Teile zählen am Kommissionier- und Packplatz: offene Mengen, viele Varianten, Bild als Nachweis

Am Packtisch steht keine Zahl fest. Wie viele Schrauben in den Beutel gehören, wie viele Dichtringe ein Kunde bekommt oder wie viele Teile aus einem angelieferten Beutel an die Handarbeitsplätze gehen, sagt der Auftrag, und er sagt es jedes Mal anders. Heute zählt meist ein Mensch oder schaut prüfend hin. Dieser Beitrag richtet sich an Logistikleiter, an die Verantwortlichen für Kommissionierung und Verpackung und an Prozessingenieure im Wareneingang. Er folgt dokumentierten Anwendungen und Tests, in denen eine Kamera diese offene Menge zählen soll. Im Betrieb ist keine dieser Zählungen.

Wichtige Punkte im Überblick

Am Packtisch kommt die Zahl aus dem Auftrag und wechselt mit jeder Position, deshalb muss die Zählung ohne fest eingerichtete Sollzahl auskommen und die Menge selbst als Ergebnis liefern.
Im Durchlicht einer Leuchtplatte erscheint jedes undurchsichtige Teil als dunkle Fläche vor hellem Grund, gleich ob es silbern, messingfarben oder schwarz ist.
Mit AI Count zählt der AI Vision-Sensor der Modellreihe IV4 bis zu 500 Objekte je Werkzeug, größere Mengen lassen sich portionsweise zählen.
Bei mehr als 1000 Varianten liegt eine Zählung nahe, die sich am Kontrast zum Hintergrund orientiert statt am eingelernten Teil, weil ein Programm je Variante rechnerisch nicht reicht.
Die All-in-One Kamera mit integrierter AI der Modellreihe VS legt Bilder über ihre FTP-Bildablage ab, sodass sich im Reklamationsfall zeigen lässt, wie viele Teile vor dem Verpacken auf dem Tisch lagen.

Offene Menge statt Sollmenge: warum der Packtisch eine eigene Zählaufgabe ist

Muss ein KLT immer dieselbe Zahl tragen, lautet die Prüfung i.O. oder n.i.O.; diese Bestückungskontrolle im Behälter hat einen eigenen Beitrag. Am Kommissionierplatz ist die Zahl das Ergebnis. Sie wechselt mit dem Auftrag, das Teil wechselt mit der Position, und die Prüfung muss beides hinnehmen, ohne dass für jeden Auftrag jemand eine Sollzahl einrichtet.

Eine Anwendung aus der Logistik beschreibt das genau. Dort gehen an Packtischen mehr als 1000 Varianten durch, und die Bauteile sollen vor dem Verpacken über ein Bildfeld von rund 1,5 m gezählt werden. Bisher kontrollieren die Mitarbeiter mit dem Auge, und das Ziel ist, Reklamationen zu vermeiden. Für den AI Vision-Sensor der Modellreihe IV4 ist ein Arbeitsabstand von 50 mm bis über 3 m dokumentiert. Ob ein Bildfeld von 1,5 m mit der nötigen Auflösung für die kleinsten Teile erreicht wird, ist eine Frage für den Test.

Auf der Leuchtplatte: Ringe, Schrauben und Großmengen im Durchlicht zählen

Die Leuchtplatte ist in den dokumentierten Anwendungen der häufigste Aufbau. Im Durchlicht erscheint jedes undurchsichtige Teil als dunkle Fläche vor hellem Grund, gleich ob es silbern, messingfarben oder schwarz ist. Für ein Lager, aus dem über 20.000 Teile richtig kommissioniert werden müssen, gilt eine Kamera über einer Lichtplatte als realistischster Weg; eine vorherige Klassifizierung müsste wohl eine zweite Kamera übernehmen. Die Software ist noch offen.

Ein Logistikleiter erhält Beutel mit zum Beispiel 10.000 Stück, O-Ringe, Sprengringe und vieles mehr. Gezählt werden soll, damit die Teile korrekt auf Behälter verteilt und an die Handarbeitsplätze gebracht werden können. Angedacht ist ein Vision-Sensor im Durchlicht mit einem Flächenwerkzeug, möglicherweise in Verbindung mit einem Wendelförderer. Mit AI Count zählt der Vision-Sensor bis zu 500 Objekte je Werkzeug. Ein Beutel dieser Größe liegt rechnerisch weit über dem, was ein Werkzeug in einem Bild erfasst, und müsste deshalb portionsweise gezählt werden.

Nicht jeder Aufbau braucht Durchlicht. Für kommissionierte Schrauben, Muttern und Kleinteile, silbern oder messingfarben auf schwarzem Hintergrund und bei rund 400 mm Bildfeld, lautet die Aufgabe: mit einem Kamerasystem zählen, mit Foto dokumentieren und über SAP anbinden. Bisher entscheidet dort die Waage. Für solche Teile bringt die All-in-One Kamera mit integrierter AI der Modellreihe VS ein Blob-Werkzeug mit, das jedes Objekt zählt und dessen Fläche und Schwerpunkt ausgibt.

Tausend Varianten: zählen, ohne jedes Teil einzeln einzurichten

Die Variantenzahl entscheidet, welches Werkzeug passt. Der Vision-Sensor hält 32 Programme intern, 128 nur mit microSD und aktivierter Programmerweiterung, und je Programm höchstens 16 Werkzeuge vom Typ AI Count oder AI OCR. Wird je Variante ein eigenes Programm gebraucht, reicht das rechnerisch nicht für mehr als 1000 Varianten. Dort passt AI Count, wo am Platz wenige Varianten wechseln.

Für viele Varianten liegt ein anderer Weg nahe: zählen, was sich vom Hintergrund abhebt, statt jedes Teil einzulernen. Diesen Gedanken verfolgt ein Logistikdienstleister mit mehreren tausend Varianten, die in Tüten eingeschweißt sind. Gezählt werden sollen die Tüten, ohne aufwendiges Einlernen, mit einem Referenzbild und einer Blob-Fläche in der Größe des Etiketts.

Wo zusätzlich der Typ eine Rolle spielt, lässt sich das Zählen mit der AI-Klassifizierung der VS kombinieren, die bis zu 32 Produkttypen je Werkzeug unterscheidet. Gefragt ist das an der Einlagerungsstation eines neuen Hochregallagers, wo heute ein Mensch zählt, was auf der Palette liegt: Profile auf Paletten von etwa 800 mm Länge und Höhe sollen von der Seite erkannt und gezählt werden. Die Machbarkeit gilt dort als schwierig.

In Tüte und Inlay: verpackte und transparente Teile

Verpackung macht das Zählen schwerer. Sehr kleine Bauteile liegen zum Teil in durchsichtigen Tüten oder Inlays. Gezählt werden sollen sie im Wareneingang und bei der Entnahme aus einem automatischen Behälterlager auf Set-Wagen mit mehreren Ebenen, wahlweise auf einer Leuchtplatte oder Ebene für Ebene. Einige Zählfehler pro Woche sollen damit deutlich seltener werden, und die Lösung soll zugleich helfen, Bauteile zu prüfen und zu identifizieren.

In einem anderen Fall hat ein erster Test vor Ort die Anforderungen geschärft. Große und kleine, teils verpackte Bauteile verlangen dort unterschiedliche Zählmethoden, für Kleinteile Durchlicht, für Palettenware eine eigene.

Folie und Inlays spiegeln und streuen Licht. Ob Durchlicht oder Auflicht die Teile durch die Tüte sauber trennt, klärt nur ein Test mit der echten Verpackung. Für quadratische Metallblöcke, die Stoß an Stoß liegen, und Teile in Folie im Wareneingang zeichnet sich eine Lösung mit Schnittstelle zum Warenleitsystem ab, voraussichtlich mit einem 3D-Verfahren. Die Zählung in 3D im Durchlauf behandelt der Beitrag zu Verpackungs- und Montagelinien.

Bis die Kiste voll ist: Zählen am Pufferspeicher der Produktionslogistik

Nicht jede offene Menge kommt aus einem Auftrag. Ein neues Pufferspeicherkonzept der Produktionslogistik soll einen Mitarbeiter entlasten, der heute alle paar Minuten Kisten wechseln muss; künftig soll der Wechsel nur noch in Abständen von unter einer Stunde nötig sein. Ein Vision-Sensor soll die Stückzahl zählen, bis die Kiste voll ist.

Eine einzelne Lichtschranke über der Kiste ist für diese Frage die falsche Technikklasse. Sobald Teile über den Rand ragen, bleibt sie ausgelöst, und wie viele Teile gemeinsam hineinfallen, kann sie nicht unterscheiden. Die Anleitung des Vision-Sensors dokumentiert für bewegte Objekte den AI Dynamic Count Modus. Er zählt an einer Zähllinie, auch mehrere Objekte gleichzeitig, ohne dass sie anhalten, im Hochgeschwindigkeitsmodus auch fallende. Der Zählwert reicht bis 9.999.999, ein Ausgang schaltet bei „= Sollwert“ oder „≥ Sollwert“, und der Zähler lässt sich automatisch zurücksetzen.

Das Bild als Nachweis: Reklamationen und Rückverfolgbarkeit

Am Packplatz ist die Zahl oft weniger umstritten als ihr Beleg. Ein Lager, das Komponenten wie Dichtungsringe für seine Kunden abzählt, nennt den Aufwand mühselig. Gewünscht ist eine Kamera, die aufnimmt, die Teile zählt und das Bild im System ablegt, zur Rückverfolgbarkeit für die Kunden und im eigenen Haus. Ob 2D oder 3D, ist offen, ein Abgleich mit CAD wäre ein Zusatzwunsch.

Die VS legt Bilder über ihre FTP-Bildablage auf bis zu zwei FTP-Server ab. Im Reklamationsfall lässt sich damit zeigen, wie viele Teile vor dem Verpacken auf dem Tisch lagen. Bei verpackten Beschlagteilen soll neben der Zählung das Label auf der Verpackung mit dem System abgeglichen werden: der 2D-Code gegen eine Datenbank, die Variante zusätzlich über OCR. Für Klarschrift stehen auf der VS die Werkzeuge AI-OCR und OCR/OCV2 zur Verfügung. Ob die Anwendung dort überhaupt machbar ist, soll zuerst geklärt werden; ob der Inhalt vollständig ist, bleibt eine eigene Prüffrage. Wie Mengen ohne Kamera über die Lesung von Etiketten aufaddiert werden, beschreibt der Beitrag zu Lesungen als Stückzahl.

Häufige Fragen

F Warum ist Zählen am Packtisch etwas anderes als die Bestückungskontrolle im KLT?

Im KLT gibt der Träger eine feste Sollzahl vor, und die Prüfung lautet i.O. oder n.i.O. Am Packtisch kommt die Zahl aus dem Auftrag und wechselt mit jeder Position. Die Zählung muss deshalb ohne fest eingerichtete Sollzahl auskommen und die Menge selbst als Ergebnis liefern.

F Wie zählt eine Kamera Kleinteile auf einer Leuchtplatte?

Im Durchlicht erscheint jedes undurchsichtige Teil als dunkle Fläche vor hellem Grund. Das Blob-Werkzeug der All-in-One Kamera zählt diese Flächen und misst Fläche und Schwerpunkt, der Vision-Sensor zählt mit AI Count bis zu 500 Objekte je Werkzeug. Sehr große Mengen lassen sich portionsweise zählen.

F Muss für jede Variante ein eigenes Programm angelegt werden?

Nicht zwingend. Wer mit AI Count im Vision-Sensor je Variante ein Programm anlegt, hat intern 32 Programme, mit microSD und aktivierter Programmerweiterung 128. Bei mehr als 1000 Varianten liegt eine Zählung nahe, die sich am Kontrast zum Hintergrund orientiert statt am eingelernten Teil. Ob sie trägt, zeigt ein Test mit den eigenen Teilen.

F Lassen sich Teile in transparenten Tüten zählen?

Das hängt von Folie, Teilgröße und Beleuchtung ab, weil Folie spiegelt und Licht streut. In einem dokumentierten Fall sollen sehr kleine Teile in durchsichtigen Tüten und Inlays auf einer Leuchtplatte oder Ebene für Ebene gezählt werden. Eine belastbare Aussage gibt es erst nach einem Test mit der echten Verpackung.

F Kann ein Vision-Sensor zählen, bis eine Kiste voll ist?

Der AI Dynamic Count Modus zählt bewegte und im Hochgeschwindigkeitsmodus auch fallende Objekte an einer Zähllinie und schaltet einen Ausgang bei Erreichen des Sollwerts. In einem dokumentierten Fall ist das die Aufgabe an einem Pufferspeicher der Produktionslogistik.

Weiterführende Artikel

Übergeordnete Themenseite: Zählen: Stückzahlen im Strom, im Stapel und an der Maschine automatisch erfassen und weitergeben

Hauptartikel zum Thema: Zählen in Lager und Logistik: Pakete, Paletten, Teile und Bestände automatisch erfassen und buchen

Weiterer Artikel im Thema: Lesungen als Stückzahl: Pakete, Paletten und Kartontürme im Wareneingang und Warenausgang zählen und mit dem Auftrag abgleichen

Weiterer Artikel im Thema: Inventur ohne Zettel: Bestände mit dem mobilen Computer zählen, buchen und abgleichen