Wie man Maschinen die Kommunikation beibringt

Autor / Redakteur: Luca Corli * / Dr. Anna-Lena Gutberlet

„Stumme“ Automaten werden zu „sprechenden“ Maschinen, die über lokale, drahtlose sowie über globale, leitungs­gebundene WAN-Netze mit einander und mit Produktions-Managern kommunizieren.

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Bild 1: Anwendungsbeispiel für das FDB-System (Factory Dash Board) bei einer Maschine für den Test elektronischer Baugruppen
Bild 1: Anwendungsbeispiel für das FDB-System (Factory Dash Board) bei einer Maschine für den Test elektronischer Baugruppen
(Bild: Seica)

Die industrielle Fertigung befindet sich in einer historischen Phase tiefgreifender Veränderungen. Die Integration und kundenspezifische Anpassung des Internets der Dinge an die Gegebenheiten der intelligenten Fertigung hat diesen Trend möglich gemacht. Seica hat ein industrielles Überwachungs­system für die Elektronik-Branche entwickelt, das die Erfassung und Interpretation von, sowie den Zugriff auf, Big-Data erheblich erleichtern soll.

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Die Möglichkeit, in Echtzeit einen globalen Blick auf die Fertigung und ihre Abläufe werfen zu können, setzt die Integration digitaler Technologien in industrielle Produktionsprozesse voraus. Das von Seica entwickelte industrielle Überwachungssystem hat seine wesentlichen Schwer­punkte in den Bereichen Energieeinsparung und vorausschauender Überwachung von Ereignissen.

Dieses Wireless-System zur Überwachung der Leistung der Produktionslinien folgt ganz der Philosophie von Industrie 4.0, indem es im Zusammenspiel mit einer MES-Software für die Erfassung und Interpretation von Prozessdaten sorgt. Die Kombination ist das Ergebnis einer Partnerschaft zwischen Seica und Zucchetti, einem führenden Unternehmen Italiens für die Entwicklung von Management-Software.

Das Kürzel MES steht für „Manufacturing Execution System“ und kennzeichnet ein allgemeines Rechnersystem für die Administrierung und Überwachung der Produktivität eines Unternehmens. Die zugrundeliegenden Daten reichen von Fertigungsaufträgen bis zu Kennzahlen der Fertigungsqualität, aus denen Informationen für die Optimierung der Überwachung und Durchführung der Produktion als Ganzes abgeleitet werden.

Es ist natürlich wesentlich einfacher das Funktions­konzept einer komplexen Software zu beschreiben, als es zu implementieren. Ziel ist der Vergleich zwischen den theoretischen Produktionsdaten und den tatsächlichen erreichten Kennzahlen bei der Herstellung der Produkte als Ergebnis von Management-, Überwachungs-, Regelungs- und Verbesserungsprozessen in der Produktion. Es geht also um einen Vergleich der geplanten Aktivitäten mit den erfassten Daten in jeder Produktionsphase bis zur Auslieferung an den Kunden.

Was bedeutet industrielle Überwachung?

Unter industrieller Überwachung versteht man die Erfassung jeglicher Informationen von den Produktions­maschinen und -anlagen, um beispielsweise den Energieverbrauch der Maschinen und Anlagen zu erfassen, um bereits im Vorfeld mögliche Ausfälle oder Anomalien im Betrieb zu erkennen und so die Planung der Wartung der Produktionslinie zu verbessern bzw. Maßnahmen zu ergreifen, die die regulären Wartungsintervalle verlängern, ohne die Produktivität zu beeinträchtigen.

Die Kommunikation zwischen den einzelnen Systemen der Produktionslinie (den sogenannten „sprechenden Maschinen“), versieht die Linie sowohl mit Selbstdiagnose-Fähigkeiten (kommunizierende Maschinen, die Entscheidungen treffen) als auch mit einer Fern­bedienbarkeit, die die Interventionszeit immer dann herabsetzt, wenn außergewöhnliche Ereignisse den Durchsatz der Produktionslinie negativ zu beeinflussen drohen.

Die Möglichkeit, reguläre und außerplanmäßige Wartungen zu managen um potenzielle Ausfälle zu verhindern, spart den Unternehmen bares Geld: Stillstandszeiten werden minimiert, frühzeitige Identifizierung fehlerhafter, zu ersetzender Teile wird optimiert und das Auftreten kaskadierter Fehler einer Grundursache kann verhindert werden.

Die Energieeinsparung durch intelligente Maschinennutzung stützt sich auf die Überwachung des Energieverbrauchs von Maschinen, die kontrolliert ein- und ausgeschaltet werden, um nur bei Bedarf aktiv zu sein. Außerdem kann das Überwachungssystem, ausgehend von den Maschinen, auf das ganze Werk ausgedehnt werden und im Sinne der Optimierung der Verbräuche auch die Umgebungstemperatur in der Produktion überwachen.

Das von Seica entwickelte Überwachungssystem kann für alle Arten von Industriemaschinen und -anlagen eingesetzt werden. Unabhängig von deren Funktion oder Hersteller kann das „minimalinvasive“ System mit seinen externen Sensoren (Stromwandler, Photodioden usw.) mit minimalem Aufwand sicher installiert werden, ohne in die zu überwachenden Maschinen einzugreifen. Die Konfiguration der für die Überwachung der Parameter erforderlichen Sensoren kann umfassend kundenspezifisch angepasst werden. Verfügbare freie Eingänge der Erfassungsmodule können mit Sensoren belegt werden, die die typischen Variablen spezieller Maschinen erfassen.

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