Hohe Übertragungsreserven
Glasfaser für die Fabrik der Zukunft
Die Glasfaser kann einen wichtigen Beitrag leisten, die Smart Factory von morgen zu verwirklichen – nicht nur im Hinblick hoher Übertragungsreserven, auch in punkto Nachhaltigkeit.
In der Smart Factory sind alle Produktionsprozesse vernetzt. Maschinen, Schnittstellen und Bauteile kommunizieren miteinander, digitale Zwillinge bilden digitale Abbilder jeder Maschine, jedes Werkzeugs oder jedes zu produzierenden Produkts ab. Deep Learning optimiert Prozesse mittels Big Data, stellt Verallgemeinerungen auf Basis von Algorithmen auf und erzeugt so selbstständiges Wissen.
Neben effizienteren und flexibleren Arbeitsabläufen ergeben sich weitere Vorteile: Unternehmen können in einem vernetzten Produktionsumfeld zum Beispiel ihre freien Produktionskapazitäten »On Demand« anbieten. Indem sie Kapazitäten voll auslasten und Stillstandzeiten vermeiden, sinken die Produktionskosten.
Außerdem ermöglicht es die zentrale Vernetzung, den Energieverbrauch von Maschinen besser zu erfassen, zu messen, zu überwachen und zu steuern. Angesichts hoher Energiekosten und des steigenden Bewusstseins für mehr Nachhaltigkeit ist das ein entscheidender Vorteil! Denn in Phasen, in denen weniger produziert wird, lässt sich eine Maschine so ganz einfach in den Standby-Modus schalten.
Doch wie sieht die Technologie dahinter aus? Essentiell für eine intelligente Vernetzung sind Leistungsfähigkeit, mechanische Festigkeit und vor allem die Energieeffizienz der Netzwerkverbindungen. Und hier kommt Glasfaser ins Spiel.
LWL im Vergleich zu Kupfer
Lichtwellenleiter ermöglichen gegenüber Kupferkabeln höhere Übertragungsdistanzen. Außerdem sind sie unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Feldern, wie sie im Produktionsbereich häufig vorhanden sind. Deswegen lassen sich Lichtwellenleiter in Produktionshallen auch in Rohren verlegen, in denen bereits Kupfer- oder Stromkabel existieren. Im Glas fließt kein Strom, sodass es zu keinen Kurzschlüssen kommt – auch nicht im oder unter Wasser. Das ist vor allem für anspruchsvolle, raue Industrieumgebungen wichtig. Zudem sind Glasfaserkabel im Gegensatz zu elektrischen Kabeln nahezu abhörsicher und damit geeignet für geschäftskritische Umgebungen.
IoT-Anwendungen können von Glasfasern profitieren
Im industriellen Umfeld spielen aber insbesondere auch die Übertragungsreservenen eine Rolle: Glasfasern ermöglichen Übertragungsgeschwindigkeiten von aktuell bis 800 Gbit/s, bieten die erforderliche Verfügbarkeit zur Sicherung von Produktionsabläufen sowie die Voraussetzung zur Einhaltung der Quality-of-Service-Parameter (QoS) insbesondere bei Nearly-Real-Time-Transaktionen (nRT). Ihre Bandbreite ermöglicht die zuverlässige Übertragung von Produktions- und Steuerungsdaten (Computer Aided Manufacturing, CAM; Computer Integrated Manufacturing, CIM) über Produktionsstandort und Lieferketten hinweg.
Hinzu kommt: Die Glasfasertechnik verfügt über nahezu grenzenlose Übertragungsreserven. Ob Cloud-Applikationen, Videokonferenzen oder das Backup ganzer Festplatten an entfernte Datenserver – LWL-Kabel übermitteln Daten mühelos.
Glasfasern und Nachhaltigkeit
Glasfaser ist aber nicht nur die Technik mit dem größten Potenzial in Sachen Breitband, sie punktet auch mit energieeffizienter Datenübertragung. Entscheidend dabei ist, dass die eingesetzten Verkabelungssysteme auch im Sinne der Nachhaltigkeit entwickelt sind.
Nachhaltigkeit beginnt hier bereits mit dem Herstellungsprozess der Verkabelungskomponenten: Importe von Rohstoffen und Komponenten aus Osteuropa und Fernost haben deutlich längere Lieferzeiten und selten umweltfreundliche Transportwege. Zudem sind sie oft aus minderwertigen Rohstoffen wie vorzeitig alterndem Kunststoff gefertigt, wobei unklar ist, ob der Schadstoffanteil den Vorgaben entspricht.
Die Herkunft der Materialien ist in zweierlei Hinsicht wichtig: Denn nur die Verwendung von hochwertigen Materialien ermöglicht auch das langlebige und damit nachhaltige Design der empfindlichen Komponenten und Steckverbinder. Professionelle Netzwerkexperten bieten eine hundertprozentige Qualitätsprüfung aller Komponenten und eine lückenlose Dokumentation aller Prozesse. Das Ergebnis sind hochwertige Verkabelungen mit 25-jähriger Systemgarantie und hundertprozentiger Ausfallgarantie.
Maschinen mit vorkonfektionierten Systemen vernetzen
Die intelligente Steuerung von Fertigungs- und Produktionsmaschinen erfordert ein flexibles und modular aufgebautes System.
Eine Option für die Vernetzung bietet das tML-System von tde, bei dem alle Kabelstrecken und Stecker bereits vorkonfektioniert und getestet sind. So müssen sie vor Ort nur noch verbunden werden. Mithilfe eines tML-Hutschienenadapters lassen sich tML-Module auf einer Hutschiene integrieren. In das modulare Baukastensystem des Hutschienen-Verteilermoduls kann man wahlweise sechs SC-Duplex-, sechs LC-Quad-, sechs LC-Duplex-, zwölf E200- oder zwölf ST-Kupplungen sowie sechs RJ45-Ports einbinden. Damit ist das System sehr flexibel ausgelegt und für zahlreiche industrielle Anwendungsfelder einsetzbar.
Mit solchen Verkabelungskomponenten lassen sich intelligente Netzwerk-Verkabelungen sehr schnell und effizient aufbauen: Sie passen sich den Bedürfnissen der Fertigungsstraße an – und nicht umgekehrt. Zugleich sind sie höchst energieeffizient, denn das flexible System macht notwendige Umbauten ohne die Neuinstallation der Verkabelung möglich. Stehen Veränderungen im Produktionsbereich an und Maschinen sollen umgestellt werden, lassen sich modulare Qualitätskomponenten leicht um- und ausbauen, Nachverkabelungen durchführen und Komponenten an anderer Stelle wieder verwenden. Einzelne Teile des Systems kann man wiederholt an anderer Stelle einsetzen, erneuern oder bei Bedarf schnell zurückbauen. Dieses Prinzip spart Ressourcen und schont die Umwelt. Zugleich erhalten Industrieunternehmen hohen Investitionsschutz.
MPO-Stecker für industrielle Anforderungen
In Produktion und Fertigung herrschen oft raue Umgebungsbedingungen. Speziell für Harsh Environments gibt es wetterfeste IP-MPO-Steckverbinder, etwa von tde. Der nach Schutzart IP68 zertifizierte LWL-Mehrfaserstecker ist vor Wasser, Schmutz und Staub geschützt und hält Temperaturen von –40 °C bis +70 °C stand. Da er auch gegenüber chemischen Substanzen widerstandfähig ist, eignet er sich für anspruchsvolle Anwendungsfelder in der Industrie.
Fazit: Mit einer intelligenten Netzwerk-Verkabelung lassen sich alle wichtigen Produktions- und Messdaten in Echtzeit übertagen. Das wirkt sich positiv auf die präzise Steuerung der Maschinen aus. Konkret heißt das: Betreiber von Industrie- und Fertigungsanlagen können die Laufzeiten optimieren und Prozesse punktgenau aufeinander abstimmen. Unter dem Gesichtspunkt der Ressourcenschonung ist dies ein zentraler Faktor, um Energie zu sparen respektive effizienter zu nutzen.
