Forschungsprojekt Ethernet-Leitungen für Industrie-4.0-Lösungen

Die gesamte Verbindungstechnik, welche das Forschungsprojekt SmartFactoryKL des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) benötigt, um die Vision der Industrie 4.0 Realität werden zu lassen, ist von der Lapp Gruppe entwickelt und angepasst worden.

Gemeinsam mit rund einem Dutzend namhafter Industriepartner und Branchengrößen hat das DFKI mit der SmartFactoryKL während der diesjährigen Hannover Messe eine vollständige Produktionslinie realisiert, in der die einzelnen Module unterschiedlicher Hersteller mit verschiedenen Steuerungsarchitekturen nahtlos zusammenarbeiten. Mit Hilfe digitaler Produktgedächtnisse erreicht die vollautomatisierte Produktionsanlage dezentral gesteuerte Abläufe und fertigt verschiedene Produktvarianten ganz nach den Bedürfnissen des individuellen Kunden.

Die einzelnen Produktionsmodule erkennen die Anlagentopologie automatisch, so dass diese im laufenden Betrieb erweitert oder umgebaut werden kann und innerhalb von Minuten wieder einsatzfähig ist. Die Fertigung wird damit hochflexibel und eine wirtschaftliche Produktion mit Losgröße 1 rückt in greifbare Nähe.

Die entstandene intelligente Infrastruktur sprengt zudem bestehende Hersteller- und Systemgrenzen. Bei der Konzeption der Anlage beschränkte sich das DFKI bewusst auf wenige Standards, um die Abhängigkeit von proprietären Systemen zu vermeiden. So wird die modulare Produktion auf Basis individueller, veränderbarer Konfigurationen überhaupt erst möglich.

Das Lapp-Modul hat die Aufgabe, die Endkontrolle des Produkts sowie die Kommissionierung durchzuführen. Am Beispiel der Produktion eines Visitenkartenhalters demonstriert Lapp, dass eine durchgängige Verwendung von Industrial Ethernet als Kommunikationsmedium und damit die Vernetzung von der ERP-Ebene bis hin zum einzelnen Sensor und Aktuator heute möglich ist. So erfolgt die Qualitätskontrolle mittels einer Ethernet-fähigen hochauflösenden Kamera, ein intelligenter elektrischer Greifer sortiert die Teile und gibt die Fertigprodukte an den Besucher aus. Dafür sind Energieführungsketten-taugliche Ethernet-Leitungen notwendig, die sowohl große Datenmengen transportieren als auch den besonderen Belastungen der industriellen Umgebung standhalten.

Für solche Anwendungsfälle hat die Lapp Gruppe heute schon komplette Anschlusslösungen – zum Beispiel die hochflexible Etherline FD Cat.6A Leitung in Verbindung mit dem X-codierten M12-Datensteckverbinder für hochauflösende Kameras in bewegten Anwendungen. Die robusten und einfach anschließbaren M12-Ethernet-Steckverbinder Epic Data eignen sich für den Einsatz von Ethernet außerhalb des Schaltschranks. Die Steuerungstechnik wird über das Industrial Ethernet-System Profinet vernetzt.