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Industrie 4.0

Ziel ist, in Losgröße eins zu produzieren

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Auf Basis des Konzepts des digitalen Zwillings durchlaufen die Produkte verschiedene Stationen: Zunächst werden sie bei Ankunft gescannt. Ist ihre Identität bekannt, kann die Freigabe für den nächsten Produktionsschritt erfolgen und Designdaten sowie Prozessparameter können für die Station abgerufen werden. Dazu kontaktiert die Maschine einen vom ABB-Ability-Betriebsdaten-Managementsystem (Operations Data Management = ODM) Zenon bereitgestellten Orchestrierungsservice, der das Produktrezept automatisch aus dem ERP (Enterprise Resource Planning) repliziert und die Produktionshistorie des betreffenden Teils verwaltet.

Kommunizierende Maschinen in einem Produktionssystem

Die ODM-Software Zenon bietet sichere Überwachung, Bedienung, Prüfung, Datenerfassung, Planung und Berichterstellung für Fertigungsanlagen und ist von einzelnen Maschinen bis zu kompletten Produktionslinien skalierbar. Die Betriebsdaten-Managementsoftware kann in einem heterogenen Umfeld in der Industrie als Datensammler und IoT-Gateway für Frequenzumrichter, Softstarter und SPS eingesetzt werden. Zenon dokumentiert Produktionsprozesse und hilft so, die Produktqualität sicherzustellen sowie für durchgängige Transparenz zu sorgen.

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„Zenon verbindet die Maschinen einer Produktionslinie zu einem System und ermöglicht es dadurch, die Effizienz und Effektivität der Produktion sichtbar zu machen und zu optimieren. Die Software erhöht die Flexibilität der Produktion durch standardisierte Maschine-zu-Maschine-Kommunikation und integriert Produktionssysteme mit Lager und Logistik – und dies herstellerunabhängig durch ihre mehr als 300 nativen Treiber und Standard-Feldbusprotokolle für die Automatisierung, Elektrifizierung und das Gebäudemanagement. Zenon ist außerdem ein förderfähiges Energiedaten-Managementsystem gemäß Bafa (Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle) und hilft, innerbetriebliche Energieströme transparent zu machen und durch Optimierung signifikant Energiekosten einzusparen“, sagt Christopher Hausmanns, Global Product Manager Scada bei ABB Automation Products.

Die ODM-Software kann direkt oder über eine SPS Daten in Frequenzumrichter schreiben und die Antriebe starten, stoppen, ihre Drehzahl vorgeben, ihre Konfigurationen ändern und speichern. Des Weiteren können Daten aus den Frequenzumrichtern ausgelesen werden, beispielsweise um zu sehen, mit welchem Antriebsmoment ein Antrieb läuft. Daraus lässt sich ableiten, ob eine Maschine blockieren kann, ob ungewöhnliche Reibungsverluste auftreten oder welche Energieverbräuche die Maschine hat. Zenon überwacht die Verfügbarkeit der Produktionsanlagen und alarmiert das Wartungspersonal für eine schnelle und zielgerichtete Fehlerbehebung durch Onsite Condition Monitoring.

Herausforderungen mit Industrie-4.0-Konzepten lösen

Insbesondere bei der individualisierten Produktion stellen eine geschlossene Qualitätsregelung und automatisierte Umkonfigurierung die Hauptherausforderungen für eine Automatisierungslösung dar. Diese Herausforderungen können mithilfe von Konzepten der Industrie 4.0, beispielsweise digitalen Zwillingen, intelligenten Produkten und M2M-Technologien wie OPC UA, bewältigt werden.

Während für eine individualisierte Produktion heute noch erhebliche Anfangsinvestitionen erforderlich sind, sollte die Wettbewerbsfähigkeit zukünftiger Lösungen mit festen jährlichen Investitionsbudgets gewährleistet sein.

Das erfordert Spezialmaschinen, die „wissen“, wie sie „out of the box“ – also bereits im Auslieferungszustand – nahtlos zusammenarbeiten können. Dazu müssen Automatisierungsanbieter die Prozesse, Tools und Standards bereitstellen, die es Produktionsdesignern, Maschinenbauern und Integratoren problemlos ermöglichen, ihre digitalen Zwillinge unabhängig voneinander zu erstellen und bereits virtuelle Integrationstests durchzuführen, bevor die physischen Maschinen überhaupt gebaut und in der Fabrik in Betrieb genommen werden.

ABB auf der Hannover Messe 2019: Halle 11 Stand A35

* Weitere Informationen: Beate Höger-Spiegel, ABB Automation Products GmbH in 68526 Ladenburg, Tel. (0 62 03) 71 29 25, beate.hoeger-spiegel@de.abb.com

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