IM ÜBERBLICK Zur
IM ÜBERBLICK Zur Konfiguration einer industriespezifischen, individuellen IIoT-Lösung benötigt der Anwender keine Programmierkenntnisse. Der Zugriff auf Daten erweist sich selbst in Zeiten von Industrie 4.0 als Herausforderung, vor allem bei Produktionsanlagen von unterschiedlichen Herstellern. Phoenix Contact hat hierfür eine Plug-and-Play-Lösung erarbeitet. Bild: Phoenix Contact Mit dem IIoT-Framework auf der PLCnext-Steuerung ins IIoT Vermittler zwischen den Technologiewelten Über das Industrial Internet of Things (IIoT) lassen sich Daten aus der Fertigung zusammenführen und damit die Fertigung optimieren. Doch die Umsetzung einer IIoT-Lösung ist aufgrund der Zusammenführung von Automatisierungs- und IT-Welt nicht trivial. Phoenix Contact hat dazu eine Plug-and-Play-Lösung entwickelt mit leicht konfigurierbarer Software, die am Standort Bad Pyrmont selbst genutzt wird. Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Leitzke, System Management Automotive, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont INFO Weitere Infos zu Lösungen für die digitale Fabrik: hier.pro/YGNj1 In den Fertigungshallen und Anlagen steuern und regeln SPSen, Industrie-PCs sowie zahlreiche Embedded Controller die technischen Prozesse zuverlässig und effizient. Als Kommunikationswege zwischen den Geräten fungieren Feldbusse, die in puncto Geschwindigkeit und Robustheit optimiert sind. In dieser heterogenen Welt der Operational Technology (OT) entstehen die Daten, die dem Anwender gemäß Industrie 4.0 und Industrial Internet of Things (IIoT) neuen Nutzen bringen sollen. Das IIoT stellt dabei die Brücke zwischen den einzelnen Technologieebenen dar, die durch unterschiedliche Anforderungen und Schnittstellen gekennzeichnet sind. Die Herausforderung für eine IIoT-Lösung besteht deshalb darin, ein möglichst breites Spektrum dieser Anforderungen zu erfüllen: Produktionsaufträge bis zur Losgröße 1, vorausschauender Service oder die automatisierte Verknüpfung der Projekte bis in das Auftrags- und Bestellwesen. Damit dies gelingt, müssen die Daten die OT-Ebene verlassen und in die homogene Welt der Information Technology (IT) transformiert werden, wo Qualitätsanalysen, Fertigungsstatistiken, Manufacturing Execu - tion Systems (MES) und Enterprise Resource Planning (ERP) angesiedelt sind. Als Vermittler zwischen beiden Welten dienen IoT-Gateways, deren Installation an der Nahtstelle zwischen OT und IT – der sogenannten Edge – erfolgt. Sie bieten Konnektivität in Bezug auf die Hardware-Schnittstellen und die Software-Protokolle. Integration verschiedener Anlagen Zugriff auf die Daten einer Maschine zu erhalten, erweist sich selbst in Zeiten von Industrie 4.0 als Herausforderung. In vielen Fällen kann ein Maschinenbauer nicht zuverlässig voraussagen, welche Daten der Betreiber für einen optimalen Produktionsprozess benötigt. Daher ist es erforderlich, für jede Maschine individuelle Datensätze bereitzustellen. Bei Bestandsanlagen tritt darüber hinaus oftmals das Problem auf, überhaupt Daten zu bekommen, weil diese meist nur über herstellerspezifische Protokolle verfügbar sind. Ist ein solcher Maschinenzugang nicht vorgesehen, muss entweder in die Ablaufsteuerung der Maschine eingegriffen oder es müssen zusätzliche Sensoren verbaut werden. Ein solches Szenario könnte größere Aufwände für neue Approbationen der Maschine oder Anlage nach sich ziehen. Vor genau dieser Herausforderung stand auch die elektronische Gerätefertigung von Phoenix Contact am Standort Bad Pyrmont. Hier finden sich zahlreiche verschiedene Produktionsanlagen von unter- 20 KEM Konstruktion » 11/12 | 2022
Digitalisierung « TRENDS schiedlichen Herstellern. Das Spektrum der Fertigungsschritte reicht dabei von Handarbeit bis zur Vollautomatisierung. Die einfachste Möglichkeit zur Zustandsüberwachung von Maschinen stellt die Analyse der Energieverbräuche dar. Dieser Ansatz hat den Vorteil, dass das Monitoring rückwirkungsfrei durchgeführt werden kann, also keine weitere Sensorik in die Maschinen eingebaut werden muss und folglich alle Approbationen und Gewährleistungsansprüche der Maschinen bestehen bleiben. Zudem bietet Phoenix Contact selbst seit Jahren ein umfangreiches Portfolio an Energiemonitoring-Systemen, Sensorik sowie Automatisierungs- und Software-Komponenten an und verfügt über umfassende Erfahrungen im Schaltschrankbau. Deshalb ist es in der Lage, eine ganzheitliche eigene Lösung bereitzustellen. 2020 haben die Automatisierungsspezialisten während der Corona-Pandemie im Zuge der Entwicklung von Konzepten für eine Digital Factory eine Plugand-play-Lösung aus den oben genannten Komponenten erarbeitet, die in der Produktion in Bad Pyrmont erprobt worden ist. Das Tochterunternehmen Phoenix Contact Combinations GmbH hat zu diesem Zweck verschiedene Varianten der sogenannten Power Monitoring Box konzipiert. In den Boxen werden die Energieverbräuche der Fertigungsanlagen hochfrequent aufgenommen und mit bereits vorhandenen Sensordaten korreliert. Das Ergebnis steht den unterschiedlichen Datenbanksystemen dann über Bild: Phoenix Contact Die in die Data Collection Box eingebaute PLCnext-Steuerung ermöglicht die nachträgliche Installation des IIoT-Frameworks von Phoenix Contact zur Verbindung von OT- und IT-Ebene. Unsere Vision neue Erkenntnisse in Sachen Energieverbrauch unterstützen die Ziele der ökologischen Nachhaltigkeit. Produktionsbetriebe verzeichnen oft einen Druckluftverlust von 30 % aufgrund von Leckagen in den Pneumatikanlagen. Dies beeinträchtigt die Energieeffizienz und die ökologische Nachhaltigkeit. Emersons Lösungen im industriellen Internet der Dinge (IIoT) und Analysesoftware bieten praktische Einblicke zur Reduzierung von Verlusten sowie zur Optimierung des Energieverbrauchs Ihrer Anlagen. Entdecken Sie, wie die digitale Transformation Ihrer Abläufe dazu beitragen kann, Ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen: Das Emerson-Logo ist eine Marke und Dienstleistungsmarke der Emerson Electric Co. © 2022 Emerson Electric Co. KEM Konstruktion » 11/12 | 2022 21
