KEM Konstruktion 04.2018

TRENDS INDUSTRIE

TRENDS INDUSTRIE 4.0/DIGITALISIERUNG Richard Habering, Leiter des Geschäftsbereichs igus smart plastics, zum Thema Predictive Maintenance „Die Vorhersage der Lebensdauer einer Energiekette wird immer genauer“ In Bauteilen integrierte Sensorik liefert in Industrie-4.0-Konzepten immer genauer Daten zu real vorliegenden Belastungen. Damit lässt sich die Lebensdauer immer präziser vorhersagen – mit Vorteilen hinsichtlich der vorbeugenden Wartung. Seit Anfang des Jahres 2018 hat igus deswegen einen eigenen Geschäftsbereich ‚smart plastics‘ gegründet. KEM Konstruktion sprach darüber mit Geschäftsbereichsleiter Richard Habering. Interview: Michael Corban, Chefredakteur KEM Konstruktion Mit Blick auf Industrie 4.0 und insbesondere die vorausschauende Wartung hat igus unter dem Begriff ‚isense‘ eine Produktfamilie entwickelt, bei der unterschiedliche Sensoren und Überwachungsmodule Kunststoffkomponenten der Energieketten, Leitungen und Gleitlagerprodukte intelligent machen – diese smart plastics eliminieren ungeplante Ausfallzeiten ken können nun Sensoren, Bauteile und Geräte Daten und Informationen übermitteln. Grund genug für uns, Themen rund um die ‚Intelligenz in Produkten‘ in dem Geschäftsbereich ‚igus smart plastics‘ zusammenzuführen. KEM Konstruktion: Kerngedanke ist also, Verschleiß zu erkennen und rechtzeitig vor einem Ausfall eines Bauteils zu handeln, um einem Produktionsstillstand vorzubeugen? Bild: igus KEM Konstruktion: Herr Habering, Sie leiten den von igus zum Jahresbeginn 2018 gegründeten Geschäftsbereich smart plastics – können Sie kurz die Hintergründe erläutern? Richard Habering: Wir beschäftigen uns bereits seit 14 Jahren mit dem Thema der Sensorik in unseren Anlagen – etwa in Form der Zug- und Schubkraftüberwachung (Push Pull Force Detection System – PPDS) an langen Verfahr-Wegen. Zusammen mit anderen Themen wie der Bruchüberwachung oder der ‚intelligenten Leitung‘ und in Kombination mit dem Industrie-4.0-Gedanken der unter - einander vernetzten Produkte, sehen wir generell ein hohes Potenzial, die Industrieproduktion noch zuverlässiger und damit produktiver zu machen. Über die Vernetzung entsprechend dem IoT-Gedan- Habering: Exakt – wozu wir natürlich auf unsere langjährige Erfahrung zurückgreifen können; bei Energieketten sind das über 40 Jahre. Auf diesen Daten basiert auch der von uns angebotene Lebensdauerrechner – bislang allerdings basierend auf Worst-case-Szenarien. Will heißen: Man geht von dem längsten Verfahrweg, der höchsten Geschwindigkeit und der stärksten Beschleunigung aus sowie davon, dass die Kette immer den gesamten Verfahrweg abfährt. Verständlicherweise ist die Belastung in der Praxis geringer – und genau an dieser Stelle kann Sensorik dabei unterstützen, die Belastungen genauer zu erfassen; beispielsweise über einen Bewegungssensor auf der Kette. Dies ermöglicht eine noch genauere Lebensdauerberechnung und daraus abgeleitet eine immer präzisere Wartungsempfehlung. Mit anderen Worten: Es lässt sich immer genauer vorhersagen, wie lange die Energiekette arbeitet, ohne dass mit dem Auftreten einer Störung zu rechnen ist. Das senkt die Kosten in Wartung und Instandhaltung – ohne dass der Anwender auf Zuverlässigkeit verzichten muss. Steigern lässt sich das mit weiterer Sensorik, etwa einem Abriebsensor. Dieser kann exakt das Maß des Verschleißes an den Seitenteilen erfassen und damit die Lebensdauerberechnung weiter optimieren. 32 K|E|M Konstruktion 04 2018

INDUSTRIE 4.0/DIGITALISIERUNG TRENDS „Dank der digitalen Vernetzung von Maschinen und Produkten ist es möglich, laufend den Zustand der Komponenten zu erfassen und zu informieren, sobald eine Reparatur erforderlich ist.“ Bild: igus Richard Habering, Leiter Geschäftsbereich smart plastics, igus GmbH, Köln Bild: igus Per isense kommunizieren die intelligente e-kette, Leitung und Linearführung mit dem Kunden und informieren ihn über ihren Zustand und mögliche Instandhaltungstermine KEM Konstruktion: Wo landen denn die Sensorinformationen in der Praxis? Habering: Hier greift der IoT-Gedanke, der es uns erlaubt, all diese Informationen zusammenzuführen – lokal oder in einer Cloud. Der Anwender kann darauf mittels Web-Interface zugreifen, wobei seine Daten immer in einem geschützten Bereich liegen. Über eine Weboberfläche lassen sich Statusinformationen leicht in Form einer Ampel visualisieren und konkrete Wartungsempfehlungen in Tagen angeben. Diese Informationen können zudem auch auf mobilen Geräten angezeigt werden – also auch beim Gang durch die Fertigung. Die spannenden Gedanken hinter der Vernetzung sind also einerseits die Möglichkeit des leichten Zugriffs auf die vorliegenden Information, andererseits die Speicherung von Sensordaten aus dem Einsatz, um sie mittels Algorithmen beziehungsweise Machine Learning auszuwerten. Es entsteht also eine große Datenbank – manche sprechen von einem Data Lake, einem großen virtuellen Erfahrungspool. Der konkrete Nutzen für den Anwender lässt sich aber weniger kryptisch zusammenfassen: Die Wartungszyklen können verlängert werden! Ein Nebeneffekt ist, dass im Rahmen der Auslegung keine Überdimensionierung mehr ‚zur Sicherheit‘ erfolgen muss – was die Energie- und Ressourceneffizienz erhöht. K|E|M Konstruktion 04 2018 33