Condition Monitoring Smarte Zustandsüberwachung für die Vision «Plug & Produce»

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Balluff Sensortechnik AG

Baumer Group

Balluff präsentiert ein multifunktionales, portables Condition Monitoring System, das exakt in die neue Denkweise von Smart-Factory-Szenarien passt. Ein Hintergrundgespräch zur User Experience mit Michael Wendling vom Switzerland Innovation Park Biel/Bienne.

Einstecken und loslegen: Balluff unterstützt die Idee von Plug & Produce mit seinem neuen, multifunktionalen Condition-Monitoring- Sensorsystem. Nur knapp zehn Minuten benötigt man, um das intelligente System in Betrieb zu nehmen – und schon kann es losgehen mit der Datenerhebung: Vibration, Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Umgebungsdruck – das Portable Monitoring System erfasst eine grosse Bandbreite an physikalischen Messgrössen. Die Bestandteile: der Condition-Monitoring-Sensor von Balluff, ein kommunikationsfähiges Gateway auf Basis von IO-Link, eine cloudbasierte Datenbank und ein Dashboard mit Konfigurationsmöglichkeiten für die visuelle Aufbereitung der Messwerte. «Die Inbetriebnahme geschieht völlig unabhängig von den informationstechnischen Herausforderungen, denen man sonst im eigenen Betrieb gegenübersteht», erklärt Michael Wendling, Projektleiter Industrie 4.0 vom Switzerland Innovation Park Biel/Bienne (SIPBB). Bei der Kooperation mit Balluff hat der Projektleiter die erste und zweite Generation des Systems auf Herz und Nieren getestet. Derzeit ist man gemeinsam mit Balluff dabei, weitere relevante Anwendungsbeispiele zu entwickeln. Der zuständige Programm-Manager bei Balluff, Robert Tilch, fügt hinzu: «Instandhalter müssen für das portable Überwachungssystem keine IT-Experten sein oder gar in bestehende IT-Systeme eingreifen, denn die Daten werden per Mobilfunk direkt an die Cloud zur weiteren Verarbeitung übertragen. Die Implementierungszeit reduziert sich deshalb auf ein Minimum – ganz im Sinne eines Plug & Produce.»

Immense Zeitersparnis

Dass sich die erfassten Daten über einen längeren Zeitraum anzeigen lassen, ist für Wendling ein weiterer grosser Vorteil. Das klingt zunächst trivial, damit hat es aber eine besondere Bewandtnis: «Einen einzelnen Wert zu visualisieren, ist verhältnismässig einfach. Aber für die korrekte Darstellung von Messreihen müssen die Daten in einer Datenbank gemäss ihrer zeitlichen Reihenfolge geordnet abgelegt werden. Das kostet Zeit für denjenigen, der es selbst programmieren möchte – Zeit, die meist nicht vorhanden ist», so Wendling. «Das System bereitet sehr verlässlich Daten in einer Weise auf, die dem Ingenieur tatsächlich ein Mehr an Informationen bieten.»

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Stethoskop für die digitale Kontinuität

Die Digital Continuity steht für Wendling in der Smart Factory im Fokus: Sie ermöglicht es, auch bei den neuen Spielarten der Mensch-Maschine-Kollaboration eine vollständige Transparenz über die Prozesse zu erhalten und dies ohne Medienbrüche. Durch das Portable Monitoring System können auch spontan Messwerte ohne grossen Aufwand erfasst werden. So werden Fertigungsbetriebe noch effizienter. «Die Balluff-Lösung wirkt wie ein Stethoskop für die Industrie: kaum Installationsaufwand und ohne das Risiko, das bestehende System zu beeinträchtigen.» Die Optimierung von Prozessen, die auf Legacy-Maschinen liefen, sei eine Herausforderung, erklärt Wendling. Das Condition Monitoring System von Balluff schafft hier mit einer praktikablen Lösung Abhilfe.

Visualisierung der Daten über Webbrowser

«Die genutzte Visualisierungssoftware kann ganz einfach über den Webbrowser gestartet werden. Auf einem übersichtlichen Dashboard hat der Anwender die Möglichkeit, die Geräte und Benutzer zu verwalten. Dort werden die vom Nutzer definierten Minimal- und Maximalwerte der überwachten Maschine oder Anlage angezeigt, Über- oder Unterschreitungen lösen einen Alarm aus», erklärt Robert Tilch von Balluff. Konkret bedeutet dies zum Beispiel: Wenn ein bestimmter Temperaturwert überschritten wird, wird ein Hinweis in Form einer E-Mail versendet. «Hat man den Eindruck, dass eine Maschine nicht mehr einwandfrei arbeitet, dockt man das Portable Monitoring System einfach an. Nach zwei Tagen verraten einem die Messwerte, in welchem Zustand sich die Maschine befindet.» Das System lässt sich schnell an der gewünschten Stelle montieren – entweder durch Verschrauben oder mittels des optionalen Magnethalters bei metallischen Gehäusen per Haftkontakt.

Mobil einsetzbar

«Sehr interessant ist, dass das Gerät bis zu 48 Stunden kabellos arbeiten kann», berichtet Wendling. Zwei integrierte Akkus machen dies möglich. Durch das standardisierte IO-Link-Protokoll kann der Sensor parametriert werden. Die Auswertung im Sensor wird individuell auf die Applikation abgestimmt. Damit lässt er sich einfach in neue oder bereits bestehende Anlagen integrieren. Über die flexible Prozessdatengestaltung können bis zu vier gemessene oder vorverarbeitete Werte frei zugeordnet und zyklisch übertragen werden. Zudem ermöglicht IO-Link eine azyklische Abfrage weiterer statistischer Auswertegrössen.

Raum für neue Perspektiven

Der Switzerland Innovation Park Biel/Bienne (SIPBB) ist eine private Schweizer Non-Profit-Organisation, die industrienahe und primär angewandte Forschung sowie Entwicklung betreibt und unterstützt. Die Einrichtung investiert in zukunftsorientierte Technologien und moderne Produktionsmethoden. In den Laboren, Werkstätten und der neuen Smart Factory auf einer Gesamtfläche von 15 500 m² hat sich ein einzigartiges Know-how angesammelt, das in Workshops und Events gerne weitergereicht wird. Mehr als 100 Besucher haben das Portable Monitoring System bereits begutachtet und sind ebenso begeistert wie Wendling. Es passt eben in die moderne Welt der Digitalisierung, da es die Möglichkeit bietet, sich ohne Aufwand mit einer Maschine zu vernetzen und sie zu analysieren.

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