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Lastenheft für ein Vision-System: Welche Anforderungen müssen vor der Anfrage definiert sein?

Ein präzises Lastenheft macht Angebote verschiedener Anbieter technisch vergleichbar und schützt vor Fehlplanungen. Was in ein Lastenheft für optische Prüfsysteme hineingehört.

Ein präzises Lastenheft schützt vor Fehlplanungen und macht Angebote technisch direkt vergleichbar. Es sollte eine eindeutige Definition der Fehlergeometrien, Angaben zu Taktzeiten und Teilebewegungen, eine Beschreibung der Oberflächenbeschaffenheit sowie die konkreten Schnittstellen- und Abnahmeanforderungen enthalten.

Strukturierter Aufbau eines qualifizierten Bildverarbeitungs-Lastenhefts

Vision-Projekte führen häufig zu unbefriedigenden Ergebnissen, weil die Anforderungen zu Beginn nicht vollständig und konkret definiert wurden. Ein präzises Lastenheft ist deshalb eine der wichtigsten Grundlagen für ein erfolgreiches Projekt.

1. Detaillierte Spezifikation der Prüfmerkmale

Definieren Sie für jedes einzelne Merkmal exakte Grenzwerte:

  • Fehlerdefinition: Welche Abweichungen gelten als Ausschuss (z. B. Kratzer, Einschlüsse, Poren, Verfärbungen, Deformationen)?
  • Geometrische Grenzwerte: Ab welcher exakten Dimension (z. B. Länge ≥ 0,2 mm, Breite ≥ 0,05 mm) muss ein Fehler detektiert werden?
  • Zonen-Definition: Gibt es unkritische Bereiche (B-Oberfläche) und hochkritische Funktionsflächen (A-Oberfläche)?

2. Bauteilspezifikationen und Variantenübersicht

  • Abmessungen: Maximale und minimale Bauteilgeometrie (Länge, Breite, Höhe in mm) zur Bestimmung des Sichtfelds (FOV).
  • Materialeigenschaften: Werkstoff (z. B. POM, PA6, eloxiertes Aluminium), Reflektionsverhalten (hochglänzend, matt, transparent) und Farbspektrum.
  • Lagetoleranzen: Wie ungenau wird das Bauteil mechanisch vor der Kamera positioniert (Verschiebung in X/Y in mm, Rotation in Grad, Höhenschwankung in Z)?

3. Prozessdynamik und Umgebungsbedingungen

Zwei technische Kernparameter werden in der Praxis besonders häufig unterschätzt und gehören ins Lastenheft: die Anforderungen an die SPS-Anbindung (Trigger, Feldbus, Zykluszeit) und die aus Sichtfeld und kleinstem Merkmal berechnete Kameraauflösung.

  • Zeitgerüst: Minimale Taktzeit pro Bauteil sowie die maximal zulässige Software-Reaktionszeit (Processing Time) für die SPS-Auswertung.
  • Bewegungszustand: Steht das Bauteil während der Bildaufnahme absolut still (Stopp-and-Go) oder erfolgt die Prüfung in der Bewegung (kontinuierlicher Transport mit Geschwindigkeit v in m/s)?
  • Störfaktoren: Auftreten von Maschinenvibrationen, Staubeintrag, Kühlschmierstoffen sowie Bauraumbeschränkungen für Kamera und Beleuchtung.

4. Abnahmekriterien und Prüfverfahren vorab definieren

Die Art der späteren Abnahme sollte bereits vor der Bestellung des Vision-Systems feststehen. Für die Auslegung des Prüfsystems ist es relevant, ob lediglich die zuverlässige Erkennung definierter Gut- und Schlechtteile nachgewiesen werden muss oder ob beispielsweise eine Messsystemanalyse (MSA) mit definierten Anforderungen an Wiederholbarkeit und Messabweichung gefordert ist.

Bei messenden Prüfungen beeinflussen die Abnahmekriterien direkt die erforderliche Genauigkeit des Gesamtsystems. Kameraauflösung, Optik, Beleuchtung, Kalibrierung und mechanische Positionierung müssen so ausgelegt werden, dass die geforderte Messunsicherheit unter realen Produktionsbedingungen erreicht werden kann.

💡 Praxis-Tipp der THOP AG

Sparen Sie wertvolle Zeit im Beschaffungsprozess. Nutzen Sie die standardisierte Lastenheft-Checkliste der THOP AG, um alle relevanten Parameter strukturiert zu erfassen. Ein präzises Lastenheft verkürzt die Machbarkeitsphase spürbar.

Vorlage: Anforderungskatalog für ein Vision-System

Word-Dokument mit allen Punkten aus diesem Artikel als ausfüllbare Vorlage – direkt einsatzbereit für die Anfrage an einen Anbieter.

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