Benutzer:Janregt/Digitaler Retrofit
Der digitale Retrofit ist ein Konzept, wie nachträglich alte Maschinen und Anlagen in moderne IT Systeme eingebunden werden können. Dadurch wird ein modernes Condition Monitoring und damit perspektivisch vorausschauende Wartung (predictive maintenance) ermöglicht.
Idee[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Industrie 4.0 und IIoT beschreiben zukünftige Visionen der modernen Produktion. Viele Maschinen und Anlagen haben aber Lebenszeiten von vielen Jahrzehnten. Der Begriff Retrofit oder auch Refurbishment ist dabei bereits lange etabliert. Der digitale Retrofit beschreibt eine Erweiterung des klassischen Retrofits, wie alte Bestandsmaschinen nachträglich vernetzt und digitalisiert werden können. Im Rahmen er digitalen Strategie und Industrie 4.0 Plattform[1] der Bundesregierung wurde bereits die sogenannte duale Strategie erwähnt: Unternehmen sollten intern die Möglichkeiten der Industrie 4.0 nutzen und gleichzeitig über neue Produkte und Dienstleistungen nachdenken.[1]
Nutzen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Es gibt verschiedenste Aspekte, unter denen der digitale Retrofit betrachtet werden kann:
- Verlängerung der Lebenszeit der Maschinen und Anlagen
- Verbesserung der Produktqualität
- Senkung der Produktionskosten
- Senkung der Stillstandszeiten
- Umweltschutz durch Verlängerung der Maschinenlebenszeit
Vorgehen / Best practise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Dabei ergibt sich zur Erzielung immer derselbe Ablauf:
- Vernetzung der Maschine
- gegebenfalls Nachrüstung von benötigter Sensorik
- Datenerhebung (Sammeln von Sensordaten)
- Datenauswertung (Analytics)
- Ableitung von Maßnahmen
Beispiele[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Da viele und unterschiedlichste Maschinen und Anlagen existieren, hier einige Beispiele.
Unternehmen, die Kunststoffteile mittels Kunststoffspritzguss produzieren, haben sehr häufig einen heterogenen Maschinenpark mit Maschinen, die sehr unterschiedlich alt sind. Meistens bieten auch ältere Maschinen eine sogenannte Euromap[2] Schnittstelle. Das zum Teil sehr alte Byte-basierte Protokoll kann mittels moderner IoT Gateways leicht auf heute gängige IT Protokolle wie MQTT, REST, OPC-UA oder JSON übersetzt werden. Durch diese modernen Software-Schnittstellen können alte Maschinen nahtlos in moderne IT und Software Systeme eingebunden werden. Im Sinne des oben beschriebenen Vorgehensmodells ist damit die Grundlage für Condition Monitoring und Predictive Maintenance gelegt.
Viele produzierende Unternehmen haben eine Vielzahl an Werkzeugen, z.B. Aludruckguss-Werkzeuge, Kunststoffspritzguss-Werkzeuge, Stempel für Stanzen oder Blechumformung. Diese Werkzeuge stellen einen erheblichen monetären Wert daher, weshalb sie regelmäßig per Inventur erfasst und überprüft werden. Mittels RFID können diese Werkzeuge sehr leicht automatisch identifizierbar und verfolgbar gemacht werden. Suchzeiten werden minimiert und die Historie des Werkzeugs kann lückenlos dokumentiert und nachvollzogen werden.
Viele Maschinen nutzen Elektromotoren für Bewegung und Transport von Werkzeugen und Werkstücken. Per digitalem Retrofit können die Energieverbräuche dieser Motoren einfach erfasst und überwacht werden. Zum einen steigt damit die Transparenz der Energienutzung und Energiekosten. Darüber hinaus können die Energiedaten für Condition Monitoring genutzt werden. Wenn zum Beispiel ein Lager verschleisst, erhöht sich die Reibung und der Motor verbraucht mehr Energie um trotzdem die vorgebenen Bewegungsabläufe zu erzielen.
Hardware[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Häufig wird für den digitalen Retrofit zusätzliche Hardware benötigt. Dies liegt zumeist darin begründet, dass die existierenden und verbauten SPS Steuerungen nicht verändert werden sollen oder dürfen. In diesen Fällen werden oft sogenannte IoT Gateways nachgerüstet: dieses sind häufig Linux basierte embedded Computer, die es erlauben auf einfache Weise mit der Maschine zu kommunizieren. Beispiele:
- Einplatinen-Computer (z.B. Raspberry Pi, Beagle Bone Black)
- Siemens IoT 2020
- HARTING MICA[3]
Referenzen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
https://www.bmbf.de/files/Umsetzungsempfehlungen_Industrie4_0.pdf
- ↑ Startseite. Abgerufen am 22. August 2017.
- ↑ EUROMAP - European Plastics and Rubber Machinery. Abgerufen am 22. August 2017 (englisch).
- ↑ MICA Computing System - HARTING MICA Computing System. Abgerufen am 22. August 2017.