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Der Betriebsleiter 11-12/2018

Der Betriebsleiter 11-12/2018

FERTIGUNGSTECHNIK

FERTIGUNGSTECHNIK Maschinenparks digitalisieren Wie ein Retrofit auch bei unterschiedlichen Reifegraden der Digitalisierung zum Erfolg führt In zahlreichen Fertigungsbetrieben sind mit der Zeit heterogene Produktionsumgebungen entstanden, in denen es durchaus noch Anlagen mit geringem Automatisierungsgrad gibt, die nicht vernetzt sind und deshalb untereinander nicht kommunizieren können. Um diese Maschinen fit für die digitale Welt zu machen, lassen sie sich mit modernen Komponenten nachrüsten. Autor: Lumir Boureanu, Geschäftsführer und CTO der compacer GmbH, Gärtringen In der Praxis ist die Retrofit-Methode allerdings von Fall zu Fall verschieden, da die Vorgehensweise sehr von den individuellen Rahmenbedingungen abhängt. Dennoch lassen sich ein paar grundsätzliche Schritte definieren. So ist bei sehr alten Maschinen beispielsweise der Einbau von Sensoren notwendig, denn nur durch sie können analoge Signale aufbereitet und nutzbar gemacht werden. Erst danach lassen sich diese Daten bzw. Kennzahlen über Schnittstellen auslesen und speichern. Im nächsten Schritt ist das intelligente Monitoring der Prozesse möglich und zwar über die gesamte Produktionsumgebung hinweg. Schließlich lässt sich die Auslastung und Effektivität der Bestandsanlagen überwachen, steuern und optimieren. Ein konkretes Projektbeispiel zeigt, wie eine solche Anbindung in der Praxis aussehen kann. Mit Retrofit in Richtung Industrie 4.0 Ein Anbieter von Elektroinstallationstechnik verwendet in der Produktion spezielle Stanzmaschinen, die mit Zahnrädern angetrieben werden. Fällt ein solches Zahnrad aus, steht die Maschine still. Da diese Zahnräder sehr teuer sind, macht es keinen Sinn, sie zu lagern. Umso wichtiger ist es, rechtzeitig einschätzen zu können, wann ein solches Zahnrad ausfallen könnte. Nach einer professionellen Ist-Analyse durch die Retrofit-Experten von Compacer wurde deshalb das Zahnrad der Stanzmaschine mit einem Temperatursensor, drei Vibrationssensoren und einem Körperschallsensor ausgestattet. Die durch diese Sensoren generierten analogen Signale wurden dann mittels einer speziellen dafür produzierten Technik – in diesem Fall der Fraunhofer vBox – in digitale Daten umgewandelt. Im Fokus Nachhaltigkeit Effizienz Sicherheit 10 Der Betriebsleiter 11-12/2018

Das allein genügte aber nicht. Es war zudem die Implementierung einer sogenannten Interpretationssoftware notwendig, um die Daten zu erfassen und für Analysezwecke bereitzustellen. Konkret führte der Elektrotechnikanbieter die Cloudlösung edbic ein, eine smarte Plattform zur Datenund Prozessintegration. Erst jetzt konnten die für die Digitalisierung erforderlichen Daten entsprechend genutzt und weiterverarbeitet werden. So ließ sich dank der Integrationssoftware ein Echtzeit- Monitoring durchführen, das stets die aktuellen Daten über den Maschinenzustand anzeigt. Nach einem längeren Beobachtungszeitraum und der Erhebung entsprechender Vergleichsdaten konnten aus den Monitoring-Daten Prognosen über den Zustand des Zahnrads abgeleitet werden. So ließ sich nach und nach ein Frühwarnsystem etablieren, das Abnutzungserscheinungen, Ausfälle oder andere Probleme der Anlage identifiziert. Sobald genügend Daten vorliegen, kann das Unternehmen noch einen Schritt weitergehen. Denn vergleicht man die Zahlen, die über einen noch längeren Zeitraum erhoben wurden, lassen sich sogar entsprechende Predictive-Maintenance-Maßnahmen daraus ableiten. Fazit Mit der Retrofit-Methode, sprich der Installation von Sensorentechnik in Kombination mit einer entsprechenden Umwandlungsbox sowie einer Integrationssoftware lassen sich auch nicht-digitale Anlagenparks durch die Anbindung fit für die Zukunft machen: Die Lebensdauer von Maschinen lässt sich verlängern, Produktqualität und Produktionsvolumen Ein Retrofit sorgt für eine Vernetzung und Harmonisierung des Maschinenparks und schafft damit eine solide Basis für die nächsten Schritte hin zur digitalen Fabrik. Lumir Boureanu, Geschäftsführer und CTO der compacer GmbH, Gärtringen steigern, Energie einsparen und die rechtzeitige Versorgung mit Ersatzteilen sicherstellen. In jedem Fall sorgt ein Retrofit für eine Vernetzung und Harmonisierung des Maschinenparks und schafft damit eine solide Basis für die nächsten Schritte hin zur digitalen Fabrik. www.compacer.com IHR PARTNER FÜR DIE INDUSTRIE Smarter aufgestellt mit MES & Workforce Management Schritt für Schritt zum Retrofit 1. Bedarfsanalyse: Prüfung der vorhandenen Fähigkeiten analoger Maschinen. Gibt es Signale und wenn ja, wie lassen sie sich verwenden; müssen ggfs. Sensoren installiert werden oder macht evtl. ein internes Bussystem eine Nachrüstung überflüssig? 2. Sensoren-Auswahl: Je nach Anwendungsfall werden spezifische Sensoren ausgewählt, damit im nächsten Schritt die erforderlichen Informationen zur Überwachung der Maschine erfasst werden. 3. Maßgeschneiderte Retrofit-Strategie: Es gilt zu entscheiden, welche Hard- und Software installiert werden muss, um die Sensordaten sinnvoll bereitzustellen, beispielsweise die Fraunhofer vBox, die bei zu erwartender hoher Datenlast maximale Perfomance bietet. 4. Sensoren-Nachrüstung: Die Sensoren und der Präprozessor-Agent, der die anfallenden Sensordaten verarbeitet und aufbereitet, werden installiert; die Nachrüstung ist abgeschlossen und die Maschine bereit für die Datenanalyse. 5. Vernetzung: Über eine Datenintegrationsplattform, beispielsweise edbic, werden alle gesammelten Maschinen- und Sensordaten zusammengeführt und nach zuvor definierbaren Regeln in Echtzeit analysiert. – Monitoring & Controlling aus einer Hand und das über die gesamte Produktionsumgebung hinweg.

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