Predictive Availabilty: Abfüllung schnell verderblicher Produkte
Das Team rund um Bernd Vojanec (rechts im Bild) aus dem Digitalization Center bei Wittenstein freut sich über die Auszeichnung mit dem Industrie 4.0 Innovation Award 2020 (Quelle: Wittenstein)
Der Aspekt der vorhersehbaren Zeitspanne, in der ein Prozess so abläuft wie er soll, spielt im Use Case einer Abfüllmaschine eine wichtige Rolle. Dem Anwender geht es darum, leicht verderbliche Produkte durchgängig in einer Charge abfüllen zu können. Unterbrechungen im Abfüllprozess und Instandhaltungsmaßnahmen von nur ein bis zwei Stunden können dazu führen, dass das Abfüllprodukt verdirbt. Dies bedeutet nicht nur den Verlust von teurem Abfüllgut im Zuführbehälter und den bereits abgefüllten, unverschlossenen Flaschen auf dem Transporteur, sondern auch die Notwendigkeit, die Maschine zu reinigen, damit folgende Chargen beim Abfüllen nicht durch Produktreste kontaminiert werden. Häufig ursächlich für solche Maschinenstillstände sind unvorhergesehene Störungen des Antriebsriemens in der Maschine – hervorgerufen durch Verschleiß oder falsche Einstellung der Riemenspannung. Der Ansatz im Projekt zur Anomalieerkennung war, über Vibrationsmessungen am Riemenantrieb automatisch Veränderungen der Riemenspannung im Maschinenbetrieb zu erkennen. Mithilfe von Getrieben mit Cynapse-Feature konnten verschiedene Vibrationsmuster aufgenommen werden, die Rückschlüsse auf Veränderungen der Riemenspannung erlauben.
Dadurch wird es möglich, ungeplante Ausfälle während des Abfüllens einer Charge zu antizipieren. Ein Prozessstillstand durch einen unerwarteten Riemenverschleiß lässt sich durch den smarten Service der Anomalieerkennung zukünftig vermeiden.
Digitale Smart Services liefern zukunftssichere Mehrwerte
Aufbauend auf den Cynapse-Erfahrungen in der eigenen Produktion bei den genannten Wittenstein-Getrieben wird der digitale Smart Service der Anomalieerkennung nun auch in der Pilotphase bei Kunden aus der Verpackungs- und Werkzeugmaschinenbranche eingesetzt. Durch die Sensorik im Getriebe lassen sich in Zusammenarbeit mit den Kunden deren Applikationen kontinuierlich überwachen und Meldungen bei Anomalien generieren.
„Aus den ersten Pilotprojekten soll ein skalierbarer digitaler Service werden, der sich auf eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen in der Antriebswelt übertragen lässt und somit unser Antriebs-Know-how unmittelbar in die Maschine bringt“, sagt Bernd Vojanec aus dem Digitalization Center bei Wittenstein. Mit seinen digitalen Smart Services schafft sich das Unternehmen ein neues Angebotsspektrum. Dabei wird die Anomalieerkennung als eine besonders nachgefragte Dienstleistung gesehen, weil sie durch kombinierte Analyse von Maschinen und Sensordaten ein deutlich früheres Erkennen möglicher Ausfälle als übliche Condition-Monitoring-Applikationen in der Antriebstechnik erlaubt. Die Vielfalt der Use Cases gilt dabei als unbegrenzt. Erfolgreich gelöst wurden unter anderem eine thermische Prozessüberwachung durch automatisiertes Temperatur-Teach-in sowie die Crash-Detektion an Maschinen und Robotern. Vom Erfolg der Anomalieerkennung und anderen Smart Services, mit denen Wittenstein sein Portfolio ständig weiter ausbaut, profitieren aber nicht nur die Betreiber der Maschinen, sondern auch deren Hersteller, für die der Einsatz intelligenter Getriebe in Verbindung mit digitalen Mehrwert-Dienstleistungen in Zukunft zum entscheidenden Differenzierungsmerkmal im Wettbewerb werden kann.
Interoperabilität als Nutzenmultiplikator
In den bisherigen Kundenprojekten wurde die Integration von Cynapse und den darauf aufbauenden digitalen Services vielfach mit den Komponenten anderer Automatisierungsanbieter validiert. Neben der klassischen SPS- und Feldbusintegration sind der Einsatz eines IIoT-Gateways und die Einbindung in Cloudplattformen wiederkehrende Szenarien. Durch standardisierte Schnittstellen und die aktive Partnerschaft in den Ökosystemen rund um die Adamos, „ctrlX Automation“ oder der Mindshphere ist Cynapse somit nicht nur auf das Smart-Service-Portfolio der Wittenstein SE limitiert. Für Partner werden durch die einfache Integration Einstiegsbarrieren und Integrationsaufwände reduziert.
Als Gründungsmitglied der Industrial Digital Twin Association (IDTA) ist das Unternehmen einem weiteren branchenübergreifenden Netzwerk für die Digitalisierung beigetreten. Die IDTA ist eine Allianz aktiver Gestalter, die gemeinsam den Digitalen Zwilling mittels offener Technologien für die Industrie praktisch nutzbar machen und somit ganze Wertschöpfungsprozesse digitalisieren will.