Allen Guten Dinge sind Drei

Stettbacher Signal Processing präsentiert zum 3. Mal modernste Lösungen auf der All About Automation Messe

Nach dem beeindruckenden Erfolg im Jahr 2023 nimmt das auf anspruchsvolle technische Kundenlösungen spezialisierte Ingenieurbüro Stettbacher Signal Processing AG (SSP) auch im kommenden März erneut an der Messe ‹All About Automation› teil, diesmal in Friedrichshafen. Und wieder wird SSP interessante technischen Neuigkeiten präsentieren, insbesondere Anwendungen aus den Bereichen Stereo-Vision, Künstliche Intelligenz, autonomes Fahren, Mess- und Regelungstechnik, etc.

Abbildung 1: SSPs Universeller Controller für autonome Fahrzeuge mit GPS/RTK, high-precision IMU, Odometrie, Support für UWB und Lidar, Ethernet, WiFi, 4G/LTE, CAN und digital IOs für lokale Kommunikation.

Wie es der Name nahelegt, richtet sich die ‹All About Automation› an Fachleute, die in ihrem Alltag mit SPS, Norm-Antrieben, Schaltschränken, Normsteckern, Kabelbeschriftungen, Hutschienen, etc. zu tun haben. Auch SSP versteht sich als Automatisierer, hat aber mit all diesen Themen nichts am Hut. Die Firma kommt in der Regel erst da ins Spiel, wo eine SPS-Lösung die Anforderungen nicht erfüllt hat, zu teuer ist, oder zu langsam, zu ungenau, zu unflexibel, zu kompliziert, usw. Kurz immer dann, wenn die SPS mehr Bauchschmerzen verursacht als die Aufgabe zu bewältigen, da ist Stettbacher Signal Processing AG zuhause. Die Lösungen von SSP basieren in der Regel auf anwendungsspezifisch entwickelter Hard- und Software. Alles wird bezüglich Funktion und Preis optimiert. Es ist daher eher die Ausnahme (aber nicht ausgeschlossen), wenn dieser Ansatz für Einzel-Anlagen zum Zug kommt, weil sich der Entwicklungsaufwand dabei oft nicht rechnet. Aber schon bei Kleinserien von beispielsweise hochdynamischen oder hochpräzisen Messsystemen, Maschinensteuerungen, usw. – und natürlich bei Kombinationen davon – ist es oft der einzig zweckmässige oder gangbare Weg. Zudem ist es ab einer gewissen Stückzahl der deutlich günstigere und einfachere Weg. Das Produkt ist normalerweise kompakter, leichter zu bedienen, weniger störungsanfällig und in der Produktion deutlich preiswerter als eine SPS-Lösung.

Ein Beispiel: Der in Abbildung 1 gezeigte Controller für autonome Fahrzeuge entstand bei SSP als Ersatz für eine ursprüngliche SPS-Lösung. Diese erste Fahrzeugsteuerung war derart aufwändig und in der Anwendung unflexibel, die Verkabelung gestaltete sich so kompliziert und fehleranfällig, dass das betreffende Fahrzeug kaum zu benutzen war. SSP entwickelte darauf eine kompakte, integrierte single-board Lösung einschliesslich Software, welche die gesamte Funktionalität des Fahrzeugs autonom steuern und überwachen kann. Zudem verfügt sie über eine Web-Oberfläche, kabelloses Netzwerk (inkl. WiFi und 4G/LTE), sowie alle für’s autonome Fahren notwendigen Funktionen wie eine umfassende Sensorik, Pose Estimation (mit Kalman-Filter), Mapping, Path Planning, Path Control, und viel nützliche Zusatzfunktionen, wie eine Benutzerverwaltung, Cloud-Anbindung, usw. Der universelle Controller ist auf fast beliebigen Fahrzeugen für eine grosse Vielfalt von Anwendungen zu einem äusserst attraktiven Preis einsetzbar.

Abbildung 2: Stettbachers Stereo-Kamera im IP69K-Geäuse. Front- und Rückansicht.

Ein anderes aktuelles Beispiel betrifft SSPs intelligente Stereo-Kamera für 3D-Vision (Abbildung 2). Die Kamera ist ausgerüstet mit einem leistungsstarken Rechner von NVIDIA. Dieser erlaubt beispielsweise, Neuronale Netz in Echtzeit zu verarbeiten um im Live-Bild gezielt Objekte zu erkennen. Ähnlich wie beim menschlichen Sehen mit zwei Augen, ist die Kamera anschliessend in der Lage, die im Bild erkannten Objekte in drei Dimensionen zu lokalisieren. Damit ist die Kamera ein hervorragendes Werkzeug für Anwendungen der Künstlichen Intelligenz (KI), etwa für das Erzeugen von 3D-Modellen von Objekten und Umgebungen, beim autonomen Fahren oder in der Robotik für die Verhinderung von Kollisionen, oder um bestimmten Objekten im Raum zu folgen,ihnen auszuweichen, usw. Eine Anbindung an ROS2 ist vorhanden. Die Kamera ist zudem in einem wasserdichten Gehäuse (IP69K) lieferbar und kann sogar unter Wasser eingesetzt werden.

Nebst den beiden erwähnten Beispielen zeigt SSP an ihrem Messestand in Heilbronn verschiedene industrielle Kundenlösungen. Beispielsweise ein kompaktes Messsystem, das parallel und absolut synchron 24 analoge Messkanäle mit einer Samplingrate von je 500 kHz mit je 16 Bit abtastet (Abbildung 3). Ein FPGA verarbeitet die 12 MSamples/s in Echtzeit, um darin bestimmte Muster zu erkennen. Wird ein Muster gefunden, so übertr.gt der FPGA die entsprechenden Signalausschnitte an den Rechner, der sie weiter analysiert.

Abbildung 3: Präzisions-Messsystem, das 24 synchrone Messkanäle an je 500 kSps in Echtzeit analysiert und auswertet.

Über die Jahre hat die Firma SSP ihr Tätigkeitsfeld stetig erweitert. Für einen Kunden wurden beispielsweise 1- und 3-phasige digitale Wechselrichtern mit PFC für spezielle Antriebe entworfen und realisiert (Abbildung 4). Diese glänzen durch ihre Energie-Effizienz und die Einhaltung der Normen bezüglich Netzrückwirkungen. Damit schaffte die Firma den Einstieg in die Antriebstechnik bis ca. 10 kW.

SSP bewegte sich seit der Gründung vor mehr als 25 Jahren immer am Puls der Technik. Mit inzwischen knapp 20 Mitarbeitern ist die Firma ihren Kunden auch in Zukunft ein kompetenter und verlässlicher Partner für anspruchsvolle technische Projekte.

Abbildung 4: Ein- und dreiphasige Wechselrichter mit PFC für normgerechte Antriebslösungen.

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