Develop³ Systems Engineering 01.2014
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
Trends Sensorik<br />
Interne Signalverarbeitung und Multisensorsysteme für die digitale Produktion<br />
Von der Datensammlung<br />
zur Information<br />
Eine sich selbstständig an verändernde Randbedingungen anpassende Produktion<br />
verlangt neben einem umfangreichen Prozess-Know-how eine wesentlich leistungsfähigere<br />
Sensorik. Interne Signalverarbeitung und Multisensorsysteme sind<br />
dabei zwei entscheidende Entwicklungsschritte hin zu einer Sensorik für die Industrie<br />
4.0, mit der sich aus den immensen Datenmengen verwertbare Informationen<br />
gewinnen lassen. Der Lohn ist eine Prozess-Kontrolle in Echtzeit – mit der Möglichkeit<br />
zur direkten Optimierung.<br />
·<br />
Mit der weiteren Digitalisierung der Produktion und der Vernetzung<br />
von Maschinen und Werkzeugsystemen mit Betriebsmitteln<br />
und innerbetrieblichem Materialfluss ent -<br />
stehen Cyber-Physical Production <strong>Systems</strong> (CPPS). Deren Intel -<br />
ligenz und Leistungsfähigkeit basiert wesentlich auf der Verfügbarkeit<br />
von realen Prozessdaten – was leistungsfähige<br />
und resiliente (gegenüber Störungen tolerante) Sensoriken<br />
voraussetzt. Die heute im produktionstechnischen Umfeld<br />
zum Einsatz kommende Sensorik besitzt dagegen zwei<br />
Schwachstellen:<br />
· Einfache Messsignale einer Messgröße lassen sich ohne<br />
eine Kombination mit anderen Messgrößen nicht inter -<br />
pretieren. So führt beispielsweise die Auswertung der Signale<br />
eines Kraftsensors zur Erfassung von Prozesskräften<br />
ohne die Information über die Position von Werkstück und<br />
Werkzeug zu einer Fehlinterpretation.<br />
Viele Problemstellungen sind über eine einfache Signalauswertung<br />
nicht zielführend bedienbar. Die Sensoren können<br />
zwar eine Messgröße erfassen, liefern zur Überwachung<br />
des Prozesses aber ohne eine erweiterte Signalverarbeitung<br />
keinen Mehrwert. Diese erlaubt eine modellbasierte Interpretation<br />
der erzeugten Qualitäten oder der Zustände von<br />
Werkzeug, Maschine und Hilfsmittel.<br />
Bild 1: Im Versuch werden bei der Heidelberger Druckmaschinen<br />
AG alle Maschinensysteme auf Funktionalität<br />
getestet und optimiert. Da die präzise Fertigung der<br />
Druckwalzen ein wesentlicher Erfolgsfaktor ist, wurde im<br />
Rahmen eines von der EU geförderten Projektes zudem<br />
der Schleifprozess der Stahlzylinder analysiert und eine<br />
Prozessüberwachung entwickelt. Mittels moderner Sensorik<br />
kann heute ein Experte per Fernüberwachung Veränderungen<br />
im Gesamtsystem bewerten – in Echtzeit –,<br />
und auf diese Weise frühzeitig eingreifen<br />
Bild 1: Heidelberger Druckmaschinen, Bild 2 bis 8: Autoren
Change language