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Panasonic & Zukunftsweisende Technologien - KEM

Zukunftsweisende Technologien
Effizient vernetzen

A better life, a better world – Panasonic hat sich diesen Anspruch selbst zum Ziel gesetzt, um mit neuen und innovativen Produkten die globalen Herausforderungen der nächsten Jahre zu meistern. Im Mittelpunkt stehen dabei die digitale Vernetzung in der Fabrikautomation sowie die Energieeffizienz.

Der Autor: Werner Micheler, Direktor/Prokurist im Geschäftsbereich Systems & Solutions, Panasonic Electric Works Europe

Die Menschheit steht großen Herausforderungen wie Klimawandel, Schrumpfung der Öko-Systeme, Trinkwasserverknappung und einer wachsenden Weltbevölkerung gegenüber. Schaut man sich diese Mega-Trends der kommenden Jahre genauer an, stößt man auf Begriffe wie Urbanisierung und globale Vernetzung sowie begrenzte Rohstoffe und Klimaerwärmung.
Die Industrie versucht, diese globalen Herausforderungen mit immer intelligenteren und energiesparenderen Produktionsverfahren bzw. neuen Technologien und Produkten zu lösen. Eine besondere Bedeutung kommt hier unter anderem der Elektromobilität zu. Diese ist mit dem Ziel angetreten, Verbrennungsmotoren, die mit fossilen Brennstoffen arbeiten, durch Motoren zu ersetzen, die mit erneuerbaren Energien angetrieben werden. Das Unternehmen Panasonic entwickelt und beliefert dazu alle namhaften Automobilhersteller mit der notwendigen Technologie und den entsprechenden Produkten wie Relais, Batterien sowie Systemen für die Fabrikautomation.
Miniaturisierung kompakter Komponenten
Neue Technologien, beispielsweise PIMITES (Precision Integrated Micro Technologies & Systems), ermöglichen die Mikro-Miniaturisierung von ultraschnellen und äußerst kompakten Komponenten. Unter dem Begriff PIMITES sind folgende Technologien zusammengefasst:
  • MEMS: „Micro Electrical Mechanical Systems” ist eine Technologie zur Halbleiter-Fabrikation
  • MIPTEC: „Microscopic Integrated Processing TEChnology” ist der von Panasonic Electric Works bevorzugte Begriff für die MID-Technologie (Molded Interconnected Device = spritzgegossene Schaltungsträger)
  • Nanotechnologie: Fabrikations-, Anpassungs- und Analyse-Technologie auf der Nano-Ebene
Unter dem Begriff „Green Automation” wiederum entwickelt Panasonic innovative Produktlösungen und zukunftsweisende Technologien. Dabei stehen zwei Grundprinzipien im Vordergrund: Bereits bei der Neuentwicklung von Produkten wird darauf geachtet, dass Umweltgesetze und -richtlinien streng verfolgt und eingehalten werden und schon im Entstehungsprozess umweltschonend gearbeitet wird. Die Forschungs- und Entwicklungsabteilungen arbeiten zudem beständig daran, neue Produkte so zu designen, dass diese im Industrieeinsatz in höchstem Maße umweltfreundlich arbeiten. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf
  • der effizienten Nutzung der zur Verfügung stehenden Energien (Energiemanagement),
  • dem bewussten Umgang mit den vorhandenen natürlichen Ressourcen (Wasser, Wind) und
  • der Förderung und Nutzung von regenerativen Energien (Stromerzeugung durch Solarenergie).
Ob intelligente Sensoren bei der Herstellung von Solarzellen zum Einsatz kommen, zweiachsige Photovoltaik-Nachführsysteme gesteuert werden, der Energiebedarf einer Produktionsstätte optimiert wird oder der Zufluss eines Klärwerks geregelt werden soll – unsere Produkte kommen im Bereich des Energiesektors nicht nur zum Einsatz, sondern sind durch die Verwendung neuer Technologien auch besonders energiesparend.
Neue Akzente in der Fabrikautomation
Durch das von der Bundesregierung Deutschland in Zusammenarbeit mit den wichtigsten Wirtschaftsverbänden und der deutschen Industrie initiierte Zukunftsprojekt Industrie 4.0 werden auch in der Fabrikautomation neue Akzente in Richtung der „intelligenten Fabrik” gesetzt. Die technologische Grundlage dafür ist das „Internet der Dinge” mit einer Vielfalt an Kommunikationsmöglichkeiten im Zusammenwirken mit elektronischen und mechanischen Komponenten einer modernen Produktion (cyber-physisches System).
Panasonics Beitrag ist die neueste Steuerungsgeneration FP7 im kompakten Design mit integriertem Backup-Programm, das im Fehlerfall einen Stillstand der Produktionsanlage verhindert. Durch die offenen Vernetzungsmöglichkeiten und die vollständige Web-Integration stehen alle Wege offen für eine durchgängige Vernetzung und eine dezentrale Architektur. Angefangen von der Leitebene, den MES/ERP-Systemen über die Steuerung zum Antrieb bis zur Sensor-/Aktor-Komponente im Feld ist eine durchgängige, standardisierte Vernetzung über Draht oder Funk gegeben. Damit sind alle Voraussetzungen erfüllt, um eine hoch flexibilisierte Produktion unter Berücksichtigung kundenspezifischer Anforderungen zu realisieren. Immer mit dem Ziel, dass jeder einzelnen Komponente alle für den jeweiligen Arbeitsvorgang notwendigen Informationen zur Verarbeitung zur Verfügung stehen und sie entsprechend reagieren bzw. sich selbst neu konfigurieren kann. Neben einer einheitlichen Kommunikation setzt dies auch entsprechend komplexe Software-Algorithmen und eine hohe Rechenleistung voraus.
Messende Sensorik rückt in den Vordergrund
Da aber intelligente Steuerungssysteme nur mit intelligenten Sensoren/Aktoren und Anzeigegeräten sinnvoll sind, ist Panasonic auch auf diesen Gebieten eine der weltweit treibenden Kräfte in Sachen Innovation. So rückt anstelle der Standardsensorik, die in den meisten Fällen nur die Zustände 1 oder 0 abbilden kann, immer mehr die messende Sensorik in den Vordergrund, die über die Anwesenheit eines Objektes hinaus auch Aussagen über physikalische Kenngrößen geben kann.
Daten werden dabei analog zu Druck/Farbe/Oberflächenbeschaffenheit/Abstand an Steuerungen und Aktoren übermittelt. Diese werden in Mess- und Regelkreisen zum Ist/Soll-Vergleich verwendet, und Gegenmaßnahmen bei Abweichungen werden automatisch ausgelöst. Jeder Fehler innerhalb einer Produktion wird hier also nicht bei der Endkontrolle, sondern bereits im Prozess erkannt und behoben. Dies reduziert Ausschuss und Ausfallzeiten, was sich wiederum positiv auf die Qualität und Stückkosten auswirkt.
Diese Automatisierungslösungen unterstützen die Industrie bei der Herstellung von Gütern. Die Grundaufgabe wird nun mit Lösungen für Energiemanagementsysteme erweitert, um die Energiekosten zu reduzieren und gleichzeitig die Umwelt zu schonen. Dabei werden sogenannte Eco Power Meter dezentral an Verbrauchern, etwa Maschineneinheiten, implementiert. Über Bustechnologien (Draht oder Wireless) werden die daraus gewonnenen Daten zentral zusammengefasst. Dies ermöglicht ein zentrales Monitoring der einzelnen Verbraucher. Panasonic wird dieses Energiemanagement-Konzept noch weiter ausbauen, um dem Slogan „A better life, a better world” gerecht zu werden. Bei der Entwicklung neuer Technologien stützen sich unsere Teams auf das globale Netz der Panasonic-Forschungs- und Entwicklungszentren, um neue Technologien voranzutreiben. In Forschungs- und Entwicklungszentren stehen moderne Techniken zur Verfügung. Ziel ist es, Kernkompetenzen kontinuierlich zu erweitern und Produkte für Applikationen der Zukunft zu entwickeln. Dabei ist eine enge Zusammenarbeit mit Kunden elementar. I

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