ABB auf der Hannover Messe 2013 Auf dem Weg zu Industrie 4.0 sowie zur Energiewende

Redakteur: Sariana Kunze

Gemäß dem Motto “Integrated Industry“ der Hannover Messe 2013 zeigt ABB Wege hin zu Industrie-4.0-Anwendungen in der Prozess- und Fabrikautomation. Aber auch in der Energietechnik kommen Technologien aus dem Industrie-4.0-Umfeld zunehmend zum Einsatz, beispielsweise in intelligenten Netzen. Smart Grids gelten schon heute als eine der ersten Anwendungen für das „Internet der Dinge“.

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Die Industrial-Drive-Serie ACS880.
Die Industrial-Drive-Serie ACS880.
(ABB)

Der Begriff Industrie 4.0 bündelt Erwartungen an den schnellen technologischen Wandel auf Basis des Zusammenwachsens moderner Informationstechnik mit klassischen industriellen Prozessen zu „Cyber-Physical Systems“. Dabei können reale Produktionsmittel mit Webanbindung direkt untereinander interagieren.

„Industrie 4.0 ist für die deutsche Industrie eine große Chance. Damit könnten bis zu 30 Prozent Produktivitätssteigerungen möglich werden“, sagt Dr. Peter Terwiesch, Vorstandsvorsitzender der deutschen ABB und Leiter der Region Zentraleuropa. „Durchsatz und Verfügbarkeit der Anlagen ließen sich steigern, durch flexible Produktion stiege die Auslastung und Skaleneffekte der Großserie könnten kombiniert werden mit individualisierten Produkten. Außerdem steht das Thema für optimale Bedienung, zielgerichteten Service und Energieeinsparung.“

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Im Konzept von Industrie 4.0 können Geräte miteinander kommunizieren, sie sind eindeutig identifizierbar und lokalisierbar. Daraus abgeleitet könnte die Automatisierung autonome Aktionen der Geräte ermöglichen. Informationen über ihre Historie, ihren aktuellen Zustand und Wege zum Zielzustand können einfach abgerufen werden. Produktionssysteme sind funktional für Menschen mit unterschiedlichen Aufgaben und durchgängig über den gesamten Lebenszyklus entwickelt. Nicht zuletzt erweitert der Mensch seine Fähigkeiten dank technischer Unterstützung und gewinnt ein hohes Maß an selbstverantwortlicher Autonomie: Er ist dann mehr als nur „Bediener“.

Mehr als nur ein Bediener

Anhand des Prozessleitsystems 800xA zeigt ABB in typischen Anwendungsfällen für die Prozessindustrie, wie die verschiedenen Fakultäten einer Produktionsanlage aufgrund vernetzter Information zusammenarbeiten können. So wird beispielsweise demonstriert, wie ein Service-Ingenieur bei einer Störung der Anlage mittels „Augmented Reality“ effizient mit der notwendigen Information versorgt werden könnte und somit für eine schnelle Entstörung der Produktionsanlage sorgen kann. Ein so genannter Extended Operator Workplace (EOW) ist die zentrale Informationsschnittstelle für das Bedienpersonal und bildet die Information angepasst auf den eingeloggten Nutzer ab. Über einen Collaboration Desk mit Touch-Technologie, der mit dem EOW vernetzt ist, können Ingenieure, Bedien- und Servicepersonal effizient zusammenarbeiten, um die Anlage zu optimieren oder zu entstören. Echtzeitdaten werden laufend aktualisiert und in der dreidimensional dargestellten Produktionsanlage visualisiert. Ein weitere Studie zeigt, wie Gestensteuerung für die Bedienung eines Leitstands eingesetzt werden könnte.

Darüber hinaus präsentiert ABB Industrie-4.0-basierte Servicekonzepte in der Fabrikautomation. An einer Demozelle mit mehreren Robotern wird das Konzept einer Augmented-Reality-Lösung gezeigt. Mit einem Tablet-PC kann der Service-Techniker von morgen den defekten Roboter oder Antrieb einer Anlage vor Ort einfach ausfindig machen: Er erhält online alle wichtigen Informationen für eine rasche Fehlerbehebung. Der Servicetechniker betrachtet durch die Kamera des Tablet-PCs die Roboterzelle. Die Software erkennt die fehlerhafte Maschine, zeigt auf dem Bildschirm über das Internet direkt die komplette Historie des Roboters wie Typ, Liefertermin, Ansprechpartner oder letzter Servicetermin und informiert den Techniker damit über die bisherige Beanspruchung und Verfügbarkeit des Robotersystems. Der Servicetechniker greift darüber hinaus über den Tablet-PC auf alle Dokumentationen zu, die für eine schnelle Reparatur notwendig sind. Die benötigten Daten werden von einem Modul in der Robotersteuerung ereignisbasiert erfasst und via Datenübertragung an einen zentralen Server bei ABB übertragen.

Energie- und Automatisierungstechnik wachsen zusammen

Sowohl bei Industrie 4.0 als auch bei „Smart Grids“ spielt die Kommunikation in Echtzeit eine wachsende Rolle. Um die Stabilität der Netze sicherzustellen, müssen künftig Stromerzeuger, Netzbetreiber und Verbraucher viel enger miteinander kommunikativ vernetzt werden als bisher. Derart intelligente Netze sind nur durch die Verwendung von Echtzeitdaten und damit dem Einsatz leistungsfähiger IT- und Automatisierungssysteme zu verwirklichen. „Die massiv erweiterten Möglichkeiten der Informations- und Kommunikationstechnik ermöglichen ganz neue Produktions- und Managementkonzepte. Neben der Steigerung der Effizienz können Flexibilitäten erkannt und besser genutzt werden“, so Terwiesch.

ABB zeigt auf der Hannover Messe unter anderem das Ventyx-Software-Portfolio im Bereich Enterprise Asset Management (EAM). Da nahezu jedes anlagenintensive Unternehmen unter dem zunehmenden Druck steht, die Wartungskosten zu senken und die Anlageneffizienz zu erhöhen, müssen Informationen zu Assets zeit- und ortunabhängig zur Verfügung gestellt werden sowie intuitiv auswertbar sein. Beispielsweise kann auf Basis moderner Webtechnologie die EAM-Lösung Ventyx Ellipse sicherstellen, dass sich die richtigen Fähigkeiten, die richtigen Materialien und die richtigen Werkzeuge an der richtigen Stelle zum richtigen Zeitpunkt befinden. Entwickelt nach Best-Practices optimiert Ventyx Ellipse so die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Anlagen über den gesamten Lebenszyklus.

Mit intelligenten Ortsnetzstationen von ABB ist es erstmals möglich, die Spannung im Verteilnetz stufenlos oder mittels regelbaren Ortsnetzstranformatoren anzupassen. Dies ermöglicht den Anschluss einer größeren Anzahl von Erzeugern, zum Beispiel von Photovoltaik-(PV-)Anlagen, und einer höheren Energieeinspeisung, bevor ein Netz ausgebaut oder durch aktives Einspeisemanagement die Erzeugung der angeschlossenen Anlagen reduziert werden muss. Gleichzeitig wird es dadurch in vielen Fällen möglich, neue PV-Anlagen schneller ins Netz zu integrieren.

Die Möglichkeiten moderner Halbleitertechnik nutzt ein weiteres Messe-Highlight von ABB aus der Energietechnik. Erstmals präsentiert das Unternehmen Komponenten des neuen hybriden Gleichstrom-(DC-)Leistungsschalters der Öffentlichkeit und erläutert sowohl seine Funktionsweise als auch seine Bedeutung für das Übertragungsnetz. Denn im bestätigten Netzentwicklungsplan 2012 sind Nord-Süd-Stromübertragungs-Korridoren für die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung ausgewiesen. Der hybride DC-Leistungsschalter ermöglicht erstmals die Unterbrechung von DC-Fehlerströmen – zum Beispiel bei einem Kurzschluss auf der Übertragungsstrecke – ohne Abschaltung des Gesamtsystems. Er unterbricht den Stromfluss mit einer sehr schnellen Mechanik und verlustarmer Leistungselektronik in weniger als fünf Millisekunden. Außerdem ist es mit DC-Leistungsschaltern möglich, Gleichstrom-Overlay-Netze zu bauen und Visionen wie Desertec, ein Nordseenetz oder ein paneuropäischen Gleichstromnetz in Projekte zu überführen.

Die neue Generation offener ABB-Niederspannungs-Leistungsschalter Emax 2 gewährleistet jederzeit die Anlagensicherheit bei der zuverlässigen Energieversorgung von Gebäuden. Ein patentierter Algorithmus, implementiert in Überstromauslöser, überwacht und steuert den Energieverbrauch, um Verbrauchskosten zu reduzieren. Umfangreiche Fähigkeiten zur direkten Kommunikation vereinfachen die Netzintegration und ermöglichen den Verzicht auf teure und komplexe Umwandlungskomponenten.

Hannover Messe 2013: Halle 11, Stand A35

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