Identifikations-Sensoren Mit dem Codereader in die Fabrik der Zukunft

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Mit seinem neuen Identsensor BVS ID verknüpft der Sensor- und Automatisierungsspezialist Balluff klassische Prozesskommunikation mit Informationstechnologie. Dank smarter Zusatzfunktionen erhalten Kunden zudem Einblick in den aktuellen Zustand ihrer Gesamtanlage.

Von der Beschaffung über die Herstellung bis zur Verwertung: Der Weg eines Produkts ist lang. Wer ihn verfolgen möchte, benötigt verlässliche Informationen – zum Beispiel zu Hersteller, Produktionsstufen oder Haltbarkeitsdatum.

Die sogenannte Rückverfolgbarkeit (Traceability) spielt in der Industrie sowohl bei Endprodukten als auch Einzelkomponenten eine immer wichtigere Rolle. Neue Regularien, der steigende Wunsch nach Sicherheit sowie ein zunehmend ökologisches Bewusstsein treiben die Entwicklung voran.

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Weitere moderne Funktionalitäten

Indem sie über optisch genormte Barcodes oder 2D-Codes Angaben lesen und Komponenten identifizieren, bringen Codereader Licht ins Dunkel der Produkthistorie. Doch was, wenn der Sensor weitere hilfreiche Informationen über das Produkt und seine Umgebung ermitteln könnte?

Diese Frage hat sich der Sensor- und Automatisierungsspezialist Balluff gestellt – und den BVS ID entwickelt. Auch bei schwierigen Lichtverhältnissen garantiert der stationäre und benutzerfreundliche Codereader des Unternehmens aus Neuhausen auf den Bildern eine hohe Lesequalität und -robustheit und erweitert mit modernen Funktionalitäten die klassische Datenübertragung. Ab diesem November steht der neue IdentSensor zur Verfügung.

«Die Digitalisierung und das Industrial Internet of Things (IIoT) stellen das nächste Level der industriellen Automatisierung dar», sagt Rainer Schönhaar, Produktmanager Smart Vision bei Balluff. Auch die Kundenbedürfnisse und -anforderungen an die Industriebranche steigen. «Der Wunsch nach mehr Produktivität, Effizienz und Transparenz in der Fertigung wird grösser.»

Verschmelzung von OT und IT

Ob für Komponenten in der Automobilbranche oder beim Befüllen von Schlauchbeuteln in der Verpackungsindustrie: Zum Einsatz kommt der einfach integrierbare BVS ID mit Auto-Setup überall dort in der Intralogistik und Produktion, wo neue Teile bestehenden Anlagen zugeführt werden. Für mehr Flexibilität verbindet der IdentSensor dabei klassische Automatisierungstechnologie (Operational Technology, OT) mit Informationstechnologie (IT): Als erster Codereader überhaupt nutzt er zur Datenübertragung verschiedene Kommunikationskanäle – die sowohl allein als auch parallel genutzt werden können. «Im einfachsten Fall wird der ermittelte Wert mit einem Referenzwert der Steuerung verglichen», erklärt Schönhaar. «Sind weitere Informationen gewünscht, zum Beispiel zum Typ oder zur Qualität des Codes, werden diese über entsprechende Kommunikationsschnittstellen übertragen.»

Auskunft über aktuellen Produktionsprozess

Hier nutzt der Codereader erstmalig IO-Link als digitale Industrieschnittstelle. Der Kommunikationsstandard ermöglicht eine nahtlose Kommunikation zwischen intelligentem Sensor und Automatisierungssystem. Die Vorteile? Eine einfache Systemverbindung sowie ein standardisiertes Kommunikationsprotokoll. Ausgehend vom IdentSensor werden die digitalen Signale mit einer Datenrate von 230kbit/s über den IO-Link-Master übertragen. Optional ist eine Parametrierung mit der SensorApp möglich. Diese ist über die Netzwerkverbindung als Client aufrufbar, erleichtert die Konfigurationen und gibt Auskunft über den Produktionsprozess. «Alternativ kann über das TCP- oder UDP-Protokoll auch eine Highspeed-Verbindung über Gigabit Ethernet genutzt werden», so Schönhaar.

Parallele Kommunikation möglich

Zusätzlich zu den «klassischen» Datenkanälen bietet der BVS ID von Balluff ein weiteres Feature: MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Das integrierte offene Netzwerkprotokoll für IoT-Kommunikation ermöglicht den automatischen Datenaustausch zwischen Sensor und MQTT-Broker. «Vorteil ist, dass die Informationen stets aktualisiert im Broker vorliegen: Anwender können diese selektiv in der Cloud abrufen», sagt Schönhaar. Auch hier biete sich dem Nutzer über die REST-API-Schnittstelle ein alternativer IT-Kommunikationspfad – mit dem Unterschied, dass die Informationsabfrage direkt am Sensor erfolge. Was dem Produktmanager bei der Vielzahl an Kommunikationspfaden besonders wichtig ist? «Die IT-Kommunikation kann parallel zur Prozesskommunikation laufen, ohne die Funktionsperformance des IdentSensors zu beeinträchtigen – es ist also eine echte Verschmelzung beider Welten.»

Maschinenstillstände vermeiden

Dass der IdentSensor von Balluff aber noch mehr kann, zeigt sich in einem weiteren Aspekt: Condition Monitoring. «Wie geht es meiner Industrieanlage? Kann die Produktion effizienter werden? Wie kann Predictive Maintenance – also die vorausschauende Wartung, bevor es zum Anlagenstillstand kommt – umgesetzt werden? Das sind Fragen, die unsere Kunden beschäftigen», sagt Schönhaar. Um sie zu beantworten, erfasst der Sensor mit smarten Zusatzfunktionen nicht nur Prozessdaten für die intelligente Fertigung, sondern auch umfangreiche Zusatzinformationen zum aktuellen Zustand der Anlage – unter anderem zu Vibration, Temperatur oder Feuchtigkeit. Zudem wird die Betriebszeit des Sensors als weitere Information zur Verfügung gestellt. Dank Balluffs Smart Features kann somit die Effektivität der Gesamtanlage optimiert werden. «Als Qualitätskontrolleur hilft der IdentSensor, ungeplante Stillstände und somit Kosten zu vermeiden», sagt Schönhaar. «So machen wir einen weiteren wichtigen Schritt in Richtung Fabrik der Zukunft.»

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