{"id":671,"date":"2018-07-22T22:00:00","date_gmt":"2018-07-22T22:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/framos.com\/articles\/einzig-nicht-artig-warum-ein-custom-bildsensor-die-beste-wahl-sein-kann\/"},"modified":"2024-04-24T21:20:24","modified_gmt":"2024-04-24T21:20:24","slug":"einzig-nicht-artig-warum-ein-custom-bildsensor-die-beste-wahl-sein-kann","status":"publish","type":"articles","link":"https:\/\/framos.com\/de\/fachartikel\/einzig-nicht-artig-warum-ein-custom-bildsensor-die-beste-wahl-sein-kann\/","title":{"rendered":"Einzig, nicht artig: Warum ein Custom-Bildsensor die beste Wahl sein kann"},"content":{"rendered":"

Kundenindividuelle Sensoren tragen dazu bei, einzigartige Vision-L\u00f6sungen und Produkte mit extrem hoher Leistung f\u00fcr eine herausragende Marktposition zu bauen- und sind schneller verf\u00fcgbar als gedacht.<\/strong><\/h4>\n

Bildsensoren gibt es in einer gro\u00dfen Vielfalt von Typen, Gr\u00f6\u00dfen und Leistungsniveaus f\u00fcr nahezu alle Arten von Anwendungen und Bed\u00fcrfnissen. Von Consumer-Sensoren \u00fcber industrielle Detektoren bis hin zu Bildsensoren f\u00fcr spezielle Aufgaben- die schiere Anzahl an seriengefertigten Produkten ist enorm. Individuelle Sensoren dagegen gelten als teuer und langwierig in der Entwicklung. Es gibt f\u00fcr Entwickler in der Bildverarbeitung jedoch \u00fcberzeugende Gr\u00fcnde, sich eingehender mit der Frage zu befassen, ob und wie ein nach kundenspezifischen Vorgaben gebauter Sensor helfen kann, die Herausforderungen individueller Vision-Applikationen besser zu meistern und die Performance deutlich zu erh\u00f6hen. Auch ohne lange Entwicklungszeiten.<\/em><\/p><\/blockquote>\n

Einzigartigkeit als Verkaufsargument <\/strong><\/h2>\n

Niemand m\u00f6chte ein Apple iPhone kaufen, in dem derselbe Sensor verbaut ist, wie in einem Handy von Samsung oder LG- und umgekehrt. Um einzigartig zu sein, sich vom Wettbewerb zu unterscheiden und Kunden einen spezifischen Mehrwert zu bieten, ist der Einsatz eines kundenspezifischen Sensors ein guter Weg f\u00fcr Hersteller von Consumer- und Industrie-Produkten. Sei es ein besonderes Funktionspaket oder eine au\u00dfergew\u00f6hnliche Performance aus Bildqualit\u00e4t, Aufl\u00f6sung oder Geschwindigkeit- einer der Hauptgr\u00fcnde, warum sich Unternehmen f\u00fcr einen kundenspezifisch entwickelten Sensor entscheiden, ist dessen einzigartige Leistung. So k\u00f6nnen Marktvorteile generiert werden, die zus\u00e4tzliche Absatzzahlen beim Endprodukt generieren.<\/p>\n

Premium-Produkt und Marktf\u00fchrerschaft<\/strong><\/h2>\n

Ein weiterer wichtiger Grund f\u00fcr die Sensor-Individualisierung ist die Kreation eines Premium-Produkts innerhalb einer Familie von Vision-Ger\u00e4ten. Selbst ohne gro\u00dfe Volumina sorgen nach Ma\u00df gefertigte Sensoren f\u00fcr einen hohen wirtschaftlichen Nutzen und eine einzigartige Produktklasse innerhalb des Portfolios. Ein nach individuellen Vorgaben entwickeltes Premium-Produkt mit einzigartigen Merkmalen hilft dem Unternehmen sich als Trendsetter auf dem Markt zu positionieren und dort eine f\u00fchrende Rolle einzunehmen.<\/p>\n

Steigerung der Gewinnmarge<\/strong><\/h2>\n

In heutigen Machine Vision-Systemen spielt der Sensor die wichtigste Rolle, wenn es um die Leistung der Kamera und des Gesamtsystems geht. Viele Datenbl\u00e4tter f\u00fcr Kameras scheinen nur dadurch erstellt zu werden, indem zu den Sensor-Daten lediglich die Schnittstellenspezifikationen hinzugef\u00fcgt werden. \u00c3\u0153berspitzt gesagt bauen viele Kamerahersteller gro\u00dfartige Kameramodelle, indem sie einen auf dem Markt verf\u00fcgbaren Sensor verwenden und eine Kamera herumbauen. Nat\u00fcrlich wird eine gute Kamera von mehr als nur dem Sensor definiert. Nichtsdestotrotz f\u00fchren identische Sensoren zu \u00e4hnlichen Kameras mit einer vergleichbaren Bildverarbeitungsleistung – sieht man einmal von dem Mehrwert der Software, den verschiedenen Schnittstellen, Geh\u00e4usetypen, Objektivanschl\u00fcssen und Spezifikationen ab. Da sich die Abgrenzung vom Mitbewerb \u00fcber die Produktmerkmale h\u00e4ufig nur schwer m\u00f6glich ist, entsteht leicht ein Preiskampf zwischen den Anbietern, der in einem Preisverfall resultiert. Der Preis ist aufgrund zu \u00e4hnlicher Produktmerkmale zum einzigen Kaufgrund mutiert. Und mit dem Preis sinkt auch der spezifische Mehrwert f\u00fcr alle Beteiligten. Unternehmen, die ihre Margen wahren m\u00f6chten und ihren Kunden einen Mehrwert bieten wollen, setzen daher oft auf individuell gefertigte Sensoren. Mit einem ma\u00dfgeschneiderten Sensordesign k\u00f6nnen einzigartige Bildverarbeitungssysteme mit einer un\u00fcbertroffenen Leistung und einem Mehrwert angeboten werden, die h\u00f6here Preise rechtfertigen und die Margen sichern.<\/p>\n

Spezielle Bed\u00fcrfnisse ohne existierende Serienprodukte <\/strong><\/h2>\n

Ein weiterer Anlass f\u00fcr kundenindividuelle Sensoren sind Spezialanwendungen, f\u00fcr deren dezidierte Anforderungen keine Sensoren existieren bzw. serienm\u00e4\u00dfig erh\u00e4ltlich sind. F\u00fcr Time-of-Flight-Systeme, Avalanche-Photodioden-Arrays und hyperspektrale Anwendungen sind beispielsweise h\u00e4ufig ma\u00dfgeschneiderte Designs erforderlich. Ferner m\u00fcssen gr\u00f6\u00dfere Anbieter von Bildsensoren trotz ihres betr\u00e4chtlichen Mehrwertes h\u00e4ufig Nischenm\u00e4rkte ignorieren, da die damit verbundenen potenziellen Absatz-Volumina begrenzt sind. Die meisten Luft- und Raumfahrtunternehmen m\u00fcssen beispielsweise auf ma\u00dfgeschneiderte Sensordesigns setzen, da Strahlungssensoren oder extrem widerstandsf\u00e4hige Sensoren f\u00fcr den Einsatz im All nicht als Massenware verf\u00fcgbar sind. Um ihre h\u00f6chst speziellen Anforderungen zu erf\u00fcllen, sind diese Unternehmen meist dazu gezwungen eigene Sensorl\u00f6sungen entwickeln. In \u00e4hnlicher Weise gilt dies auch f\u00fcr hochmoderne R\u00f6ntgensensoren in der Medizin, wie sie in R\u00f6ntgenkameras f\u00fcr die Chirurgie zum Einsatz kommen. Je spezieller die Anwendungsanforderungen sind, desto gr\u00f6\u00dfer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich diese Anforderungen nicht mit einer Standardl\u00f6sung erf\u00fcllen lassen und ein nach spezifischen W\u00fcnschen gebauten Sensor ben\u00f6tigt wird. Der Anteil kundenspezifischer Sensoren ist vor allem in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Sicherheit, Medizin, Automobilbau, Mobiltelefone und auf Consumer-OEM-M\u00e4rkten hoch.<\/p>\n

Au\u00dfergew\u00f6hnliche Performance<\/strong><\/h2>\n

Eine extrem hohe Aufl\u00f6sung oder Geschwindigkeit, ein sehr geringes Rauschen oder eine h\u00f6chstm\u00f6gliche Dynamik: Um eine \u00fcberdurchschnittlich hohe Performance zu erreichen, geht es in den meisten F\u00e4llen nicht ohne einen ma\u00dfgeschneiderten Sensor. Daf\u00fcr spricht zus\u00e4tzlich die M\u00f6glichkeit, sehr gro\u00dfe Sensoren zu bauen, d.h. Detektoren mit bis zu 12Zoll f\u00fcr maximale Aussch\u00f6pfung. Ein kundenspezifischer Sensor kann problemlos mehrere hundert Megapixel, bis zu einer Million Bilder pro Sekunde, ein Rauschen von 0,2e- oder eine Dynamik von 160dB usw. erreichen (jedoch nicht alles gleichzeitig). Solche extremen Leistungsdaten werden \u00f6fter ben\u00f6tigt, als oft gedacht: Polizeilich oder milit\u00e4risch genutzte Nachtsicht-Systeme erfordern beispielsweise extrem Rauscharmut, f\u00fcr die Qualit\u00e4tspr\u00fcfung von Flachbildschirmen und Displays sind extrem hohe Aufl\u00f6sungen vonn\u00f6ten und f\u00fcr die Leiterplattenmontage in der Mikroelektronik kann die Bildrate des Sensors gar nicht hoch genug sein. Die einzige M\u00f6glichkeit, solche Hochleistungs-Settings und einen so individuellen Ger\u00e4tetyp mit einer hohen Aussch\u00f6pfung zu erhalten, besteht darin, einen vollst\u00e4ndig ma\u00dfgeschneiderten Sensor zu entwickeln.<\/p>\n

\"Pyxalis_6640_kit_2\" Abbildung 1: Entwicklungs-Kit f\u00fcr die Evalusierung eines Custom-Sensors<\/p>\n

Produktverf\u00fcgbarkeit und Liefersicherheit <\/strong><\/h2>\n

Wenn ein Unternehmen einen bestimmten Sensor \u00fcber einen langen Zeitraum ben\u00f6tigt, der \u00fcber die normale Produktverf\u00fcgbarkeit hinaus geht, ist ein kundenindividuelles Design eine M\u00f6glichkeit die Liefersicherheit zu garantieren. In High-End-Industrien, der Luft- und Raumfahrt oder der Medizintechnik beispielsweise ist das aufgrund der Zertifizierungsprozesse und langfristigen Design-Ins entscheidend. In der Medizin werden etwa oft Automotive-Sensoren eingesetzt, die Volumina und Laufzeiten dieses Sensors werden damit von der Automobilbranche diktiert. Nat\u00fcrlich lassen sich noch in letzter Minute Restbest\u00e4nde derartiger Massenmarkt-Sensoren aufkaufen, dennoch verbleibt dann nur wenig Zeit, um neue Produkte inklusive der notwendigen Zertifizierung zu entwickeln und eine gleichbleibende Leistung sicherzustellen. Ein kundenindividuell entwickelter Sensor ist so lange verf\u00fcgbar, wie er ben\u00f6tigt wird, und gew\u00e4hrleistet somit dem Endnutzer eine stabile Leistung \u00fcber den gesamten Produktlebenszyklus.<\/p>\n

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Deep Insight: Schnelle Entwicklung eines Sensor-Prototypen<\/strong><\/em>
\n Ein individuell entwickelter Sensor klingt trotz der l\u00e4ngeren Projektdauer verlockend. Aber wie w\u00e4re es, wenn sich ein eigener kundenspezifischer Bildsensor f\u00fcr eine USB3-Kamera in weniger als sechs Monaten realisieren lie\u00dfe? Mit Systemen wie CreaPYX, die \u00fcber eine programmiere Sensor-IP verf\u00fcgen, ist dies m\u00f6glich. Das CreaPYX-Konzept eignet sich besonders f\u00fcr Start-up\u2018s oder Forschungseinrichtungen, die innerhalb kurzer Zeit Prototypen herstellen m\u00fcssen oder ein Muster zu Demonstrationszwecken ben\u00f6tigen. Ein typischer Anwendungsfall w\u00e4re ein junges Unternehmen, welches einen Prototypen braucht, um seine Gesch\u00e4ftsidee Investoren oder Kunden vorzuf\u00fchren und diese zu \u00fcberzeugen. Oder ein etabliertes Unternehmen, welches das Konzept eines Bildsensors pr\u00fcfen m\u00f6chte, bevor es sich f\u00fcr eine umfangreiche Entwicklungsma\u00dfnahme entscheidet, bzw. ein Labor, das einen besonderen Bildsensor ben\u00f6tigt, um einen Machbarkeitsnachweis zu erbringen. Mit einer schnellen Bildsensor-Prototypenentwicklung k\u00f6nnen Unternehmen und Wissenschaftler mit wenig Zeit oder einem knappen Budget eine erste Version ihres Produkts herstellen. Darauf basierend k\u00f6nnen sie dann eine fundiertere Entscheidung treffen, wie die weitere Entwicklung erfolgen soll oder ob sie diese gar verwerfen. Mit dem CreaPYX-Konzept l\u00e4sst sich ein kundenindividueller Sensor mit \u00fcberschaubarem Budget und einer kurzen Vorlaufzeit von ca. sechs Monaten problemlos umsetzen.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n<\/div>\n

Entscheidungshilfe: Ist ein Custom-Sensor tats\u00e4chlich notwendig?<\/strong><\/h2>\n

Der beste Ratschlag f\u00fcr alle Ingenieure, die einen kundenindividuellen Sensor ins Auge fassen, lautet, zun\u00e4chst eine eingehende technische Diskussion mit einem oder zwei m\u00f6glichen Anbietern zu f\u00fchren. Dieses Vorgehen kann gleichzeitig eindeutig die tats\u00e4chliche Notwendigkeit eines kundenindividuellen Sensors evaluieren. Lieferanten von Custom-Sensoren sind in der Regel nicht daran interessiert, \u00e2\u20ac\u017elediglich\u201c einen bestehenden Sensor zu kopieren. Es ist einfach nicht effizient oder von Vorteil viel Geld f\u00fcr eine bereits bestehende Technologie auszugeben, sp\u00e4t in den Markt einzutreten und wenig Differenzierungsmerkmale aufzuweisen. Die wichtigsten zu beantwortenden Fragen in der Evaluierungsphase lauten: \u00e2\u20ac\u017eWorin soll sich der eigene Sensor von anderen Sensoren am Markt unterscheiden?\u201c, \u00e2\u20ac\u017eWelche technischen Merkmale sollen w\u00e4hrend Design und Konstruktion im Mittelpunkt stehen?\u201c und \u00e2\u20ac\u017eWas soll der Sensor gegen\u00fcber dem verf\u00fcgbaren Stand der Technik besser k\u00f6nnen?\u201c Ist die Antwort nicht eindeutig, hilft eine einzige einfache Formel: Ist eine off-the-shelf-L\u00f6sung bereits am Markt verf\u00fcgbar, sollte besser diese eingesetzt werden.<\/p>\n

Vorgehensweise: Auswahl des richtigen Custom-Sensor-Dienstleisters<\/strong><\/h2>\n

Im Entscheidungsprozess muss sichergestellt sein, dass der f\u00fcr das Customizing in Frage kommende Dienstleister mit offenen Karten spielt. Er muss nicht nur den gesamten Entwicklungsprozess offenlegen, sondern auch mitteilen, wer das Geh\u00e4use liefert, welche konkrete Gie\u00dferei aus welchen Gr\u00fcnden ausgew\u00e4hlt wird, wie hoch die genauen Kosten f\u00fcr die einzelnen Komponenten sind … und vieles mehr. Transparenz ist bei der Entwicklung eines individuellen Sensors eine Frage des Vertrauens und gew\u00e4hrleistet klare Entscheidungsprozesse. Jeder Zulieferer bietet andere Vorteile f\u00fcr bestimmte M\u00e4rkte, und es ist entscheidend, eine bew\u00e4hrte Lieferkette an das jeweilige konkrete Gesch\u00e4ftsszenario anpassen zu k\u00f6nnen. Um einen Vergleich zu bem\u00fchen: Einen individualisierten Ford Mustang erh\u00e4lt man auch nicht beim \u00f6rtlichen Ford-H\u00e4ndler, sondern nur bei einem auf Ford Mustangs spezialisierte Tuning-Unternehmen. Nur diese Art Firmen verf\u00fcgen \u00fcber die Abl\u00e4ufe, die Erfahrung und die Kultur f\u00fcr individuelle Ma\u00dfbestellungen. Die gebotene Transparenz erm\u00f6glicht erst eine tiefe technische Diskussion, die von wirtschaftlichen Aspekten, den Besonderheiten des Designs und der besten Adaption auf das jeweilige Projekt bestimmt wird. Hersteller von ma\u00dfgeschneiderten Sensoren sollten ihren Kunden noch vor Projektbeginn Vorab-Studienberichte und \u00e2\u20ac\u2018Konzepte, einen Teil der vorl\u00e4ufigen Architektur, vorl\u00e4ufige Messwerte und bei Verf\u00fcgbarkeit sogar Prototypen zur Verf\u00fcgung stellen – so kann der Kunde eine objektive Entscheidung aus allen Blickwinkeln treffen. Bei Projektbeginn sind schlie\u00dflich Informationen zu den Kosten und der Zeitplanung angebracht, sodass eine Entscheidung zugunsten der besten technischen L\u00f6sung getroffen werden kann. Einige Firmen realisieren die eindeutigen Vorteile eines kundenindividuellen Sensors, sie f\u00fcrchten aber gleichzeitig die h\u00f6heren Kosten im Vergleich zu Serien-Komponenten. F\u00fcr diesen Fall gibt es am Markt auch Semi-Custom-L\u00f6sungen. Die meist auf einer Plattform basierenden Sensoren werden modular entwickelt und erlauben eine einfache und schnelle kundenspezifische Anpassung. So wird eine einzigartige Leistung erzielt, gleichzeitig werden Kosten gespart, da bei der Entwicklung nicht ganz von vorne angefangen werden muss.<\/p>\n

Kundenspezifische Sensorl\u00f6sungen stellen in beiden Auspr\u00e4gungen die einzige M\u00f6glichkeit dar, einzigartige Produkte anzubieten, nach Marktf\u00fchrerschaft zu streben und Preis-Dumping durch au\u00dfergew\u00f6hnliche und zukunftsweisende Sensortechnologien zu vermeiden. F\u00fcr extreme Leistungsanforderungen, die sich mit serienm\u00e4\u00dfigen Produkten nicht erf\u00fcllen lassen, tragen auf die Anwendung ma\u00dfgeschneiderte Sensoren dazu bei, die geforderte Performance ohne Einschr\u00e4nkungen durch Mindestvolumina zu erzielen. Und entgegen der verbreiteten Annahme, die Entwicklung eines individuellen Sensors dauere sehr lang, gibt es mittlerweile beschleunigte Konzepte f\u00fcr eine schnelle Sensor-Prototypenentwicklung innerhalb von sechs Monaten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Von Consumer-Sensoren \u00fcber industrielle Detektoren bis zu speziellen Aufgaben – die schiere Anzahl an off-the-shelf-Sensoren ist enorm. Individuelle Sensoren dagegen gelten als teuer und langwierig in der Entwicklung. Es gibt jedoch \u00fcberzeugende Gr\u00fcnde, sich damit zu befassen, ob und wie ein Custom-Sensor helfen kann, die Herausforderungen individueller Vision-Applikationen besser zu meistern und die Performance deutlich zu erh\u00f6hen. Auch ohne lange Entwicklungszeiten.<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":673,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false},"article-category":[],"article-tag":[],"class_list":["post-671","articles","type-articles","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/framos.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/articles\/671","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/framos.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/articles"}],"about":[{"href":"https:\/\/framos.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/articles"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/framos.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/framos.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=671"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/framos.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/673"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/framos.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=671"}],"wp:term":[{"taxonomy":"article-category","embeddable":true,"href":"https:\/\/framos.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/article-category?post=671"},{"taxonomy":"article-tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/framos.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/article-tag?post=671"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}