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SMC lehrt Bestandsanlagen kommunizieren

Die Zukunft der Produktion ist smart
SMC lehrt Bestandsanlagen kommunizieren

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Losgröße 1, Smart Factory, Flexibilisierung – die Digitalisierung in der Industrie hat viele Aufgabenfelder und Keywords. Klar ist aber auch: Um steigende Erwartungen an die Effizienz, Flexibilität und Nachhaltigkeit der Produktion erfüllen zu können, braucht es künftig intelligente Lösungen schon auf der Sensor-Aktor-Ebene. SMC zeigt, wie auch Bestandsanlagen kommunizieren lernen.

» Olaf Hagelstein, Product Manager, SMC Deutschland GmbH, Egelsbach

Inhaltsverzeichnis
1. Wie Zylinder sprechen lernen
2. Vernetzung bringt den Vorteil
3. Verbrauch digital optimieren

Die moderne Produktion stützt sich nicht nur auf innovative Materialien und Hardware – auch die Software spielt heute eine Schlüsselrolle. So müssen industrielle Anlagen zukünftig nicht mehr reine Befehlsempfänger sein, sondern selbst Köpfchen entwickeln und selbstständig agieren. Und zwar bis zur einzelnen Komponente auf der Sensor-Aktor-Ebene: Kann etwa der pneumatische Zylinder mitteilen, welche Position er gerade einnimmt und ob er bald ausgetauscht werden muss, hilft das im Betrieb enorm. So steigt nicht nur die Lebensdauer der verwendeten Bauteile, sondern auch die Prozesseffizienz.

Wie Zylinder sprechen lernen

Um hohe Ziele wie die Losgröße 1 realisieren zu können, müssen selbst die kleinsten Sensoren und Aktoren ihre Daten direkt an die SPS geben. Nur so können die nötige Flexibilität und Transparenz in der Produktion hergestellt werden. Der pneumatische Zylinder war lange Zeit ein reines Arbeitstier – präzise und zuverlässig, aber stumm bewegten diese Komponenten Werkstücke, Maschinenteile und Roboterarme. Dabei tragen ihre Betriebsdaten sehr viel zu einem effizienteren Prozess bei. Deshalb ist mittlerweile die bidirektionale Kommunikation weit verbreitet und wird beispielsweise durch IO-Link ermöglicht. So werden Komponenten zu Kommunikationspartnern, die zugleich schnell mit wechselnden Schaltpunkten und Koordinaten versorgt werden und ihre aktuellen Positions- und Kraftwerte an die übergeordnete SPS melden.

IO-Link-Lösungen von SMC Deutschland

Die Vernetzung auf Sensor-Aktor-Ebene über IO-Link ist auch in bestehenden Maschinen möglich – so können diese die Vorteile der Digitalisierung nutzen. Die Experten von SMC haben speziell dafür die Positionssensoren der Serie D-MP entwickelt, mit denen sich pneumatische Zylinder aufrüsten lassen und deren Position mit einer Wiederholgenauigkeit von ± 0,1 Millimetern bestimmen. Der Datenaustausch mit der SPS erfolgt über Kommunikationsmodule wie das der Serie EX600 von SMC – sie sind die Datenbrücken, über die auch Ventilinseln Teil des Netzwerks werden. Das IO-Link-Master-Modul der Serie EX600 ist die Schnittstelle zur SPS, mit zusätzlichen Kommunikationsprotokollen wie Profinet und EtherNet/IP – und auf Wunsch in der Variante EX600-W auch kabellos.

Vernetzung bringt den Vorteil

Das Internet of Things (IoT) ist also längst nicht mehr nur im Verbraucherbereich ein Begriff – es ist auch in der Produktion angekommen. Das IoT vernetzt Anlagen unterschiedlicher Hersteller und bringt die Produktionseffizienz damit auf ein neues Level für die noch flexiblere Fertigungsabwicklung. Denn um die Produktion optimal zu managen, sind umfassende Informationen zur Funktionalität und Verfügbarkeit der Maschine erforderlich. In der Fertigung von SMC sind Werkzeugmaschinen deshalb vernetzt. So kann jeder Fertigungsauftrag auf der passenden Maschine eingeplant werden – zentral und ohne zeitintensive manuelle Planung, Auswertung und Belegung.

Um eine verbesserte Störfallerkennung und geringere Rüstzeiten zu realisieren, verwendet das Unternehmen ein IoT-Gateway, das die gesammelten Daten der mit Feldbusmodulen ausgerüsteten Ventilinseln innerhalb der Anlagen an die IoT-Plattform „Cumulocity“ weiterleitet, wo sie analysiert und grafisch aufbereitet werden. So haben die Betreiber jederzeit den vollen Überblick – auch außerhalb der Werkshalle. Diese Funktion hilft zudem bei der vorausschauenden Wartung der Anlagen – so können Bauteile ausgetauscht werden, bevor sie versagen und Störfälle erzeugen.

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Verbrauch digital optimieren

Auch die Nachhaltigkeit ist heute ein zentraler Faktor bei der industriellen Produktion – ganz abgesehen von den wirtschaftlichen Vorteilen eines reduzierten Energieverbrauchs. Mit vernetzten Durchflusssensoren, wie den digitalen Präzisions-Druckschalter der Serie ISE70/71 mit IO-Link, etwa lassen sich auch kleine Leckagen im pneumatischen System erkennen. Das ist besonders wichtig, immerhin werden im Durchschnitt 10 % des Energieverbrauchs eines Unternehmens in die Erzeugung von Druckluft für die Produktionsprozesse investiert. Die kontinuierliche Überwachung der Druckwerte kann frühzeitig auf Leckagen hindeuten. Um sie zu finden, bedarf es weiterhin der manuellen Suche, die sich jedoch ebenfalls mit digitalen Tools vereinfachen lässt. So nutzen die Automatisierungsexperten etwa bei Energieeffizienzaudits innovative Lösungen, um Leckagen zu orten, zu dokumentieren und zu reparieren. Die dabei zentral gesammelten Daten geben Betreibern eine umfassende Übersicht über den Zustand ihrer Anlagen und tragen zu mehr Energieeffizienz bei.

Mehr Vernetzung und eine stärkere Integration in das IoT werden die Fertigung auch in Zukunft effizienter und produktiver machen. Der Weg dorthin beginnt auf der Sensor-Aktor-Ebene. (eve)

Weitere Informationen zu den IO-Link-Technologien von SMC Deutschland: hier.pro/wjZp1

Kontakt:

SMC Deutschland GmbH
Boschring 13–15
D-63329 Egelsbach
Tel: +49 (0) 61 03 / 402 – 0
Fax +49 (0) 61 03 / 402 – 139
E-Mail: info@smc.de
www.smc.de

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