Industrie 4.0 bei Weidmüller. Praxisbeispiele aus dem Maschinen- und Anlagenbau
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- Hertha Vogt
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1 Industrie 4.0 bei Weidmüller Praxisbeispiele aus dem Maschinen- und Anlagenbau Detmold, 18. Februar 2015
2 Der Weg zur Industrie 4.0 Industrie 4.0 Wir stehen aktuell an der Schwelle zu dem, was als vierte industrielle Revolution gehandelt wird. Smart Factory heißt ein Forschungskonzept, wonach Geräte in intelligent vernetzten Fertigungsprozessen schon bald autonom kommunizieren und handeln sollen. Als Partner der Industrial Connectivity denkt Weidmüller bereits einzelne Komponenten weiter, 4.0 entwickelt auf Augenhöhe mit führenden Industrie- und Forschungspartnern aber auch komplette Produktionsanlagen für die Fabrik der Zukunft.
3 Was treibt uns zur Industrie 4.0? Megatrends Demographische Veränderung Globalisierung Verfügbarkeit von Rohstoffen Klimawandel Technologische Entwicklung Globale Wissensgesellschaft Wachsende Bedürfnisse Produkte individualisieren Flexibilität steigern Ressourcen schonen Sicherheit erhöhen Effizienz steigern Ausfallzeiten minimieren Bedienbarkeit verbessern Arbeitsabläufe bereichern Industrie 4.0 als Lösung Industrie 4.0 umfasst eine Reihe von Schlüsseltechnologien, durch welche die wachsenden Bedürfnisse besser erfüllt werden können. Haupttreiber von Industrie 4.0 sind die großen Fortschritte in der Informations- und Kommunikationstechnologie. Quelle: Roland Berger: Trendcompendium 2030
4 Milliarden Trend zur Vernetzung: Erwartete Anzahl vernetzter Geräte ,1 50, , , ,7 11,2 14,4 18,2 22, Quelle: Cisco CCS, Quelle: IHS, 2014 Military & Aerospace Consumer Communications Mobile Industrial Computers Communications Fixed
5 Schlüsseltechnologien der Industrie 4.0 Elektronik Mikrosystemtechnik Auto-ID Software Kommunikationstechnologie Mensch-Maschine- Schnittstellen Von lokale bis weltweite, sekundenschnelle Verknüpfung von Prozessen und Datenbeständen Kleine und energiesparendere Bausteine zum Betreiben von Kommunikation und Software Kleine, günstige und leistungsfähige Sensoren und Aktoren Identifizierung einfachster Objekte und deren Verknüpfung mit der virtuellen Welt Anwendungsspezifische Funktionen, Systemintegration über die Teilgewerke Mechanik, Elektrik und Elektronik hinweg Bedienung komplexer Systeme und die Interaktion mit ihnen auch ohne spezielle Ausbildung
6 EA- Gruppe Elektronikkomp. EA- Gruppe Der Schlüssel zur Industrie 4.0 ist die Kommunikationsfähigkeit Firmennetzwerk o. Internet HMI-Panel MES-Server Tablet Netzwerk Steuerung Schaltschrank OVP Sensor Aktor Zunehmende IT-Kommunikationsfähigkeit ermöglicht die Realsierung von intelligenten Diagnoseverfahren durch Informationstransparenz.
7
8 Software-Dienste kombinieren diese Informationen um einen Mehrwert und einen Kundennutzen hervorzubringen Geräte-, Prozess- und Zustandsinformationen sind verknüpft und über Dienste im Netzwerk verfügbar Geräte innerhalb einer Fabrik und der Wertschöpfungskette sind vernetzt Automatisierungskomponenten verfügen über Kommunikationsschnittstellen
9 Schlüsseltechnologien der Industrie 4.0 Schlüsseltechnologien der Industrie 4.0 Anwendungsfelder Lösungen Elektronik Flexible Fertigung Condition Monitoring und Diagnose Product Data Management Mikrosystemtechnik Product Life Cycle Management Auto-ID Energie-Management Communicative Components Software Kommunikationstechnologie Mensch-Maschine- Schnittstellen Cloud Services Plug & Produce Power Monitor Quelle: Roland Berger: Trendcompendium 2030
10 Selbstkorrigierende Fertigungsprozesse Miniaturisierung der Anschluss- und Kontakttechnik Steigerung der Produktivität Steigerung der Flexibilität für kundenspezifische Varianten Erhöhung der Prozesssicherheit Erhöhung der Energie- und Materialeffizienz Minimierung von Ausschuss Quelle: Bihler
11 Selbstkorrigierende Fertigungsprozesse Kraftsensorik Bildverarbeitung NC- Achsen
12 Selbstkorrigierende Fertigungsprozesse Implementierung der Strategie zur Selbstkorrektur auf der Maschinensteuerung
13 Energieeffiziente Prozessoptimierung Erfassung und Bereitstellung von Maschinenzustandsinformationen mittels kommunikationsfähiger Signalwandler und Power Monitore Verknüpfung aufbereiteten Produktionsdaten mit Informationen aus flankierenden Systemen (MES, ERP, Internet) Visualisierung der Daten zum Zustandsmonitoring und diagnose am Panel sowie auf mobilen Endgeräten (Tablets) Condition Monitoring und Ableitung von Optimierungsmaßnahmen Energiemanagement Panel Energie Temperat ur Öldruck Energiemanage ment Industrie 4.0 Panel Condition Monitoring
14 Energieeffiziente Prozessoptimierung Webbasierte Visualisierung Aggregierter NE107 Alarmzustand Verändert sich in Abhängigkeit der Fehlerinjektion Condition Monitoring Daten (Werkzeugtemperatur) Kennzahl Energiekosten pro Stück in Abhängigkeit des aktuellen Energiepreises Energy Cost per Unit 0.11 ct/item 0.25 Darstellung auf PC Monitor Aktueller Energiepreis European Electricity Index (Plot mit Touchunterstützung) Darstellung auf Tablet
15 Cluster Intelligente Technische Systeme OstWestfalenLippe Der Cluster Intelligente Technische Systeme OstWestfalenLippe kurz it s OWL gilt als Wegbereiter für die Industrie 4.0 und leistet einen wichtigen Beitrag für die Wettbewerbsfähigkeit des Produktionsstandorts Deutschland. 45 Projekte im Gesamtumfang von ca. 100 Mio. Euro, davon 40 Mio. an Fördermitteln vom BMBF. 174 Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Organisationen gestalten gemeinsam den Innovationssprung von der Mechatronik zu intelligenten technischen Systemen.
16 Weidmüller in the SmartFactoryOWL Plug-and-Produce Usability Reconfigurabilty more performance, simplified Remote I/O u-remote Energy Management using Power Monitor Distributed Systems using network components The production plant of the SmartFactoryOWL produces figures made from Lego blocks. Reconfigurability using industrial connectivity
17 Intelligente Antriebs- und Steuerungstechnik für die energieeffiziente Intralogistik Lösungskonzepte zur Steigerung der Energieeffizienz Modelbasierte Analysen von Bewegungsprofilen und Lastzyklen bezüglich Potentiale für Energieeinsparungen Konzepte für selbstoptimierende Regelungen und adaptive Steuerungen zum Energiemanagement
18 Anomalieerkennung ermöglicht das Monitoring von Betriebsmitteln Reduzierung von Stillstandszeiten und Wartungskosten Quelle: Arburg Produktivität steigern Wartungsaufwände reduzieren Picture: ARBURG
19 Thank you. Connections are our expertise. We look forward to sharing ideas with you. Let s connect. Dipl.-Ing. Michael Matthesius Vice President Global Industry Management Machinery Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Klingenbergstraße 16, Detmold / Michael.matthesius@weidmueller.de
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