Mit eigenen Entwicklungen sowie dem Engagement in Arbeitskreisen und Standardisierungsgremien treibt Weidmüller das Thema Industrie 4.0 maßgeblich mit nach vorn. Dr. Jan Stefan Michels, Leiter Standard- und Technologieentwicklung, erläutert, wie Weidmüller die intelligente Vernetzung der Produktion aktuell forciert - sowohl auf technologischer als auch auf persönlicher Ebene.
Industrie 4.0 gilt als Schlüssel, um produzierende Unternehmen in Zukunft effizienter und flexibler zu machen. Mit welchen aktuellen Lösungen begleitet Weidmüller den Wandel zur Fabrik der Zukunft?
Michels: Die klassische Automatisierungspyramide mit zentraler Steuerung wird es bei Industrie 4.0 nicht mehr geben. Auf das Ziel extrem wandlungsfähiger Produktionsanlagen ausgerichtet, treten an diese Stelle Netzwerke aus intelligenten, miteinander agierenden Automatisierungskomponenten. Für die Smart Factory von morgen schaffen wir daher Industrial-Connectivity-Lösungen auf der Grundlage neuester Informations- und Kommunikationstechnologien. So beispielsweise unsere netzwerkfähigen ACT20C-Signalwandler, die analoge Maschinendaten in digitale Werte umwandeln, im Netzwerk bereitstellen und so als flexible Informationsgeber im Rahmen von Fertigungsprozessen fungieren. Hierauf fußt auch eine unserer jüngsten Entwicklungen, die erste kommunikationsfähige Current-Monitor-Station.
Was macht diese Weiterentwicklung aus? Und welche weiteren Schritte werden folgen?
Michels: Unsere Current-Monitor-Station, bestehend aus kommunikationsfähigen Signalwandlern und Strommesswandlern, erlaubt präzise Strommessungen und liefert umfangreiche Zustandsinformationen via Ethernet. Damit ermöglicht sie vorbeugende Instandhaltungsstrategien auf Basis frühzeitiger Fehlererkennung und detaillierter Störungsanalysen. Im nächsten Schritt kommen passende Maintenance-Software-Lösungen hinzu, die das Messen und Steuern von Energieverbräuchen, der Effizienz oder der Prozessqualität ermöglichen. Zusätzlich werden wir weitere Automatisierungsgeräte in Netzwerkstrukturen einbringen, um so die Möglichkeiten des Condition Monitorings und der Diagnose weiter auszubauen. Bereits auf der diesjährigen Hannover Messe haben wir unseren Besuchern eine komplett vernetzte Maschine im Live-Einsatz gezeigt.
Die Vernetzung interagierender Komponenten geht mit Datenaustausch und autonomer Steuerung einher. Wie gewährleistet Weidmüller hierbei sichere und zuverlässige Verbindungen?
Michels: Sichere Kommunikationswege schaffen beispielsweise unsere Industrial-Security-Router mit VPN-Technologie. Sie sorgen dafür, dass unterschiedliche Kommunikationsnetzwerke reibungslos und unter höchsten Sicherheitsstandards harmonieren. Die Interpretation der übermittelten Daten unterstützen wir mithilfe von OPC UA. Das industrielle M2M-(Machine-to-Machine-)Kommunikationsprotokoll dient nicht nur dem Transport, sondern macht aus den Prozessdaten maschinenlesbare Informationen. Ein Beispiel ist die Übertragung von Temperaturmesswerten. Während bisherige Systeme lediglich das Datum "30" übergeben, verleihen Spezifikationen wie OPC UA dem Wert eine Bedeutung. Mit der zusätzlichen Information, dass es sich um einen Temperaturwert in einer bestimmten Einheit und Darstellungsweise handelt, lässt sich die "30" direkt interpretieren und intelligent weiterverarbeiten.
Mit welchen Kunden beschreitet Weidmüller derzeit erste Wege in Richtung Industrie 4.0?
Michels: Grundsätzlich mit Kunden jeglicher Größe und Branche, die bereits heute auf frühzeitiges Condition Monitoring setzen. Das kann innerhalb einer Fertigungszelle sein, aber auch innerhalb von Netzwerkstrukturen. Insbesondere die Industriebereiche rund um Energie, Smart Grids und Prozesstechnik, aber auch bestimmte Produktionsbereiche, wie der Automobilsektor, sind hier sehr weit fortgeschritten. Windenergieanlagen sind beispielsweise ein typisches Anwendungsfeld für unsere neue Current-Monitor-Station. Hier kommt es darauf an, Überlastungen oder Anomalien von Motor oder Bremsen frühzeitig zu erkennen sowie rechtzeitig auf Leistungsschwächen von Kühlventilatoren oder Rotorblattenteisungsanlagen zu reagieren.
Die Lösungsfindung für Industrie 4.0 erfordert Weitblick. Wie schafft Weidmüller es, sich den morgigen Anforderungen seiner Kunden bereits heute zu nähern?
Michels: Unsere Entwicklungen entstehen immer auf Basis von konkreten Kundenbedürfnissen, denn am Ende des Tages muss Industrie 4.0 zu einem Nutzen für den Endanwender führen. Vorteilhaft ist, dass wir selbst ein produzierendes Unternehmen sind, welches Ansprüche an eine immer flexiblere und effizientere Fertigung stellt. So schaffen wir etwa in unserer eigenen Produktion hohe Transparenz über die Energieverbräuche und schöpfen das hieraus ableitbare Optimierungspotenzial aus. Unsere dahinterstehende Lösung aus Mess-Equipment und einer Controlling-Software zur Vernetzung und Verarbeitung der Informationen basiert auf langjähriger Erfahrung, von der heute auch unsere Kunden direkt profitieren können. Im Rahmen unserer sogenannten "transparenten Fabrik" verschaffen wir Einblicke in die Möglichkeiten des vorausschauenden Energie-Monitorings und sind offen für Kooperationen.
Dass Weidmüller die eigene Fabrik für interessierte Partner öffnet, zeugt von enger Vernetzung auch auf persönlicher Ebene. Mit welchen weiteren Kooperationen engagiert sich Weidmüller für das Vorantreiben von Industrie 4.0?
Michels: Unser Engagement im Kontext von Industrie 4.0 zeichnet sich durch vielfältige Verbandsaktivitäten sowie die Beteiligung an gemeinschaftlichen Technologieprojekten aus, etwa im Rahmen der Plattform Industrie 4.0 des Bundesministeriums für Bildung und Forschung sowie des VDMA. Ein aktuelles Beispiel ist die Realisierung einer Infrastrukturbox zur Verteilung von Energie, Signalen und Daten in zukünftigen modularen Industrie-4.0-Anlagen unter Berücksichtigung höchster Anforderungen an die Datensicherheit. Dieses Projekt setzen wir im Konsortium der Smart Factory KL um, einer Technologie-Initiative der Technischen Universität Kaiserslautern. Weidmüller baut die Box in Zusammenarbeit mit Belden/Hirschmann auf. Durch die Plug-and-play-Fähigkeit, die Passgenauigkeit für die verschiedensten Anlagentopologien sowie die integrierte Energiemessung mittels unserer Komponenten wird die Infrastrukturlösung flexibel und transparent - und entspricht damit genau den Kernbedürfnissen, auf die Industrie 4.0 reagiert.
Industrie 4.0 gilt als Schlüssel, um produzierende Unternehmen in Zukunft effizienter und flexibler zu machen. Mit welchen aktuellen Lösungen begleitet Weidmüller den Wandel zur Fabrik der Zukunft?
Michels: Die klassische Automatisierungspyramide mit zentraler Steuerung wird es bei Industrie 4.0 nicht mehr geben. Auf das Ziel extrem wandlungsfähiger Produktionsanlagen ausgerichtet, treten an diese Stelle Netzwerke aus intelligenten, miteinander agierenden Automatisierungskomponenten. Für die Smart Factory von morgen schaffen wir daher Industrial-Connectivity-Lösungen auf der Grundlage neuester Informations- und Kommunikationstechnologien. So beispielsweise unsere netzwerkfähigen ACT20C-Signalwandler, die analoge Maschinendaten in digitale Werte umwandeln, im Netzwerk bereitstellen und so als flexible Informationsgeber im Rahmen von Fertigungsprozessen fungieren. Hierauf fußt auch eine unserer jüngsten Entwicklungen, die erste kommunikationsfähige Current-Monitor-Station.
Was macht diese Weiterentwicklung aus? Und welche weiteren Schritte werden folgen?
Michels: Unsere Current-Monitor-Station, bestehend aus kommunikationsfähigen Signalwandlern und Strommesswandlern, erlaubt präzise Strommessungen und liefert umfangreiche Zustandsinformationen via Ethernet. Damit ermöglicht sie vorbeugende Instandhaltungsstrategien auf Basis frühzeitiger Fehlererkennung und detaillierter Störungsanalysen. Im nächsten Schritt kommen passende Maintenance-Software-Lösungen hinzu, die das Messen und Steuern von Energieverbräuchen, der Effizienz oder der Prozessqualität ermöglichen. Zusätzlich werden wir weitere Automatisierungsgeräte in Netzwerkstrukturen einbringen, um so die Möglichkeiten des Condition Monitorings und der Diagnose weiter auszubauen. Bereits auf der diesjährigen Hannover Messe haben wir unseren Besuchern eine komplett vernetzte Maschine im Live-Einsatz gezeigt.
Die Vernetzung interagierender Komponenten geht mit Datenaustausch und autonomer Steuerung einher. Wie gewährleistet Weidmüller hierbei sichere und zuverlässige Verbindungen?
Michels: Sichere Kommunikationswege schaffen beispielsweise unsere Industrial-Security-Router mit VPN-Technologie. Sie sorgen dafür, dass unterschiedliche Kommunikationsnetzwerke reibungslos und unter höchsten Sicherheitsstandards harmonieren. Die Interpretation der übermittelten Daten unterstützen wir mithilfe von OPC UA. Das industrielle M2M-(Machine-to-Machine-)Kommunikationsprotokoll dient nicht nur dem Transport, sondern macht aus den Prozessdaten maschinenlesbare Informationen. Ein Beispiel ist die Übertragung von Temperaturmesswerten. Während bisherige Systeme lediglich das Datum "30" übergeben, verleihen Spezifikationen wie OPC UA dem Wert eine Bedeutung. Mit der zusätzlichen Information, dass es sich um einen Temperaturwert in einer bestimmten Einheit und Darstellungsweise handelt, lässt sich die "30" direkt interpretieren und intelligent weiterverarbeiten.
Mit welchen Kunden beschreitet Weidmüller derzeit erste Wege in Richtung Industrie 4.0?
Michels: Grundsätzlich mit Kunden jeglicher Größe und Branche, die bereits heute auf frühzeitiges Condition Monitoring setzen. Das kann innerhalb einer Fertigungszelle sein, aber auch innerhalb von Netzwerkstrukturen. Insbesondere die Industriebereiche rund um Energie, Smart Grids und Prozesstechnik, aber auch bestimmte Produktionsbereiche, wie der Automobilsektor, sind hier sehr weit fortgeschritten. Windenergieanlagen sind beispielsweise ein typisches Anwendungsfeld für unsere neue Current-Monitor-Station. Hier kommt es darauf an, Überlastungen oder Anomalien von Motor oder Bremsen frühzeitig zu erkennen sowie rechtzeitig auf Leistungsschwächen von Kühlventilatoren oder Rotorblattenteisungsanlagen zu reagieren.
Die Lösungsfindung für Industrie 4.0 erfordert Weitblick. Wie schafft Weidmüller es, sich den morgigen Anforderungen seiner Kunden bereits heute zu nähern?
Michels: Unsere Entwicklungen entstehen immer auf Basis von konkreten Kundenbedürfnissen, denn am Ende des Tages muss Industrie 4.0 zu einem Nutzen für den Endanwender führen. Vorteilhaft ist, dass wir selbst ein produzierendes Unternehmen sind, welches Ansprüche an eine immer flexiblere und effizientere Fertigung stellt. So schaffen wir etwa in unserer eigenen Produktion hohe Transparenz über die Energieverbräuche und schöpfen das hieraus ableitbare Optimierungspotenzial aus. Unsere dahinterstehende Lösung aus Mess-Equipment und einer Controlling-Software zur Vernetzung und Verarbeitung der Informationen basiert auf langjähriger Erfahrung, von der heute auch unsere Kunden direkt profitieren können. Im Rahmen unserer sogenannten "transparenten Fabrik" verschaffen wir Einblicke in die Möglichkeiten des vorausschauenden Energie-Monitorings und sind offen für Kooperationen.
Dass Weidmüller die eigene Fabrik für interessierte Partner öffnet, zeugt von enger Vernetzung auch auf persönlicher Ebene. Mit welchen weiteren Kooperationen engagiert sich Weidmüller für das Vorantreiben von Industrie 4.0?
Michels: Unser Engagement im Kontext von Industrie 4.0 zeichnet sich durch vielfältige Verbandsaktivitäten sowie die Beteiligung an gemeinschaftlichen Technologieprojekten aus, etwa im Rahmen der Plattform Industrie 4.0 des Bundesministeriums für Bildung und Forschung sowie des VDMA. Ein aktuelles Beispiel ist die Realisierung einer Infrastrukturbox zur Verteilung von Energie, Signalen und Daten in zukünftigen modularen Industrie-4.0-Anlagen unter Berücksichtigung höchster Anforderungen an die Datensicherheit. Dieses Projekt setzen wir im Konsortium der Smart Factory KL um, einer Technologie-Initiative der Technischen Universität Kaiserslautern. Weidmüller baut die Box in Zusammenarbeit mit Belden/Hirschmann auf. Durch die Plug-and-play-Fähigkeit, die Passgenauigkeit für die verschiedensten Anlagentopologien sowie die integrierte Energiemessung mittels unserer Komponenten wird die Infrastrukturlösung flexibel und transparent - und entspricht damit genau den Kernbedürfnissen, auf die Industrie 4.0 reagiert.
