Modernisierung bestehender Maschinen für die Industrie 4.0 Ära
Die Modernisierung von Maschinenparks erfährt heute eine verstärkte Nachfrage aus verschiedenen Gründen. Oftmals werden Maschinen für spezifische Zwecke angeschafft, doch im Laufe ihres Lebenszyklus ändern sich die Anforderungen. Dies erfordert Anpassungen oder Erweiterungen der Maschinen. Kunden streben beispielsweise eine Verlängerung der Lebensdauer ihrer Maschinen, eine Verbesserung der Produktqualität sowie eine zuverlässige Ersatzteilversorgung an. Doch im Kontext von Industrie 4.0 (IIoT) bedeutet die digitale Nachrüstung bestehender Anlagen noch weit mehr.
Herausforderungen beim Digital Retrofitting
Nicht alle Maschinen verfügen von Haus aus über die neuesten Schnittstellen und arbeiten noch analog. Zusätzlich begegnen Unternehmen bei der Modernisierung ihrer Maschinenlandschaft oft einer Heterogenität verschiedener Hersteller. Einige Spezialmaschinen stammen sogar noch aus den 70er-Jahren.
Die Digitalisierung erfordert jedoch nicht zwangsläufig den Kauf neuer Maschinen. Durch geeignete Lösungen lassen sich heterogene Maschinenparks harmonisieren und für das IIoT vorbereiten. Dabei ist es entscheidend, dass die Maschinen und Anlagen in der Lage sind, Ereignisse und Zustände mithilfe von Sensoren zu erfassen, diese Informationen in digitale Daten umzuwandeln und an ein übergeordnetes System weiterzuleiten.
Wertvolle Daten und deren Nutzung
Viele Projekte scheitern, weil Unternehmen sich ausschließlich auf das Sammeln von Daten konzentrieren. Doch Daten allein schaffen keinen Mehrwert – entscheidend sind die konkreten Anwendungsfälle. Daher ist es wichtig, nicht nur Daten zu sammeln, sondern auch zu analysieren, welche Informationen tatsächlich benötigt werden, um das volle Potenzial auszuschöpfen.
Der Weg zum digitalen Retrofit
Die Analyse der vorhandenen Maschinenfähigkeiten steht am Anfang des Prozesses. Fragen zur Integration moderner BUS-Systeme sind dabei entscheidend. Anschließend erfolgt die Auswahl geeigneter Sensoren und die Entwicklung einer Retrofit-Strategie, die je nach Unternehmensbedarf und Maschinentyp variiert.
Um beispielsweise eine präzise Prognose über den Zustand einer Maschine abgeben zu können, werden verschiedene Sensoren installiert, darunter Temperatur-, Vibrations- und Körperschallsensoren. Diese erfassen den Verschleiß von Maschinenbauteilen und übermitteln die Daten an eine digitale Plattform.
Technologien für das IIoT
Die digitalen Signale werden durch die Installation von vBox, einer Technologie des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT, erfasst und gemäß den Industriestandards digitalisiert. Zur Erfassung, Aufbereitung und Analyse der Daten wird die Integration einer Plattform wie edbic benötigt.
Nutzung und Verarbeitung von Daten
In edbic werden die Daten zusammengeführt und können in Echtzeit analysiert werden. Durch ein „Process Event Monitoring“-System werden Anomalien erkannt und Alarme ausgelöst. Die Daten können auch in bestehende ERP- oder MES-Systeme integriert werden.
Vorteile des digitalen Retrofitting
- Basis für die Digitalisierung der Produktion
- Investitionssicherheit durch Nutzung vorhandener Maschinen
- Kosteneffizienz im Vergleich zum Kauf neuer Anlagen
- Schaffung digitaler Szenarien für mehr Transparenz und Effizienz
- Verlängerung der Maschinenlebensdauer durch permanente Überwachung
Schlussbetrachtung und Ausblick
Die beschriebene Retrofit-Methode bietet eine stabile Komplexität und ermöglicht eine agile Umsetzung digitaler Projekte. Eine erfolgreiche Digitalisierung erfordert zudem die Zusammenarbeit mit Partnern, Kunden und Lieferanten, um ein effizientes Ökosystem zu schaffen, das allen Beteiligten Mehrwert bietet.
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