gerät. Gemeinsam mit der Applikationssoftware (optional unterstützt durch Halcon Embedded) entsteht ein Vision-System,das aus einem CMOS-Sensor und einem energieeffizienten Prozessor ARM Dual-Cortex A15 mit Linux besteht. 

Der Prozessor verarbeitet die Daten eines Zeilensensors mit bis zu 8K Pixeln in Monochrom oder Farbe. Durch die – im Vergleich zu einem Dual-Cortex A9 – etwa vier- bis viereinhalbmal höhere Rechenleistung können laut Hersteller bei 4K-Auflösung Zeilenraten bis zu 50 kHz erzielt und verarbeitet werden. 

Die Datenausgabe erfolgt über Gigabit- Ethernet, Ergebnisse werden direkt über digitale Ausgänge oder RS-232 der Anwendung mitgeteilt. Auf der Eingangsseite stehen digitale Eingänge, RS-232 und eine Encoder-Schnittstelle zum Synchronisieren zur Verfügung. 

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Defektinspektion  bis in die Randbereiche  

Displays auf Kratzer, Einschlüsse und Randabbrüche zu überprüfen, ist für viele Messsysteme eine große Herausforderung. Mit der erweiterten Systemvariante eines Deflektometriesystems soll nun eine präzise Inspektion spiegelnder und geformter Oberflächen möglich sein. 

Impulse zur Weiterentwicklung seines für die spiegelnde Oberflächeninspektion geeigneten Deflektometriesystems Specgage 3D erhielt der Darmstädter Messergerätehersteller Isra Vision insbesondere aus der Elektronik- und Smartphone-Industrie. Abgerundete Kanten, wie sie in neueren Gerätedesigns häufig zu finden sind, benötigen eine erweiterte Kameraperspektive. Ein möglichst hoher Durchsatz macht eine schnelle Vermessung der Teile notwendig, vollautomatisch und integrierbar. Diese Features stehen mit den Systemen Specgage 3D curved und transmission zur Verfügung. 

Für das Deflektometrie-Verfahren der Systeme projiziert ein LCD-Display hochpräzise Streifenbilder auf die zu inspizierende spiegelnde Oberfläche. Mehrere Kameras beobachten das reflektierte und entsprechend verzerrte Muster auf dem Objekt. Mithilfe fotogrammetrischer Methoden wird die Objektgeometrie allein aus der aufgenommenen Bildsequenz rekonstruiert. In weniger als 10 Sekunden steht der vollständige 3D-Datensatz eines gebogenen Displayglases zur Verfügung. Messgenauigkeiten reichen dabei bis in den niedrigen Mikrometerbereich. Die gewonnenen Daten vergleicht das System automatisch mit einem hinterlegten CAD-Modell, zeitsparend parallel zur Aufnahme des nächsten Teils. Mithilfe definierter Toleranzbereiche liefern die Systeme auf Basis von automatischer Defektklassifikation direkte i.O./n.i.O.- Entscheidungen. 

Spiegelnde und transparente Flächen vermessen die Systemvarianten im Auf- (curved) bzw. Durchlichtverfahren (transmission). Bis zu zwölf Kameras nehmen das reflektierte Streifenmuster aus verschiedenen Perspektiven auf. Besonders für neuere Touch Devices mit gekrümmten Displays ergibt sich damit die Möglichkeit der Defektinspektion bis in die Randbereiche. 

Das Durchlichtverfahren, das für transparente Objekte angewendet wird, detektiert neben oberflächigen Defekten auch Einschlüsse und Fehler im Glas. Zudem erkennt das System auch solche Defekte, die lediglich durch Variation der Brechkraft für Verzerrungen sorgen. 

Da fehlerhafte und falsch gebogene Bauteile sofort erkannt werden, ermöglichen die beiden neuen Systeme direkte Prozessanpassungen. Die gesammelten Inspektionsdaten dienen als Grundlage, um Prozessparameter bei der Glasbehandlung wie Temperatur, Biegegeschwindigkeit, Abkühlzeit und ähnliche Faktoren auf ein Optimum anzupassen. 

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Der Entwickler von 3D-Scan- und Inspektionslösungen LMI Technologies aus Teltow gibt die Markteinführung der Laserprofilsensoren Gocator 2430 und 2440 bekannt. Die beiden Modelle erweitern die Gocator-2400-Serie um 3D-Sensoren für Gummi- und Reifenanwendungen sowie mittelgroße Objekte wie elektronische Gehäuse, Automobilteile und verpackte Produkte. 

Mit der neuesten 2-Megapixel-Bildverarbeitungstechnologie und einem optimierten optischen Design erreichen diese Sensoren eine Messfrequenz von bis zu 5 kHz und bieten nach Angaben des Herstellers eine ausgezeichnete Wiederholgenauigkeit für das Scannen von dunklen Materialien wie Reifenflanke und -profil. 

Höhere Scan- und Messgeschwindigkeiten ermöglichen eine Beschleunigung des Inline-Messprozesses bei höheren Auflösungen. Damit sollen auch Mehrfachbelichtungen für hohe Dynamikbereiche in Produktionsgeschwindigkeit einfach zu meistern sein. Mit der breiten Profillinie können Nutzer mit wenigen Sensoren mehr Leistung erzielen und gleichzeitig immer noch feine Oberflächen- und Kantendetails erfassen. 

Die integrierte Benutzeroberfläche kann mit jedem Webbrowser verwendet werden und ermöglicht die Konfiguration sämtlicher Profilparameter und Messwerkzeuge direkt auf dem Sensor. Die Modelle sind werkskalibriert und sofort messbereit, ohne dass zusätzliche Software installiert werden muss. 

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Lasersensoren

Vision-Software als PC-Version verfügbar 

Die Smart-Vision-Software MV Impact Configuration Studio, kurz MV Impact-CS, wurde in der Release-Version 2.2 vom Anbieter Matrix Vision, Oppenweiler, mit einer Vielzahl an Neuerungen veröffentlicht und ist nun auch als PC-Version verfügbar. Durch die PC-Version lassen sich nun auch Inspektionen basierend auf PC- und GigE-Vision- sowie USB3-Vision-kompatiblen Industriekameras intuitiv und einfach mittels Wizards erstellen. 

Mit dem optionalen Halcon-Script-Tool ist es jetzt möglich, Halcon-Skripte in die Software zu laden und auszuführen. Dabei spielt es keine Rolle, ob das Programm auf der Smart Camera oder auf einem PC läuft, erklärt die Firma. 

Darüber hinaus wurde das Tool "Objekt vermessen" um drei wesentliche Funktionalitäten erweitert: Erstens wurde die Abstandsmessung zwischen zwei Linien optimiert. Der Klickpunkt zur Selektion der zweiten Linie dient als Bezugspunkt für die Messung, womit der Ort der Messung bei nicht exakt parallelen Linien eindeutig definiert ist. Zweitens kann der Schnittpunkt zweier Linien als Ausgangspunkt für die Entfernungsmessung genutzt werden. Drittens stehen die Bildränder als Ausgangspunkte für X- und Y-Vermessungen zur Verfügung. 

Um die Bildqualität bei nicht optimalen Lichtverhältnissen zu optimieren, steht dem Anwender das Tool "Bild filtern" zur Verfügung. Mit "Blobs prüfen" können im Bild Objekte detektiert, Objekte gezählt und die Form sowie andere Eigenschaften von Objekten geprüft werden. 

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Der Video-Arbeitsplatz für Bilddokumentation, Reparaturarbeiten und Stichprobenkontrollen Makro-Station von Optometron, Ismaning, wurde einem Relaunch unterzogen und um Funktionen erweitert. So kann der gesuchte Bildausschnitt dank Schnellverstellungen am 10x Zoom-Objektiv wesentlich leichter gefunden werden. Vergrößerungen von 6 x bis 60 x sind möglich. 

Das stabile Kugelkopfgelenk erlaubt mit seiner freien Positionierung in allen Achsen andere Perspektiven auf die Prüflinge. Die HDMI-Kamera HD3036-A bietet zudem mithilfe der Autofokus-Funktion automatisches Scharfstellen des gewünschten Bildsements. 

Außerdem ermöglicht das Ergo-Stativ mit seiner Milchglasscheibe ist als Auflagefläche auch Kontrollen im Durchlicht. Alternativ kann eine passende ESD-Matte erworben werden, um empfindliche Bauteile zu schützen. Die LED-Ringbeleuchtung sorgt für eine optimale Ausleuchtung des Prüffeldes, erklärt der Hersteller. 

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Die Übergang von analog zu digitalen Daten von Bildverarbeitungssystemen nimmt an Bedeutung zu. Ein Kameramodul soll diesen Prozess vereinfachen und den zusätzlichen Vorteil hoher Leistungsfähigkeit bieten. 

Sony Europe‘s Image Sensing Solutions, Deutsche Niederlassung Stuttgart, stellt ihr erstes Kameramodel für die industrielle Bildverarbeitung vor, das den Übertragungsstandard USB3.0 unterstützt. Das GS-CMOS-Kameramodul XCU-CG160, das als Farb- und Schwarz-Weiß-Variante erhältlich ist, bietet eine Auflösung von 1,6 MP (1456 x 1088 Pixel) und überträgt Daten mit über 100 Bildern pro Sekunde. 

Das Modul ermöglicht nach Firmenangaben einen Übergang von CCD zu GS CMOS, was den Wechsel ohne System- Upgrades oder Architekturänderungen ermöglicht. Es basiert auf dem firmeneigenen Pregius-IMX273-Sensor vom Typ 1/3, der den CCD-Sensor ICX445 ersetzt und erheblich bessere Werte hinsichtlich Empfindlichkeit, Dynamikbereich, Rauschunterdrückung und Bildwiederholrate bietet, erklärt das Unternehmen. 

Das Kameramodul eignet sich für verschiedene industrielle Bildverarbeitungsanwendungen – von der Drucktechnik, Robotik und Inspektion bis hin zu Medizintechnik. Zu den wichtigen Bildverarbeitungsfunktionen des Moduls zählen der Area-Gain-Wert und die Korrektur fehlerhafter Pixel. Eine Shading-Korrektur wurde ebenfalls integriert. 

Das Schwarz-Weiß-Modul benötigt eine Mindestbeleuchtungsstärke von nur 0,5 lx, das Farbmodul benötigt nur 12 lx und wird mit einem Weißabgleich bereitgestellt, der manuell, automatisch oder durch Tastendruck erfolgt. Beide Module haben eine Empfindlichkeit von F5.6, eine Verstärkung von 0 bis + 18 dB sowie eine Verschlusszeit von 60 s bis 1/10 000 s. Die C-Mount-Module messen 29 mm x 29 mm x 42 mm, wiegen 52 g und arbeiten im Betriebstemperaturbereich von – 5 bis + 45 °C. 

Folgende Standards erfüllen die Module: UL60950-1, FCC Klasse A, CSA C22.2-No. 60950-1, IC Klasse A Digital Device; CE: EN61326 (Klasse A); AS EMC: EN61326-1, VCCI Klasse A und KCC. 

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Transparenz braucht Sicherheit –  DGQ-Monitor-Studie zum digitalen Wandel  

Was bedeutet die immer stärkere Nutzung von digitaler Hard- und Software für Unternehmen und ihre Mitarbeiter? Dieser Frage geht eine Onlinebefragung der DGQ auf den Grund. 

Ein Aspekt, über den sich die meisten Befragten einig sind, ist die gesteigerte Bedeutung von Transparenz und Rückverfolgbarkeit. Unternehmen und Märkte werden transparent. Die Herstellungsbedingungen von Leistungsangeboten sind rückverfolgbar und nachvollziehbar. 