06 Juli Vortrag: Multifunktionale Industrie 4.0 PCbasierende Steuerungssysteme in Industrie, Sondermaschinenbau und High End Systemen

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1 06 Juli 2015 Vortrag: Multifunktionale Industrie 4.0 PCbasierende Steuerungssysteme in Industrie, Sondermaschinenbau und High End Systemen Dipl. Ing. (FH) Bernd Wiltschka, db-matik GmbH

2 Unternehmen 2003 Gründung des Unternehmens als Ingenieurbüro für Konstruktion und Entwicklung im Semiconductor Bereich durch Brahmer und Daschner 2009 Unternehmenserweiterung durch die Aquisition der "Seliger Electronic" 2010 Bau des neuen Firmenhauptsitzes in Roding Gesamtfläche: qm, qm Produktion 2

3 Unternehmen 2011 Erweiterung der Montageabteilung Ausbau der Softwareabteilung 2013 Verleihung Innovationspreis "Beste Aussichten" des Landkreises Cham 2014 Zertifizierung nach DIN 9001: Mitarbeiter/innen am Hauptsitz Roding/ Deutschland 3

4 Entwicklung Automation Fokus Semiconductor Equipment für die Elektronik Industrie Automation Industrie Entwicklung Engineering Dienstleistung pick & place Maschinen Basis Plattform Flexible Production Spezialbaugruppen für Rolle zu Rolle, Material Zuführung, Aushärtung; pick & place Machinen Basis Plattform Flex Grip Lean Montage Elektronik Entwicklung Software Entwicklung Mechanische Konstruktion Präzisionsfertigung 4

5 Technik Vergleich SPS PC db-matik PC Steuerung: SPS Steuerung: Verbreitung Verfügbarkeit Hohe Lebensdauer Große Gruppe der Anwender Leichte Programmierbarkeit Viele fertige Funktionsbausteine Programmierung FUP COP AWL Geringer Energieverbrauch Hohe Zuverlässigkeit aktuelle PC Technik Preis Leistung Echtzeitfähigkeit Zugriffe < 1ms Betriebssystem Windows u. Linux Programmierung in C++ Vernetzung verschiedener Systeme Fernwartung weltweit verfügbar Anbindung an Datenbank Komplexe Mathematik offene Schnittstellen u. Dateiformate statistische Auswertungen neuronale Prozessstrategie ein System für jede Anwendungen 5

6 Maschinenvernetzung Vernetzung einer Fertigung AV ERP System Statistik Produktion A Steuerung Produktion B 6 Internet

7 db matik System Software Überblick und Aktueller Stand db-matik Software über Jahre erprobt und etabliert nicht nur Sonderanlagen sondern intelligente innovative Systemlösungen Lieferant für komplexe Softwarelösungen auch für Serienanlagenhersteller im High End Bereich RFID Software Solutions kundenoffene Schnittstelle modularer flexibler Aufbau weit über 75 Installierte Lizenzen im Feld. 7

8 Modulares System Offenes modulares Baukastensystem Maschinensteuerung Auftrags und Materialverwaltung Produktionsüberwachung Vernetzung unterschiedlicher Maschinen Ansteuerung externer Hardware digitale/ analoge I/O, Motorik, Pneumatik, Hydraulik Kunden spezifische Anpassung parametrierbare GUI, hohe Wiederverwendbarkeit, schnelle Umsetzung, Datenbankanbindung, frei wählbare Maschinenabläufe (Skript) Verfügbare Software Module Bildverarbeitung, Temperaturregelung, Material Verwaltung, Sensorik, Datenbank, Schnittstellen, Protokolle, Logging, Messung, RFID, Regelungstechnik, etc. 8

9 db-matik Software Software Architektur 9

10 Software Struktur Aufbau und Übersicht einer Produktionsanlage 10

11 Produktionsübersicht Status und Materialfluss 11

12 Bildverarbeitung Vision Solutions Objekterkennung Bauteile Vermessung Barcode DMC Texterkennung Kamera unabhängig Farberkennung Bildauswertung < 10 ms 12

13 Hersteller unabhängige GUI Gleiche GUI für unterschiedlichste Anforderungen 13

14 Hardware Service Testoberfläche 14

15 Warenwirtschaft Auftrags und Produktionsverwaltung 15

16 User Interface Programmierung eigener Maschinenabläufe 16

17 Leistungsdaten 17 Betriebssysteme: Win 7, Win XP, Linux Motionsysteme: Servo, Linear, Schritt, Piezo, Voice Coil Vision: Halcon Unterstützung von Peripheriegeräten diverser Hersteller wie Barcodescanner, Heater, Senorik, Schnittstellenanbindung für Ethernet, CAN, Profibus, Profinet, RS232, GPIB, Digitale und Analoge IOs Kooperatives Scheduling, weiche Echtzeitfähigkeit <= 1 ms möglich. Offenes Design beliebig erweiterbar bei überschaubaren Aufwänden und kurzen Einarbeitungszeiten.

18 High End Projektbeispiele R2R Anlage für die Bestückung von Folien Bestücktools für: Montage von Folien sowie elektronischen Bauteilen ( Bare Die, SMD) Automatisches Toolwechselsystem Bestückzonen für: heiße und kalte Prozesse Bildverarbeitungssystem Integrierte Dispensersysteme 2 Jetsysteme, Druck- und Zeitsystem R2R-Folienhandlingsystem integrierte Bahnkantensteuerung für Folien bis zu 300 mm Breite Regelbare Folienspannungen bis zu 100N 18

19 Praxisbeispiel alt Produktionsanlage für LED-Streifen Bisher Produktion von LED-Steifen in Form von kurzen Stücken Anschließendes Verlöten der Bänder Nachteil: Personal intensiv, Unterschiedliche Arbeitsprozesse auf verschiedenen Maschinen, Resultat: erheblich schlechtere Qualität 19

20 Praxisbeispiel Linien Integration im Zuge von Industrie 4.0 Produktionsanlage für LED-Streifen Vernetzung unterschiedlicher Standartmaschinen Hersteller Integration eigener Systeme Liniensteuerung, Produktionsdaten Überwachung und Auswertung Anpassung auf individuelle Kundenwünsche Externe Schnittstellenzugänge 20

21 Ausblick, Möglichkeiten, Chancen mit 4.0 Momentane Nutzung: nur ein Bruchteil der in der Produktion anfallenden Daten Drahtlose Vernetzung unterschiedlicher Peripherie Geräte Drahtlose Vernetzung von verschiedenen Produktionsanlagen Kommunikationstools für Mensch Maschine Interface ( Produktionsdatenübertragung auf Tablets, SmartWatches etc.) Optimierung des Energieverbrauchs / Start Stop von Anlagen Standort unabhängig Maschinenvernetzung (Weltweit) Einbettung von Internet der Dinge, Big Data in der Produktionstechnik Datenbasierte Geschäftsmodelle im Maschinenbau Nutzung von Anlagen je nach Verfügbarkeit abrechnen. 21

22 Herausforderungen und Wandel Stark ansteigende Datenerfassung Stetige Steigerung von Sensorik und Intelligenter Sensorik in Maschinen und Anlagen Verknüpfung zu IoT Einbettung von Internet der Dinge Laut Studien bis 2025 weltweiter Mehrwert von bis zu elf Billionen US Dollar Für den vollen wirtschaftlichen Mehrwert durch Internet der Dinge auszuschöpfen: Handlungsbedarf für Hersteller, Anwender, Politik und Gesellschaft Sinkende Hardwarekosten, gemeinsame Standards, wirksame Sicherheits- und Datenschutzmaßnahmen, geregelte rechtliche Rahmenbedingungen und Ausbildung unsere Fachkräfte 22

23 Danke! db-matik GmbH Turonstrasse Roding/Germany Danke für Ihre Aufmerksamkeit!