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Anlagenumbau Höhere Flexibilität durch modulares Safety-Konzept

| Redakteur: Katharina Bormann

Wie Produktionsanlagen im Sinne des Plug-&-produce sicher und flexibel umgebaut werden können, zeigt das erweiterte modulare Safety-Konzept der Industrie-4.0-Produktionsanlage der Technologieinitiative Smart-Factory-KL. Dieses ermöglicht eine modulare Zertifizierung von der Anlagen- bis zur Komponentenebene und reduziert die Stillstandszeiten beim Anlagenumbau.

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Eine modulare Zertifizierung ist die Voraussetzung für einen schnellen und reibungslosen Anlagenumbau im Sinne des Plug-&-produce.
Eine modulare Zertifizierung ist die Voraussetzung für einen schnellen und reibungslosen Anlagenumbau im Sinne des Plug-&-produce.
(Bild: Smart-Factory-KL/A. Sell )

Um neue Anlagen auf den Markt bringen zu dürfen, müssen die Hersteller zunächst eine Konformitätserklärung abgeben, die bestätigt, dass alle Gefahrenszenarien beherrscht und die Mindestsicherheitsanforderungen erfüllt sind. Bei einer modularen Anlage kann die Konformität nach einem Umbauvorgang nur dann zügig bestätigt werden, wenn ein modulares Zertifizierungskonzept die verschiedenen Anlagenvarianten vorab geprüft bereithält. Lange Stillstandszeiten könnten vermieden werden, heißt es vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), wenn eine bereits im Vorfeld zertifizierte Anlagenkonfiguration im Sinne des Plug-&-produce zum Einsatz kommt. Das modulare Safety-Konzept biete eine solche Lösung.

Erstmals wird dabei das flexible Transportsystem (FTS) in das Konzept der Smart-Factory-Anlage miteinbezogen. Das FTS kann automatisch einem Anlagenteil und folglich auch der Nothaltschleife zugeordnet werden, sobald es in den Zonenbereich einer Produktionslinie fährt. Der Use Case zeigt den Vorteil des erweiterten Safety-Konzepts für modulare Produktionsanlagen: An Stelle des Transportsystems könnte zum Beispiel eine Modulkomponente ebenso flexibel ausgetauscht und automatisch zertifiziert werden. Einzige Voraussetzung ist es, dass ein sicheres Profil für diese Komponente vorliegt.

Erstmals Steuerung über 5G in Echtzeit und via Cloud möglich

Auch in Sachen Steuerung hält die Smart-Factory-Anlage eine Neuerung bereit: Das erweiterte Safety-Konzept wird über den drahtlosen Kommunikationsstandard 5G in Echtzeit via Cloud gesteuert. Die für die Zertifizierung notwendige deterministische Kommunikation ist somit möglich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass in der Cloud ein digitales Abbild (Digital Twin) aller Module vorhanden ist, in welchem die verschiedenen Safety-Parameter definiert sind. Stellt man eine neue Modulkonfiguration zusammen, erfolgt der Abgleich IT-gestützt mit den bereits hinterlegten Szenarien. Ist die neu gebildete Konfiguration bereits als sicher bekannt, wird die Konformität der neuen Konfiguration bestätigt.

„Der Vorteil dieser Lösung ist, dass Stillstandszeiten nach dem Anlagenumbau deutlich reduziert werden, denn die meist aufwendigen und zeitintensiven Entscheidungsprozesse rund um die Sicherheit der Anlage übernimmt nun eine künstliche Intelligenz“, erklärt Prof. Dr. Detlef Zühlke, Vorstandsvorsitzender der Smart-Factory-KL.

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