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JWC-Linienüberwachungssystem – Produktionsdaten vom Bildschirm
Im Feld validiertes Linienüberwachungssystem, das auf einem Raspberry Pi 5 die Bildschirme von Produktionsmaschinen ohne Datenschnittstelle per OCR ausliest: 6/6 Felder mit 99 %+ Konfidenz, ein Stillstand von 90 s wurde mit 88 s gemessen.
Architektur
Problem
Die Maschinen in der Fabrik zeigten ihre Produktionszähler nur auf dem Bedienerbildschirm an; es gab weder einen SPS-Ausgang noch eine Datenbank oder Berichtsdatei. Wie viele Minuten Stillstand eine Schicht hatte, war am Ende unbekannt.
Lösung
- Feldgerät: HDMI → USB-Capture → Raspberry Pi 5. Mit GStreamer
teewird das Bild aufgeteilt: Ein Zweig läuft unterbrechungsfrei zum Bedienerbildschirm, der andere zur OCR. Über das Netzwerk gehen keine Frames, sondern nur die ausgelesenen Werte (einige Hundert Byte pro Sekunde). - OCR-Engine per Messung gewählt: Cloud-OCR (Mistral) schied wegen Latenz, Kosten und Datenschutz aus. PaddleOCR und RapidOCR nutzen dasselbe Modell; RapidOCR (ONNX) wurde gewählt, weil es sich auf ARM problemlos installieren ließ. Das small-Modell erreicht dieselbe Genauigkeit wie medium und ist 3,7-mal schneller.
- Event-Engine: Ein Zustandsautomat übersetzt Rohwerte in Ereignisse: Stillstand, Modellwechsel, Zählerrücksetzung, Qualitätswarnung, Signalverlust. Stillstände werden rückwirkend auf den Zeitpunkt datiert, an dem der Zähler zuletzt gestiegen ist; aus den Ergebnissen wird die OEE berechnet.
- Validierung: Die ausgelesene Qualitätsquote wird mit der Berechnung Gutteile/Gesamt abgeglichen; nicht stimmige Werte werden verworfen.
Ergebnisse im Feld
| Validierte Fähigkeit | Ergebnis |
|---|---|
| Auslesen von 6 Feldern per OCR | 6/6 korrekt, Konfidenz 99 %+ |
| Stillstandserkennung | Real 90 s → gemessen 88 s |
| Ausfallsicherheit | 38 ausstehende Messwerte vom Datenträger wiederhergestellt |
| Modellwechsel / Zählerrücksetzung | In beide Richtungen erkannt |