antriebstechnik 5/2018

SPECIAL I VERNETZTE ANTRIEBSTECHNIK
Anforderungen aus Maschinenbau, Elektrotechnik
und Informationstechnik berücksichtigt.
Hier wurde mit der fortlaufenden
Entwicklung des Referenzarchitekturmodells
RAMI 4.0 und der I-4.0-Komponente bereits
ein vielversprechender Weg eingeschlagen.
Gleiches gilt für die Bussysteme, die die
Kommunikation der einzelnen Antriebe untereinander
und mit der Steuerung ermöglichen.
Hier können Interoperabilitätsstandards
wie OPC UA künftig eine einheitliche
Basis für die Kommunikation vom Feldsensor
bis in die Cloud bilden. Solche Standards
sind eine Grundvoraussetzung für Industrie
4.0 und echte Machine-to-Machine-Kommunikation
bis hin zum Internet der Dinge.
01
Über ein Internet-Gateway können die Betriebsdaten jedes Antriebes weltweit
ausgewertet und analysiert werden
PROFINET
UDP
PLC
IoT Gateway
Cloud
Der Weg führt bei Industrie 4.0
zum Ziel
Grundsätzlich ist eine Cloud-Anbindung
selbst beim Retrofitting bestehender Anlagen
nicht schwer umzusetzen. Alle Antriebe
haben eine eigene IP-Adresse, über die sie
mittels eines Routers erreicht werden können.
Drehzahl, Stromaufnahme und Umrichtertemperatur
jedes einzelnen Antriebes
in der Anlage lassen sich abfragen, ohne
in die Gerätesteuerung oder die Software
einzugreifen. Die intelligenten Antriebskomponenten
übertragen die Werte über
ein Internet-Gateway an eine sichere Cloud.
Dort stehen sie für die Auswertung mit
Filter- und Analyse-Tools zur Verfügung.
Datenabgriff und Speicherdauer in der Cloud
lassen sich individuell wählen. An einem beliebigen
anderen Ort kann also ein Techniker
die Daten übersichtlich aufbereitet in
einem browserbasierten Webinterface analysieren
und die Anlage auf jedem mobilen
Endgerät in einer übersichtlichen 3-D-Darstellung
mit einem Blick überschauen.
Lösungen in eigenen
Prozessen erproben
Auch Nord Drivesystems selbst erprobt und
nutzt I-4.0-Prozesse zur Optimierung von Abläufen
und zur Steigerung der Wertschöpfung.
Dabei muss natürlich wie überall der Nutzen
im Verhältnis zum Aufwand stehen, da über
Jahrzehnte gewachsene Produktionsbetriebe
nicht einfach in einem Greenfield-Projekt mit
optimalen Rahmenbedingungen und kompletten
I-4.0-Strukturen neu anfangen können.
Konkret werden Montageprozesse im
Projekt „Arbeitsplatz der Zukunft“ optimiert.
Dort werden die Mitarbeiter mithilfe von
Augmented Reality und 3-D-Animationen bei
02 Das Logidrive-Konzept mit
dem Feldverteiler Nordac Link,
einem zweistufigen Kegelradgetriebe
und einem IE4-Synchronmotor,
bildet die Grundlage für
Industrie-4.0-Lösungen
in der Intralogistik
ihren Montageaufgaben unterstützt oder
können durch Sprachsteuerung Bauteile
beleglos kommissionieren (Pick-by-Voice).
Ziel ist die papierlose Montage. Von der
Auftragserteilung bis zum Montagearbeitsplatz
soll am Ende kein Papier mehr zum
Einsatz kommen. Zudem werden sich einige
Produkte mithilfe von QR-Codes oder RFID
selbstständig durch die Produktionsprozesse
steuern. Im Bereich der elektronischen
und mechanischen Fertigung setzt
Nord Drivesystems testweise autarke Roboter
ein, die ihren Weg durch den Produktionsprozess
eigenständig suchen und z. B.
auf Hindernisse reagieren können.
Auch bei Industrie 4.0 gilt:
Safety first
Natürlich steht und fällt das vernetzte Arbeiten
im Sinne von Industrie 4.0 mit dem Thema
Sicherheit. Speziell wenn Antriebe direkt an
die Cloud angebunden sind, ist die Datensicherheit
ein bestimmendes Thema, um
Manipulationen oder Wissensdiebstahl vorzubeugen.
Deshalb muss der intelligente Antrieb
einen sicheren Datentransfer gewährleisten.
Eine Möglichkeit ist die sichere Kommunikation
über Profisafe. Dabei vergleicht
der Empfänger einer Datenmenge die Anzahl
der Bits und Bytes mit den Informationen des
Senders. Erst wenn die Informationen von
Sender und Empfänger übereinstimmen,
können die Daten weiterverarbeitet werden.
Wenn also jemand die Informationen auf
dem Weg vom Sender zum Empfänger manipuliert
oder gehackt hat, merkt das der Anwender,
bevor die Daten in die Steuerung
eingespeist werden, und der Prozess kann
gestoppt werden. Die derzeitigen Cloud-Lösungen
bieten diese Möglichkeit bereits an.
In Zukunft wird es dafür weitere Lösungen
geben. Langfristig sehen die Nord-Experten
den Trend zu cyber-physikalischen Systemen,
die verteilt und dezentral, herstellerunabhängig
und standortübergreifend zusammenarbeiten.
Eine beliebige Kombination
aus Steuerungen, SPS und Kommunikationsprotokollen
wird die Betriebsdaten in diesem
Szenario an die Steuerungsebene übertragen.
Die ERP-Ebene steuert dann die Feldebene
auf Basis der bekannten Feld daten.
Für die vernetzte und virtuell abgebildete
Produktion werden mit dem RAMI 4.0 und
der I-4.0-Komponente derzeit die erforderlichen
Standards erarbeitet.
www.nord.com
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