Digitale Transformation

Die Digitalisierung im Qualitätsmanagement voranbringen

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Überwachung von Ventilen und Zylindern: Für pneumatische Ventile, Zylinder und Aktuatoren gibt es empfohlene Lebenszyklen, die auf der Lebensdauer für eine bestimmte Anwendung sowie auf dem Design und der Konstruktion des Geräts basieren. Diese Lebenszyklen sind für die Fertigungsproduktivität entscheidend. Wenn ein Ventil oder ein Aktuator verschleißt oder versagt, kann dies zu verringerten Zykluszeiten, ungeplanten Ausfallzeiten und potenziellen Qualitätsproblemen führen.

Aus betrieblicher Sicht stellt sich immer wieder die Frage: Wann sollen Komponenten ersetzt werden, wenn sie versagen oder früh genug, um ein Versagen zu verhindern? Die neueste Generation von Pneumatikventilen und -zylindern verfügt über Sensoren, die beim Beantworten der Frage helfen. Diese neueren Produkte überwachen kontinuierlich den Ventil- und Antriebsverschleiß durch die Analyse verschiedener Parameter. Sensoren warnen den Instandhalter per E-Mail oder SMS sobald ein kritischer Wert im Herstellungsprozess überschritten wird. Wenn sofortige Maßnahmen erforderlich sind, können diese ergriffen werden. Dies kann auch ein relevantes Tool sein, wenn es um die Beurteilung der Frage geht, warum die Laufzeit einer bestimmten Maschine im Vergleich zu den bisherigen Werten steigt oder fällt.

Edge Analytics und Visualisierung: Eines der wichtigsten Ziele der digitalen Transformation sind verfolgbare Daten. Informationen über die Leistung von Fertigungssystemen bilden die Grundlage für Entscheidungen zur Verbesserung der OEE und zur Reduzierung von Emissionen. Es gibt eine Reihe von führenden Pneumatikanbietern, die Systeme und Lösungen konfigurieren, um diese Ziele zu erreichen. Durch Edge-Computing-Gateways und Visualisierungssysteme können die Systeme leicht in neue und bestehende Fertigungsplattformen integriert werden.

Wenn Fertigungssysteme über mehrere Quellen für pneumatische Daten von verschiedenen Standorten aus verfügen, ist es schwierig, Verbesserungsmöglichkeiten zu visualisieren. Edge-Computing-Gateways können Pneumatikdaten mit prozessrelevanten Systemdaten korrelieren, die über OPC UA an Cloud-basierte Analyseplattformen gesendet werden. Außerdem unterstützen immer mehr Produkte solche IIoT-Protokolle direkt, so dass die Edge-Computing-Analyse vom Gerät selbst durchgeführt wird. Durch die Visualisierung der Daten an einem Ort werden verwertbare Erkenntnisse wesentlich schneller bereitgestellt. Darüber hinaus sind die Daten besser organisiert und können die Grundlage für die Verbesserung der vorausschauenden Wartungsprozesse bilden. Dadurch können die Produktionsbetriebszeit erhöht, bessere Diagnosen von Prozessstörungen ermöglicht und die Fertigungsqualität verbessert werden.

Ein weiterer Vorteil dieser Edge-Computing-Gateways ist, dass sie für den Einsatz auf älteren Produktionssystemen entwickelt wurden. In vielen Fällen sind sie skalierbar und können ohne Änderungen an der bestehenden Technik weiterentwickelt werden. Einige Unternehmen bieten eine flexible Technologiearchitektur an, die Maschinensteuerung und Edge-Analysen in einer Steuerung kombiniert. Diese Systeme sind PLC-agnostisch. Das heißt, dass keine Änderungen der PLC-Sequenz erforderlich sind und das Ergebnis der Analyse mit Hilfe von Dashboards vor Ort, Cloud Computing oder vorhandenen Softwareplattformen für den Anlagenbetrieb visualisiert wird. Somit eignen sich diese Systeme auch prima zum Retrofit einer Maschine.

Die richtigen, digitalen Transformationsschritte

Die Gelegenheit für revolutionäre Ergebnisse durch die Anwendung der IIoT-Technologien ist tatsächlich vorhanden, aber Technologie ist Evolution, nicht Revolution – auch wenn es den Anschein haben mag, als ob das IIoT viele Visionen der Fertigung übernimmt. Allein der Einsatz von mehr Sensoren und das Sammeln von mehr Daten wird hartnäckige Fertigungsprobleme nicht lösen – insbesondere nicht solche, die mit Energieverbrauch und Emissionen zusammenhängen.

Das Angebot neuer, digital-fähiger Technologien wie pneumatische Systeme kann einen bedeutenden Unterschied machen, wenn Hersteller und Analgenbetreiber ein klares Verständnis der zu lösenden Probleme haben. Verfahren, bei denen die bestehende Infrastruktur genutzt wird, sind leichter zu realisieren. Veränderungen können aber nicht nur durch bessere oder mehr Echtzeit-Analysen erreicht werden: Die Menschen müssen in die Lage versetzt werden, Änderungen an Prozessen und Systemen in Abhängigkeit von der Entwicklung vorzunehmen, die die Daten ihnen vorgeben.

Veränderung können schwierig, aber auch befreiend sein. Einer der besten Schritte ist die Zusammenarbeit mit OEMs und Technologielieferanten, die ein tiefes Verständnis und den Willen haben, den digitalen Wandel in ihren Systemen und Produktportfolios voranzutreiben. Intelligente Geräte, Bewegungskontrollen, Analysen auf Geräteebene, Maschinenkontrollen, Edge Computing Systeme, sowie mehrstufige Analysepakete ermöglichen Pneumatik-Lieferanten mehr Optionen. Die gewonnenen Erkenntnisse können helfen, die effektivsten Methoden zur Anwendung der neuesten Technologien auf Herausforderungen oder Probleme zu entwickeln. Sie können auch dazu beitragen, dass die Ziele der Emissionsreduzierung, der Verbesserung der Energieeffizienz und der allgemeinen digitalen Transformation erreicht werden. Vor allem aber können mit Hilfe der digitalen Technologien Probleme schneller erkannt und die Leistung der Produktionssysteme maximiert werden.

* Nils Beckmann ist Product Marketing Manager IIoT Integration bei Emerson

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