IO-Link-Drucksensoren liefern Daten zur optimalen Maschinensteuerung. (Quelle: ifm)
Industrie 4.0 und Digitalisierung stehen in fast allen Unternehmen der fertigenden Industrie auf der Agenda weit oben. In klassischen metallbearbeitenden Unternehmen ist in der Regel ein großer Maschinenpark vorhanden. Das Spektrum reicht in vielen Fällen von einfachen Dreiachs-CNC-Fräsen bis zu komplexen Sondermaschinen. Die Hersteller und das Baujahr der Maschinen können dabei sehr unterschiedlich sein. Dementsprechend heterogen sind auch die Steuerungswelt und die zur Verfügung stehenden Schnittstellen. EineRetrofit in der Produktionshalle Nachrüstung der Bestandsmaschinen ist aber häufig einfacher, als es zunächst den Anschein hat.
Auch die Maschinenhersteller sind beim Thema Digitalisierung gefragt. In neuen Maschinen sind Lösungen, die eine Anbindung an das IIoT ermöglichen, immer häufiger vorhanden. Dies können Hersteller als Verkaufsargument nutzen. Anwender profitieren zudem zumeist von einer besseren Energieeffizienz und einer höheren Verfügbarkeit im Produktionsumfeld. Ein weiterer Effekt: Es eröffnen sich neue Geschäftsmodelle, bei denen etwa Wartung, Service und Ersatzteilmanagement direkt beim Kauf der Maschine mit angeboten werden können.
Retrofit in der Produktionshalle
Einen solchen heterogenen Maschinenpark im Rahmen eines Retrofits zu digitalisieren bzw. an Industrie-4.0-Lösungen anzubinden, erscheint sehr komplex. Deshalb ist es vorteilhaft, die Digitalisierung zunächst in einem begrenzten Bereich vorzunehmen. Ein typisches Beispiel ist die Überwachung des Druckluftverbrauchs an den verschiedenen Maschinen. Diese wird häufig im Rahmen eines Energieeffizienz-Programms durchgeführt, da Druckluft zu den teuersten Energieformen in Produktionsumgebungen zählt. Eine Druckluftüberwachung kann praktisch immer installiert werden, ohne in die Maschinen eingreifen zu müssen. Die entsprechenden Sensoren werden einfach in die Versorgungsleitungen integriert, um die Verbräuche zu messen. Ideal geeignet sind hierfür Druckluftzähler der SD-Reihe von ifm, die Druck, Temperatur, Durchfluss und Verbrauch erfassen. Wie fast alle Sensoren von ifm verfügen diese über eine IO-Link-Schnittstelle. Sie bietet neben einer digitalen Signalübertragung auch die Möglichkeit der Parametrierung. IO-Link hat sich in den vergangenen Jahren mehr und mehr als Standardschnittstelle für Sensoren in der Werkzeugmaschine durchgesetzt. Über die IO-Link-Master können dann die Verbrauchswerte an übergeordnete Systeme übertragen werden. Ideal geeignet ist hierfür die IIoT-Plattform moneo, in der sich sämtliche Werte in übersichtlichen Dashboards darstellen und dokumentieren lassen. Damit sind dann beispielsweise Druckluftlecks, die zu hohen Kosten führen würden, frühzeitig detektier- und behebbar. Die IIoT-Plattform ist dabei als universelles Tool einsetzbar, das praktisch alle Schnittstellen bedienen kann – auch den in der WerkzeugmaschinenBranche in den vielen Fällen verwendeten Kommunikationsstandard OPC UA.
Der große Vorteil einer solchen Lösung: Die Digitalisierung und Industrie-4.0-Konzepte können zunächst in einem kleineren Umfang getestet werden. Da moneo komplett skalierbar ist, lassen sich solche Lösungen dann Schritt für Schritt erweitern, um die Digitalisierung voranzutreiben.
Weitere wichtige Kenngrößen an Werkzeugmaschinen sind beispielsweise die Füllstände und Verbrauchswerte verschiedener Flüssigkeiten wie Kühlschmiermittel und auch Hydraulikflüssigkeiten sollten überwacht werden. In vielen modernen Werkzeugmaschinen sind entsprechende Sensoren bereits integriert; die Messwerte werden von der Steuerung der Werkzeugmaschine verarbeitet. Verfügen die Sensoren über IO-Link-Schnittstellen, können die Werte über entsprechende IO-Link-Master wiederum in moneo übertragen werden. Und dabei muss nicht in die Steuerung der Maschine eingegriffen werden. Alternativ lassen sich die Maschinen auch mit Sensoren von ifm nachrüsten, die dann die entsprechenden Daten erfassen.