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Der Betriebsleiter 5/2019

Der Betriebsleiter 5/2019

FERTIGUNGSTECHNIK Neue

FERTIGUNGSTECHNIK Neue Technologien für alte Maschinen So werden bestehende Produktionsanlagen smart Effizienzsteigerungen in der Produktion, eine kostengünstigere Fertigung oder die rentable Herstellung von Produkten in kleiner Stückzahl: Die Digitalisierung der Produktion bietet Unternehmen viele Chancen. Gleichzeitig scheut gerade der deutsche Mittelstand oftmals noch die relativ hohen Anschaffungskosten für Industrie-4.0-fähige Anlagen – insbesondere, wenn die noch vorhandenen Maschinen einwandfrei funktionieren. Aus diesem Grund hat das Projekt OpenServ4P eine Lösung entwickelt, um bestehende Anlagen fit für Industrie 4.0 zu machen. In der heutigen Produktion spielen Daten eine zentrale Rolle: Die Maschinen von Produktionssystemen sind mit zahlreichen Sensoren ausgestattet, die permanent Zustandsdaten und weitere Informationen erfassen. Doch erst durch das Zusammenführen, Auswerten und Nutzen der Daten jeder einzelnen Maschine wird eine intelligente Produktion möglich. Bei der Vernetzung und Kommunikation von Maschinen untereinander ergeben sich verschiedene Herausforderungen, zum Beispiel bei der Datenübertragung mit Blick auf die Kompatibilität von Datenformaten und Schnittstellen. Um diese Herausforderungen zu meistern, hat das Projekt OpenServ4P, das im Technologieprogramm Smart Service Welt I des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert wird, eine Autorin: Karen Bugge, Konsortialführung des Projektes OpenServ4P cloudbasierte Plattform entwickelt, die eine solche Vernetzung ermöglicht. Auf deren Basis können intelligente, datenbasierte Services angeboten werden, wie eine Optimierung der Fertigungsprozesse. Umfassende Vernetzung – auch ohne einheitliche Standards Die Verfügbarkeit und reibungslose Übertragung von Sensorinformationen ist ein zentrales Element für vernetzte Produktionssysteme. Doch wie funktioniert eine solche Kommunikation? Dafür bedarf es üblicherweise einheitlicher Standards, wie beispielsweise den in der Industrieautomation vorkommenden Standard OPC-UA (Open Control Process – Unified Architecture). Allerdings ist seine Verbreitung in der Fertigungsindustrie bislang eher gering und die Nachrüstung ist relativ komplex. Aus diesem Grund arbeiten Unternehmen oftmals noch mit Dateien im CSV-Format, also im Textformat. Das ermöglicht jedoch weder intelligente Anwendungen, noch ist eine solche Lösung sicher. Aus diesem Grund hat das Projekt Open- Serv4P daran gearbeitet, die technischen Voraussetzungen sowohl auf Hardware- als auch auf Softwareseite zu schaffen, um Maschinen auch ohne diesen Standard zu Industrie-4.0-fähigen Anlagen aufzurüsten. Eine Alternative: internetbasierte Dienstleistungen, die dafür konzipiert sind, auch große Mengen an industriellen Daten zu verarbeiten. Solche Services können beispielsweise auf dem Architekturmodell REST (REpresental State Transfer) basieren. Durch RESTful-Services können beispielsweise über eine URL und die Identifikationsnummer bestimmte Werte einer Maschine abgefragt werden. Bestehende Anlagen brauchen dafür lediglich das Übertragungsprotokoll HTTP, das bereits in vielen Geräten verbaut ist, wodurch sich ein solcher Webservice leicht in bestehende Systeme integrieren lässt. Zudem kann die Kommunikation zwischen Maschinen via HTTPS verschlüsselt und somit gesichert werden – ein wichtiger Vorteil, der unter anderem dazu führt, dass auch OpenServ4P mit REST arbeitet. Auf Basis solcher Services können dann auch ältere Maschinen ohne standardisierte Schnittstellen miteinander kommunizieren. Sowohl die Anbindung der Maschinen als auch die Verknüpfung von Daten, von der Entgegennahme über die Verarbeitung bis zur Auswertung und Nutzung, erfolgt onlinebasiert und sicher. So können die Maschinendaten in Vorhersagemodellen angewandt oder zur Berechnung von Leistungskennzahlen herangezogen werden. Dies kann beispielsweise die Basis für eine bessere Planung in der Wartung von Maschinen bilden – und somit teure Ausfälle der Produktion vermeiden. So ermöglichen die Smart Services eine Optimierung der Produktion, die sich für die Unternehmen auszahlt. Bildquelle: Fotolia/zapp2photo www.OpenServ4P.de Im Fokus Effizienz Nachhaltigkeit Sicherheit 16 Der Betriebsleiter 5/2019

Massengussteile wirtschaftlich strahlen Die Oberflächenbehandlung von Gussteilen hat entscheidenden Einfluss auf die Qualität der Endprodukte. AGTOS zeigt auf der Messe GIFA Ende Juni in Düsseldorf eine Raupenband-Strahlanlage zum Entsanden und Bearbeiten der Oberflächen von Massenprodukten. Besondere Eigenschaften bringen dem Betreiber entscheidende Vorteile. So sind die Traversen des Raupenbandes besonders verschleißfest ausgelegt. Die Wechselintervalle verlängern sich deutlich. Die Belüftung des Strahlraums ist so ausgelegt, dass die Werkstücke ihn direkt nach dem Strahlen staubfrei verlassen. Auf diese Weise kann die Taktzeit verkürzt werden, da ein längerer Luftabzug nach dem Strahlprozess vermieden wird. Zudem hat die Anlage im Strahlraum vergleichsweise geringe Spaltmaße. Dies verhindert Verklemmungen der Werkstücke. So werden Beschädigungen vermieden und die Qualität gesichert. Darüber hinaus werden die Anlagen mit den starken und wartungsfreundlichen AGTOS-Hochleistungsturbinen ausgestattet. Auch die zuverlässige Filtertechnik erweist sich aufgrund der wartungsfreundlichen Bauart im Betrieb als vorteilhaftes Feature. Die Werkstücke werden der Strahlanlage per Beschickungseinrichtung zugeführt. Ein Stahlraupenband formt eine Mulde und durchmischt sie. Nachdem die Maschine geschlossen ist, beginnt der Strahlvorgang. Im oberen Bereich des Strahlraums installierte Hochleistungsturbinen werfen das Strahlmittel auf die Teile, so dass diese vom Formsand befreit und gestrahlt werden. Durch einen Wechsel der Bandbewegung in den Vorwärtslauf gelangen die Werkstücke aus der Strahlkammer zurück in Gitterboxen oder auf ein Abzugsband. Nach dem Strahlprozess schließt sich eine Beschichtung oder der Versand der Werkstücke an. www.agtos.de Mit Offline-Monitoring Isolationsverschlechterung rechtzeitig erkennen In der Automobilindustrie werden große Pressen für die Fertigung von beispielsweise Seitenteilen oder Türen eingesetzt. Die Umgebungsluft der Pressen ist ölig und mit feinsten metallischen Partikeln belastet. Da diese Pressen eine für ihre Motorleistung im MW-Bereich geringe Schutzklasse haben, kommt es bei den genannten Umgebungsbedingungen häufiger zu einem Absinken des Isolationswiderstandswertes. Wird der daraus resultierende Fehlerstrom zu groß, führt dies zur Zerstörung des Motors, was unbedingt zu vermeiden ist. Denn der Austausch eines solchen Motors kann zu einem Ausfall von bis zu drei Wochen führen, folglich eine kostenintensive Betriebsunterbrechung. Aus diesem Grund wurde vom Kunden eine regelmäßige in Abständen von ca. einer Woche stattfindende Messung des Isolationswiderstandes innerhalb der Maschinen zwischen den Außenleitern und Erde gewünscht. Da es sich um ein geerdetes System (TN-System) handelt, müsste dazu die Anlage jedoch abgeschaltet und eventuell abgeklemmt werden, was einen zu großen Aufwand bedeutet hätte. Also wurde über eine Differenzstromüberwachung nachgedacht. Bei dieser Lösung sah man jedoch zwei Nachteile. Zum einen wird kein realer Isolationswiderstandswert in Ohm gemessen, sondern lediglich Information über den Strom zur Verfügung gestellt. Zum anderen kann erst ab einem gewissen Strom eine Veränderung in der Anlage festgestellt werden. Aus diesen Gründen entschied sich der Kunde für das Offline-Monitoring. Dazu wurde ein Isolationsüberwachungsgerät fest installiert. Der Motor wird einmal pro Woche für ca. 2 bis 3 Minuten über einen Lastschalter vom Netz getrennt. Über die Anlagensteuerung bekommt das Isolationsüberwachungsgerät dann die Information, dass es mit der Messung starten kann. Das Ergebnis und die Fertig-Meldung werden automatisch der Anlagensteuerung mitgeteilt, sodass die Anlage wieder in Betrieb gehen kann. So hat der Anwender regelmäßig den Istzustand des Isolationswiderstands und kann anhand der Werte erkennen, wie sich das Isolationsniveau verändert und wann eine Wartung stattfinden muss. Mit dieser Offline-Monitoring-Lösung hat der Kunde eine automatisierte Messung, die bereits Verschlechterungen im Mega-Ohm-Bereich erkennen lässt und somit die Anlagenverfügbarkeit deutlich erhöht. www.bender.de Kunststoffzerkleinerung ohne viel Lärm sehr effizient einfach und sicher Unsere Lösung für Sie! Getecha GmbH Am Gemeindegraben 13 63741 Aschaffenburg Tel: 06021-8400-0 Fax: 06021-8400-35 info@getecha.de www.getecha.de

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