Produktion 4.0: Immer alles im Blick

Anfang Januar hat es uns im wahrsten Sinne des Wortes kalt erwischt. Nach der Produktionspause über Weihnachten und Jahreswechsel wartete eine unangenehme Überraschung: Während des geplanten Produktionsstillstands war die Heizungsanlage ausgefallen. Die Folge: Ungeplanter Stillstand der Produktion – sowohl bei Mitarbeitern wie Maschinen. „Und das uns, die wir die passenden Produkte im Sortiment haben, um so etwas frühzeitig zu erkennen“, lacht Klaus Rupprecht, kaufmännischer Direktor bei SYS TEC electronic,

Der unangenehme Zwischenfall, der die Wiederaufnahme der Produktion verzögerte, zeigt Nutzen und Vorteile des Internet der Dinge in der Produktion und die Vorzüge der Industrie 4.0. Beim Einstieg in die moderne Fertigung unterstützt unsere neue Produktfamilie sysWORXX.

Das Internet der Dinge (IoT) ist ein Konzept, nach dem unterschiedlichste Objekte und Rechensysteme über Netzwerke und das Internet verbunden sind, miteinander kommunizieren und Daten austauschen. Das können ganze Fabriken sein. Die kleinsten dieser Dinge sind per Funk angebundene Sensoren wie die, die bei uns jetzt Temperatur und Luftfeuchtigkeit überwachen.

Das Internet der Dinge bildet wiederum einen Teil der Basis für die Industrie 4.0, ein von Henning Kagermann, Wolf-Dieter Lukas und Wolfgang Wahlster erstmals erwähnter Begriff. Er beschreibt die vierte revolutionäre Entwicklung in der Industrie dank Cyber Physical Systems und massiver Vernetzung. Die erste Revolution war die Einführung mechanischer Wasser- oder Dampfkraft-betriebener Produktionsanlagen im 18. Jahrhundert. Ihr folgte Revolution zwei in Form der Elektrifizierung und der Fließbandproduktion. Als Stufe drei sehen Experten den Einsatz von Elektronik und elektronischer Datenverarbeitung bis hin zu digitalen Maschinensteuerungen.

Aus dieser dritten Stufe industrieller Revolutionen bringen wir 28 Jahre Erfahrung und Wissen über die Bedürfnisse von Industriekunden in die Industrie 4.0. Wir bietet dabei von Hardware- über Elektronik- bis hin zu Software-Entwicklungen Lösungen für den Embedded- und Anwendungsbereich – auch mit Cloud-Anbindung. „Wir kommen aus der Tradition der Automatisierungsfunktionen“, erklärt Klaus Rupprecht, „Von daher sind unsere IoT-Lösungen wie die sysWORXX-Familie immer auch verbunden mit Funktionen der Maschinensteuerung.“ Wir liefern mehr als nur Gateways, die Daten lediglich durchreichen, ohne sie zu be- oder verarbeiten. Zum Beispiel das sysWORXX CTR-100: Die Steuerung bringt unter anderem Signalvorverarbeitung für Bluetooth-Sensoren mit und leitet seine Daten an das ebenfalls neue sysWORXX CTR-700 weiter. Diese größere und leistungsfähigere Steuerung wurde speziell aber nicht nur für Predictive Maintenance und Condition Monitoring konzipiert und kann Daten mehrerer Maschinen verarbeiten und verwalten und dient als Schnittstelle zu Cloud-Servern beziehungsweise Leitwarten.

Die vorbereitende Datenverarbeitung direkt an der Maschine ist nötig, weil viele Anwendungen in der Produktion zeitkritisch sind. Wir leiten Daten deswegen nicht einfach in „eine große Wolke“. „Mit der sysWORXX CTR-100 werden Maschinendaten in der Steuerung bereits vorverarbeitet“, erklärt Thomas Krause, „Wenn dann Abweichungen oder Fehler auftreten, senden wir über die sysWORXX CTR-700 und per Cloud eine Warnung an die Anwender, um darauf hinzuweisen – zum Beispiel dann, wenn Werte außerhalb definierter Grenzen liegen.“

Beim IoT und der Industrie 4.0 geht es nicht nur um Warnungen, sondern darum, die Produktion zu optimieren und effizienter zu machen. Klaus Rupprecht beschreibt ein Beispiel: „Viele Hardware-Produzenten haben Lötöfen im Einsatz, die beim Aufheizen extrem viel Energie benötigen, was den Stromtarif in die Höhe treiben kann.“ Ist der Ofen auf Betriebstemperatur, sinkt die benötigte Menge an Energie massiv ab. Mithilfe dezentraler Strommessung, wie wir sie mit den sysWORXX-Produkten anbieten, lässt sich das Verhalten beobachten und analysieren. Dazu kommen Bluetooth-basierte vermaschte Sensoren zum Einsatz. Deren Messwerte werden an die sysWORXX-Gateways gesendet und dort exakt ausgewertet. So kann verhindert werden, dass die Spitzenleistung über einen festgelegten Höchstwert hinausgetrieben wird. „Sie können die Öfen nacheinander hochfahren, also den zweiten erst dann, wenn die Werte des ersten Ofens zeigen, dass genug Luft bis zum festgelegten Spitzenwert ist.“

Mit dieser modernen Regeltechnik kann der Anwender verhindern, bestimmte Spitzenwerte innerhalb des Abrechnungszeitraums zu überschreiten und so in einen teureren Tarif seines Energieversorgers zu rutschen. Wer bisher kein solches Monitoring betreibe, könne seine Kosten sogar senken, so Klaus Rupprecht: „Weil Sie Peaks vermeiden können, die sie vorher nur erahnen konnten.“

Mit dem Monitoring wird für Anwender noch ein weiteres Anwendungsfeld aus der Industrie 4.0 möglich: Die vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance). Dabei erkennen die Kontrollsysteme minimale Änderungen in den Maschinendaten, die auf Verschleiß oder gar auf mögliche Ausfälle hinweisen. Mit einem Monitoring wie bei den Lötöfen lässt sich Predictive Maintenance realisieren, erklärt Thomas Krause:

Mit sysWORXX ermöglichen wir den sinnvollen und auf das eigene Unternehmen perfekt abgestimmten Einstieg in das IoT und die Industrie 4.0.