Drehgeber und Schleifringe für Industrie 4.0 / IIoT
Die Umsetzung von Industrie 4.0 / IIoT Konzepten in die Praxis ist eine der zentralen Herausforderungen für jeden Entwicklungsingenieur. Die Definition der einzelnen Industrie 4.0 / IIoT Konzepte ist dabei der erste Schritt. Das bedeutet konkret: Welche der durch Industrie 4.0 / IIoT gebotenen Möglichkeiten sollen eingesetzt werden?Drehgeber und Schleifringe für Industrie 4.0 / IIoT
Die Umsetzung von Industrie 4.0 / IIoT Konzepten in die Praxis ist eine der zentralen Herausforderungen für jeden Entwicklungsingenieur. Die Definition der einzelnen Industrie 4.0 / IIoT Konzepte ist dabei der erste Schritt. Das bedeutet konkret: Welche der durch Industrie 4.0 / IIoT gebotenen Möglichkeiten sollen eingesetzt werden?
Vernetzte und intelligente Produkte sind eine Voraussetzung für Industrie 4.0 / IIoT. Sie sind in der Lage, zu sagen: „Wer bin ich? Wo bin ich? Wie fühle ich mich?“.
„Industrie 4.0 / IIoT ready“ bedeutet: Drehgeber müssen neben der klassischen Messaufgabe und Messwert-Übertragung, Schleifringe neben der reinen Übertragung von Strom, Signalen und Daten, auch weitere Funktionalitäten zum Vernetzen der Produkte und zum Sammeln oder Übertragen von zusätzlichen Informationen mit sich bringen.
Welche Industrie 4.0 Funktionalitäten ein Asset benötigt, um „Industrie 4.0 ready“zu sein, hängt vom Gesamtkonzept ab. Entscheidend dabei ist die Rolle, die demAsset zugeteilt wird. Entweder als ein eigenständiges Industrie 4.0-Objekt oder als ein Teil davon. Daraus ergibt sich, ob das Asset seine eigene Verwaltungsschale haben muss oder in eine bestehende Verwaltungsschale eingebunden wird. 4 kuebler.com/industrie-4-0 Ein Asset mit einer eigenen Verwaltungsschale hat nicht nur Funktionen auf dem „Field Level“, sondern auch auf dem „Control Level“ und sogar bis zur direkten Edge-Kommunikation. Meistens wird ein Asset jedoch innerhalb eines Objektes eingebunden, wie z. B. in einem Antriebsstrang. In diesem Fall stellt sich die Frage, welches der Elemente in dem Objekt die Verwaltungsschale bekommt und auch die Verwaltungsfunktionen übernimmt. Ein Asset kann diese Rolle erfüllen (komplett oder teilweise), indem das elektronische Datenblatt nicht nur die Informationen über das Asset selbst beinhaltet, sondern über den ganzen Antriebsstrang. Grundsätzlich bildet die Verwaltungsschale die virtuelle Darstellung des Produktes (Digital Twin) und die technischen Funktionen ab. Damit ist eine Vielzahl von Use-Cases, von der Simulation bis zum Asset-Management, möglich.
Industrie 4.0 eröffnet neue Perspektiven und neue Geschäftsideen. Im Vergleich zur aktuellen Automatisierungswelt, die hauptsächlich geräteorientiert ist, bietet Industrie 4.0 eine ganzheitliche Systemsicht. Darüber hinaus ermöglicht die Technologie einen herstellerunabhängigen Zugriff auf Gerätedaten, zusätzliche standardisierte Services sowie eine vereinfachte Administration der Geräte. Die Durchführung sollte schrittweise erfolgen und auf praxistauglichen Anwendungen bzw. Umsetzungen (Use-Cases) basieren. Daher empfehlen wir, zuerst die einzelnen Use-Cases zu definieren und daraus ableitend die technische Umsetzung zu planen.
Das heutige physikalische Typenschild, welches eine rechtliche Verbindlichkeit für die Identifizierung eines Gerätes ohne weiteres Hilfsmittel bildet, ist nahezu auf jedem Produkt mit allen relevanten Angaben enthalten. Das reine analoge Typenschild gehört mit der Digitalisierung der Vergangenheit an. Komplexität und Variantenvielfalt können durch die Auslagerung vieler Informationen eliminiert werden.
Der digitale Zwilling spiegelt ein physisches Produkt digital wider, wodurch verschiedene neue Möglichkeiten einfacher realisiert werden können. Der digitale Zwilling bildet die oberste Ebene in Komplexität, Smartheit und Intelligenz im Hinblick auf Industrie 4.0.
Grundlage ist die Verwaltungsschale eines Assets, die das entsprechende Produkt widerspiegelt. Die Verwaltungsschale beinhaltet verschiedene Teilmodelle wie z. B. Asset Identifikation, Dokumentation, Informationen zu Zertifizierung und Qualität, uvm. Je nach Komplexität des Assets können auch mit wenigen Teilmodellen einfache Use Cases realisiert werden.
Industrie 4.0 / IIoT ready