O+P Fluidtechnik 7-8/2017

VDMA
STUDIE INDUSTRIE 4.0 IN DER
FLUIDTECHNIK AM FALLBEISPIEL DER
AUTOMATISIERTEN INBETRIEBNAHME
M. Sc. Raphael Alt, Institut für fluidtechnische Antriebe
und Steuerungen (IFAS) der RWTH Aachen
Förderung: Forschungsfonds Fluidtechnik im VDMA; FKM-Nr. 704080
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
Zielsetzung:
Gegenstand dieser Studie ist die Analyse relevanter Aspekte bei der
Betrachtung einer Maschine im Kontext von Industrie 4.0. Das erste
Arbeitspaket gibt eine Übersicht über derzeit stattfindende Veränderungen
in der Industrie und identifiziert die vorantreibenden Einflussmechanismen.
Diese basieren nicht nur auf dem technischen
Fortschritt in der Informations- und Kommunikationstechnologie,
sondern auch auf neuen Geschäftsmodellen. Begrifflichkeiten, welche
in diesem Zusammenhang häufig zur Sprache kommen, werden
in einem Glossar aufgelistet und erklärt. Als Basis für eine weiterführende
Analyse des Fallbeispiels wird zum einen der aktuelle Stand
der Inbetriebnahme-Technik erarbeitet und zum anderen die Vision
einer automatisierten Inbetriebnahme beschrieben.
01 Generierung von Wissen und daraus folgende Aktionen
Generierung von Wissen und daraus folgende Aktionen (in Anlehnung an /PLA16/)
Virtuelle Welt
Vernetzen/
Verknüpfen
Bedeutung zuweisen/
Semantik/
Verstehen
Syntax/
Erkennen
Wissen
Informationen
Daten
Zeichen
Domäne C
Domäne B
Domäne A
Flexibles Handeln
Aktion
Reale Welt
Zusammenfassung und Ausblick:
Die folgenden Arbeitspakete dienen der detaillierten Analyse der beschriebenen
Fallbeispiele. Die darin betrachteten Aspekte beinhalten
im Wesentlichen die in der Forschungs-Roadmap aufgezeigten
vier Dimensionen: vertikale Integration, horizontale Integration, Produktlebenszyklus
und Mensch. Jede dieser Dimensionen beleuchtet
relevante Aspekte der Industrie 4.0 am Fallbeispiel der automatisieren
Inbetriebnahme aus unterschiedlichen Perspektiven. Hieraus
soll der Handlungsbedarf abgeleitet werden, der für die Fluidtechnik
Branche und alle beteiligten Firmen besteht, wenn sie an der Hebung
des Potenzials durch Industrie 4.0 beteiligt sein wollen.
Ein großer Teil der Entwicklungen und Innovationen von Industrie
4.0 sind mit dem Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologie
in Verbindung zu bringen. Industrie 4.0 lässt viele
Sichtweisen und Interpretationen zu, was beim Sprechen über die
Thematik zu häufigen Missverständnissen führt.
In dieser Studie wurden zunächst die Grundlagen und Potenziale
aus Unternehmenssicht aufgezeigt. Zum Beschreiben der technischen
Umsetzung wird in die Sicht der Feldgeräte gewechselt. Die
meisten neuen Geschäftsmodelle können in der Unternehmenssicht
verortet werden. Hierzu findet sich auch zahlreiche Literatur.
Industrie 4.0 basiert zum einen auf der Beschaffung einer möglichst
umfassenden Wissensbasis, welche zur richtigen Zeit am richtigen
Ort zur Verfügung gestellt wird und zum anderen deren Umsetzung in
die Realität mittels flexibler Aktorik (Bild 1). Zur Vergrößerung
der Wissensbasis gehört eine intensive
Messen/Erfassen/
Detektieren
Datensammlung, -verarbeitung und Vernetzung der
CPS. Zur Verbesserung der Verfügbarkeit und Kommunikation
der Daten und Informationen ist eine
einheitliche Beschreibung notwendig. Zur Erhöhung
der Flexibilität lassen sich Systeme modularisieren
und mit einer serviceorientierten Architektur aufbauen.
Mechanische Funktionen werden, wenn
möglich in die Elektronik und die Software ausgelagert.
Funktionen werden gekapselt und dem Anwender
möglichst einfach zur Verfügung gestellt.
Der weitere Teil der Studie befasst sich mit der
Konkretisierung der angesprochenen Aspekte an
Hand der automatisierten Inbetriebnahme zweier
Fallbeispiele: einer elektrohydraulischen Kompaktachse
und einem pneumatischen 2D-Portalsystem.
Derzeit wird der Stand der Inbetriebnahme im Dialog
mit Vertretern aus der Industrie erfasst und eine Vision
der automatisierten Inbetriebnahme skizziert.
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