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Industrie 4.0: Digitalisierung von Pressen und Umformmaschinen

| Autor/ Redakteur: Dennis Hofmann / Frauke Finus

Die Begriffe Datenmonitoring, Zustandsmonitoring, Prozessmonitoring und Energiemonitoring prägen die Entwicklungsthemen von Anlagenherstellern und Betreibern. Hydac zeigt einen neuen, innovativen Weg auf, um sich mit dem Thema Digitalisierung in der Pressentechnik auseinanderzusetzen.

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Industrie 4.0: Sukzessive Digitalisierung in der Pressentechnik.
Industrie 4.0: Sukzessive Digitalisierung in der Pressentechnik.
( Bild: Hydac )

Der sehr weitreichende Begriff Industrie 4.0 wird oftmals als die Verschmelzung modernster Informations- und Kommunikationstechnik mit der produzierenden Industrie oder als das Internet der Dinge und Dienste im industriellen Bereich definiert. Industrie 4.0 steht dabei für eine neue Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten. Dieser Zyklus orientiert sich an den zunehmend individualisierten Kundenwünschen und erstreckt sich von der Idee, über die Entwicklung, den Auftrag, die Fertigung, die Auslieferung eines Produkts an den Endkunden bis hin zum Recycling, einschließlich der damit verbundenen Dienstleistungen. Basis ist die Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in Echtzeit durch Vernetzung aller an der Wertschöpfung beteiligten Instanzen sowie die Fähigkeit aus den Daten den zu jedem Zeitpunkt optimalen Wertschöpfungsfluss abzuleiten [1].

Vor allem kleine und mittelständige Unternehmen haben unterschiedliche und höchst individuelle Vorstellungen dieser makroskopischen Vision und können sich mit der öffentlichen Debatte der Digitalisierung nur schwer identifizieren. Resultierend liegen konkrete Entwicklungsprojekte zur Weiterentwicklung der eignen digitale Fabrik und das Internet der Dinge oftmals in weiter Ferne und scheinen keine Rolle für das eigene Unternehmen zu spielen.

In der einschlägigen Literatur finden sich heute zusammenfassend vier wesentlichen Säulen, welche den Einzug der Digitalisierung in der Pressen- und Umformtechnik darstellen:

  • Datenmonitoring
  • Zustands-(Condition)monitoring
  • Prozessmonitoring
  • Energiemonitoring

Das Daten-Monitoring steht hierbei für die kurz- beziehungsweise langfristige Datenakquisition auf Komponenten-, Subsystem- und Prozessdatenebene. Diese Daten müssen anschließend derart ausgewertet werden, dass ein konkreter Kundennutzen entsteht. An dieser Stelle trennt sich jedoch meist die „Spreu vom Weizen“, da diese Daten- und Zustandsauswertung nur mit detailliertem Prozess- und Komponentenwissen abgeleitet werden kann. Ein übergeordnetes, zertifiziertes Energiemanagementsystem sorgt zudem für die Kennzahlenerstellung auf Managementebene.

Anlagen mit künstlicher Intelligenz ausstatten

Hydac hat für solche Fragestellungen ein einfach zu implementierendes Plug&Play System geschaffen, welches die Datenvielfalt aus unterschiedlichsten Quellen über eine Datendrehscheibe miteinander verknüpft, vorverdichtet und daraus intelligente maschinen- und prozessrelevante Informationen, Meldungen und Handlungsempfehlungen generiert. Hydac kommt ursprünglich aus dem Komponenten- und Systemgeschäft der Hydraulik und bietet heute ein breites Portfolio an Produkten und Dienstleistungen, welche durch tiefgreifendes Applikationswissen ständig verfeinert und an Kundenbedürfnisse angepasst wurde.

Kerngedanke bei der Digitalisierung der Pressen- und Umformtechnik ist die Entwicklung von sprechenden Produkten auf Komponentenebene, um die Anlage mit künstlicher Intelligenz auszustatten. Bei der Datenakquisition kann entweder auf bestehende Sensoren in der Anlage zurückgegriffen werden oder neue (IO-Link-fähige) Sensoren verwendet werden, sodass sich die Systemarchitektur der Presse nicht maßgeblich ändert. Durch diese Bottom-Up-Methode wird die Grundlage für eine gesteigerte Anlagenverfügbarkeit gewährleistet.

Presstechnik zufünftig smarter gestalten

Im Bereich der Datenakquisition können neben den konventionellen Messgrößen wie Druck-, Temperatur- und Volumenstrom auch die Ölalterung (inklusive Wasser- und Schmutzeintrag) und der Verschleiß mechanischer Komponenten überwacht werden. Die Überwachung dieser Größen ist notwendig, um eine vollständige Transparenz der Produktionskosten im Sinne der Digitalisierung durchzuführen. Durch die Überwachung von im Kraftfluss liegenden Komponenten (zum Beispiel Überlastsicherung) können neben dem Maschinenschutz auch Aussagen über das Nutzungsverhalten der Presse getätigt und bewertet werden.

Vorteil der Hyday-Lösung ist die Modularität des Konzeptes, da der Anlagebetreiber den Grad der Digitalisierung des Maschinenparks individuell bestimmen kann. Eine nachträgliche Erweiterung beziehungsweise Skalierung der Presse/Linie ist somit ohne Probleme möglich. Damit eignet sich die Lösung nicht nur für Neuanlagen, sondern zeigt insbesondere Stärken bei Retrofit-Projekten. Hydac arbeitet gerade intensiv an weiteren prozesstechnischen Lösungen, um die Presstechnik auch zukünftig „smarter“ zu gestalten.

[1] Plattform Industrie 4.0 (2013): Was Industrie 4.0 (für uns) ist | Plattform Industrie 4.0. Online verfügbar unter http://www.plattform-i40.de/blog/was-industrie-40-f%C3%BCr-uns-ist

Hydac auf der Euroblech 2018: Halle 16, Stand J41

Weitere Meldungen zur Euroblech finden Sie in unserem Special.

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