Auch in Prozessheizungssystemen nötig
Lückenlose Datenaufzeichnung für Industrie-4.0-Szenarien
Eine umfassende Industrie-4.0-Strategie macht Unternehmen profitabler, aber jeder Fertigungsbereich erfordert dafür unterschiedliche Technologien. Auch Prozessheizungsanwendungen müssen auf Industrie 4.0 vorbereitet werden; der wichtigste Aspekt ist hier die Datenaufzeichnung.
Mit den richtigen Techniken kann Industrie 4.0 die Produktion optimieren und sie intelligenter, effizienter und profitabler machen. Dies gilt auch für Anwendungen, in denen Prozessheizungen zum Einsatz kommen, etwa medizinische Geräte, die Halbleiterverarbeitung und die Lebensmittelherstellung. Überall dort ist die Datenaufzeichnung eine der wichtigsten zu implementierenden Technologien.
Vormals waren in Werksanlagen Techniker mit Klemmbrettern unterwegs, um Geräte und Prozesse manuell zu überwachen. Aus offensichtlichen Gründen war diese Methode im Vergleich zu der heute verfügbaren Technologie ineffizient. Mit der Weiterentwicklung der analogen Elektronik gelangten Streifenschreiber in die Industrie. Bei der Verwendung von Streifenschreibern mussten sich die Techniker auf kleine Stifte und Papierrollen verlassen, um wichtige Prozesse aufzuzeichnen. Dadurch entfiel zwar die kontinuierliche Überwachung einzelner Maschinen, die Implementierung war jedoch umständlich und teuer.
Heutzutage erzeugt die durchschnittliche intelligente Fabrik allwöchentlich Millionen Gigabyte (GB) an Daten. Vor diesem Hintergrund ist es von entscheidender Bedeutung, dass Daten von Anlagen erfasst und verstanden werden, damit sie sich in der gesamten Produktion nutzen lassen. Digitale Datenrekorder sparen Zeit und Kosten, die mit der Entsendung eines Technikers für Messungen an einem abgelegenen Ort einhergehen. Zudem ermöglichen sie eine wesentlich höhere Aufzeichnungsdichte als bei manueller Aufzeichnung und liefern somit qualitativ höherwertige Daten.
Die Vorteile der digitalen Datenaufzeichnung
Weshalb also sollte die Datenaufzeichnung ein wesentlicher Bestandteil jeder Fertigungseinrichtung sein, die mit Industrie 4.0 vorankommen will?
Ein besserer Einblick in Bereiche, in denen Verbesserungsbedarf besteht, ermöglicht es Entwicklungsingenieuren, Systeme zu optimieren und zu verstehen, welche Schritte in ihrem Prozess am wichtigsten sind, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Digitale Datenprotokolle erleichtern auch die Verteilung und Weitergabe von Informationen, was die Kommunikation zwischen Teammitgliedern verbessert, die an einem System arbeiten.
Beim unweigerlichen Auftreten von Problemen lassen sich diese mithilfe eines Verlaufsprotokolls, das die Ursache eines Vorfalls aufzeigt, identifizieren und beheben. Auch zukünftige Ausfallzeiten infolge nicht erkannter Probleme können vermieden werden.
Der vielleicht größte Vorteil der Datenaufzeichnung ist jedoch, dass sie eine effiziente vorbeugende Wartung unterstützt. Der Zugriff auf Echtzeitdaten ermöglicht Ingenieuren und Technikern, zu handeln, bevor Probleme zu Ausfallzeiten werden. Schätzungen zufolge verliert jede Fabrik aufgrund von Ausfallzeiten mindestens fünf Prozent ihrer Produktivität. Letztendlich führt dies zu einem hohen Umsatzverlust.
Die erfassten Daten können Abweichungen oder Anomalien zeigen, die auf Änderungen im System hindeuten. Ein Hersteller von Schaumstofftafeln beispielsweise machte sich einen Controller von Watlow mit integrierter Datenaufzeichnung zunutze, um schnell auf ein Qualitätsproblem zu reagieren, auf das spezifische Temperaturschwankungen in seinem Aushärtungsprozess hinwiesen. Die Daten ermöglichten es dem technischen Personal, die Ursache des Problems zu identifizieren und zu beheben, wodurch Kosten eingespart und Ausschuss minimiert wurden.
Je nach Anwendung lassen sich Datenrekorder als integrierte Lösung oder Zusatzoption in ein System einfügen. Erhältlich sind sie unter anderem bei Watlow, einem US-Unternehmen, das Produkte für Heizungssysteme herstellt, darunter Sensoren, Controller und Datenaufzeichnungsgeräte.
Hersteller, die eine digitale Datenaufzeichnung implementieren wollen, können ein integriertes System wie den Temperaturregler F4T mit integrierter Datenaufzeichnung oder das dedizierte Datenaufzeichnungsgerät D4T wählen. Die beiden Geräte ermöglichen es Kunden, vorkonfigurierte Parameter zu protokollieren und Einsparungen hinsichtlich Einrichtungszeit und Komplexität zu erzielen. Die Lösungen von Watlow bieten auch eine Auswahl an gängigen Einrichtungskonfigurationen, um Hersteller bei der Optimierung der Datenaufzeichnung für ihre spezifischen Anforderungen zu unterstützen.
Datenrekorder für Industrie-4.0-Anwendungen
Zu den vielen Auswirkungen, die Industrie 4.0 zeitigt, zählt auch der signifikante Wandel der Art und Weise, in der Daten ausgetauscht werden. Die immer schneller voranschreitende digitale Transformation könnte zur generellen Integration von Datenaufzeichnungsfunktionen auf KI-Basis führen. Dies würde den Herstellern die Vorteile von Algorithmen bieten, die Wertabweichungen berechnen und korrigieren, ohne dass routinemäßige manuelle Eingriffe erforderlich wären.
Bei der Integration drahtloser und cloudbasierter Technologie könnten zukünftige Datenrekorder möglicherweise Echtzeitdaten in die Cloud übertragen und auch auf Smartphones, Tablets und als Webanwendungen bereitstellen und eine bessere Datenfernüberwachung ermöglichen.
Datenaufzeichnungsgeräte machen stündliche Kontrollen an einem Autoklav überflüssig und entlasten das technische Personal von regelmäßigen Aufzeichnungen. Die Geräte werden in Zukunft intelligenter und zuverlässiger arbeiten. Mitarbeiter in allen Industriezweigen können sich so auf wertsteigernde Aufgaben konzentrieren, etwa Produktentwicklung und Systemverbesserungen, um Wachstum und Skalierbarkeit zu fördern.
Wenngleich die Datenerfassung in jeder Einrichtung von entscheidender Bedeutung ist, kommt es darauf an, zu verstehen, wie auf diese Daten reagiert werden muss, um die Vorteile von Industrie 4.0 nutzen zu können. Die Zeiten von mit Klemmbrettern ausgerüsteten Technikern sind vorbei. Datenrekorder stellen das technische Personal von diesen Aufgaben frei und schaffen in den Zeitplänen Platz für Leistungsverbesserungen und die Optimierung der betrieblichen Effizienz.
Der Autor:
Austin Johannes ist Regelungs- und Steuerungsspezialist bei Watlow.
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