Die großen Automatisierer Produktion und Logistik mit IIoT-Lösungen automatisieren

Gesponsert von

Hans Turck GmbH & Co. KG

Automatisierungsspezialist Turck geht den Weg der digitalen Automatisierung nicht nur mit, sondern vor allem voran. Heute versteht sich das Mülheimer Unternehmen als nachhaltiger Automatisierer, der längst mehr bietet als nur ein komplettes Produktangebot vom Sensor bis in die Cloud.

Im Zuge der digitalen Transformation kommen immer mehr Geräte mit „digitalem Mehrwert“ auf den Markt. Gleichzeitig steigt die Komplexität der Bedienung bei Installation und Betrieb. „Hier gegenzusteuern und dem Anwender ein möglichst einfaches Handling unserer Automatisierungslösungen anzubieten, steht für Turck bei aller Innovationskraft immer im Fokus“, betont Geschäftsführer Christian Wolf.

Beispielhaft stehen dafür zwei Softwarelösungen: Zum einen die IIoT- und Service-Plattform TAS. Sie vereinfacht das Management und die Konfiguration von Turck-Geräten in industriellen Ethernet-Netzwerken und steht Kunden kostenlos zur Verfügung. Auch Turcks Logik-Software ARGEE und die IP-Adressmanagementlösung BEEP sind in das neue Multifunktionswerkzeug integriert, ebenso wie gerätespezifische Apps für Anwendungen mit IO-Link und RFID. Ein weiteres Beispiel ist der Schaltschrankwächter IM18-CCM60 . Mit einem eigens für diese Hardware entwickelten Betriebssystem bietet der Wächter jedem Anwender einen barrierefreien Zugang zu Condition Monitoring in Schaltschränken, vom autarken Stand-alone-System bis zur vollintegrierten IIoT-Lösung in der Cloud.

IIoT verbindet Welten: Nahtlose Datenkommunikation zwischen smartem Sensor und Cloud

Ob RFID, IO-Link oder Ethernet – moderne Technologien erhöhen die Datenmenge aus dem maschinennahen Umfeld um ein Vielfaches, Cloud Services ermöglichen weltweit mobilen Zugriff. Doch: Wie extrahiert man aus dem Internet der Dinge die wirklich relevanten Informationen, ohne Netzwerke zu überlasten oder geschützte Inhalte preiszugeben? Turcks Antwort: mit vernetzten Sensoren, effizienten Edge Controllern und einfachen Cloud-Lösungen – kurz: mit dezentraler Automation.

Über dezentrale Vorverarbeitung wird Big Data spezifisch zu Smart Data gefiltert. So lassen sich Parameter, Prozesswerte oder Zustandsmeldungen gezielt und sicher zum jeweiligen Anwendungszweck nutzen – etwa für Condition Monitoring und vorausschauende Wartung. Aber die durchgängige Vernetzung von Sensoren mit übergeordneten IT-Systemen wie Clouds eröffnet noch viele weitere Möglichkeiten. Bidirektionale Kommunikation erlaubt zum Beispiel den Fernzugriff auf Geräte und Anlagensegmente. Das zahlt sich unter anderem bei globalen Serviceeinsätzen aus. Außerdem ebnet hohe Datenverfügbarkeit den Weg für komplett neue Prozesse im Produktions-, Logistik- und Supply-Chain-Management.

Die Zukunft der Automatisierung ist dezentral und modular

Effizient automatisierte Maschinen und Anlagen minimieren Kosten, sichern die Produktqualität und gewährleisten hohe Verfügbarkeit in der Produktion. Um zunehmend komplexe industrielle Produktionsverfahren zu strukturieren, bot die klassische Automatisierungspyramide über viele Jahre eine nützliche Orientierung. Streng hierarchisch gegliedert, waren die einzelnen Ebenen voneinander getrennt. Wo bislang starre Hierarchien und lange Entscheidungswege die Automation bestimmten, werden die Ebenen heute zunehmend durchlässiger. Smarte Sensoren, die selbst Maschinenverschleiß erkennen, RFID-Datenträger, die der Maschine sagen, ob sie für den nächsten Arbeitsschritt richtig konfiguriert ist und was sie zu tun hat oder ein I/O-Modul, das selbständig entscheidet, einen Aktor zu betätigen: Gegenwart und Zukunft der Automatisierung lassen sich nicht mehr in den Ebenen der klassischen Automatisierungspyramide verorten.

Dezentrale Automatisierung und modulare Anlagenkonzepte verkürzen Inbetriebnahme- und Markteinführungszeiten und vereinfachen die Erweiterung oder Verschiebung von Produktionsressourcen. Modulare Maschinen und Anlagen versprechen neue Freiheitsgrade für die Produktion. Wird die Intelligenz an die Maschine verlagert, reduziert dies Reaktionszeiten ebenso wie die Netzwerkbelastung und die Auslastung der übergeordneten Steuerung. Die dezentrale Vorverarbeitung reduziert Nutz- und Zustandsdaten der Maschinen und Anlagen direkt vor Ort zu wertvollen Informationen. Damit legt sie den Grundstein für eine neue Ära der Automatisierung. Eine wichtige Voraussetzung dazu sind robuste I/O- und Steuerungskomponenten in IP67, die sich auch ohne aufwendige Schaltschränke direkt an der Anlage montieren lassen.

Pick-to-Light-System

Die Anzahl der Kartons zuverlässig überwachen

Auch Biotech und Pharma werden modular

Auch die Biotech- und Pharmaindustrie profitiert von modularen Anlagenkonzepten. Die wachsende Nachfrage nach Pharmazeutika stellt die Hersteller vor Herausforderungen: schnelle Reaktion auf Marktbedürfnisse und eine kurze Time to Market (TTM) für neue Anlagen sind gefragt. Doch wie lassen sich Entwicklung, Produktion und Montage der Module beschleunigen? Mit Multiprotokoll-Ethernet und MTP. Die Integration von Profinet, Ethernet/IP und Modbus TCP in einer Technologie ermöglicht Integratoren und Wirkstoff-Produzenten, Module unterschiedlicher Hersteller mit einer Vielzahl von Leitsystemen zu kombinieren. Die MTP-Fähigkeit der Turck Edge Controller steigert zudem die Flexibilität und vereinfacht die Integration zusätzlich.

MTP steht für Module Type Package und bezeichnet einen Standard zur Modularisierung von Anlagen. Die Module verfügen über dezentrale Intelligenz und stellen Ihre Dienste auf standardisierte Weise zur Verfügung. MTP-Dateien fungieren wie ein Gerätetreiber. Die übergeordnete Ebene, der Process Orchestration Layer (POL), kann darüber die Funktion der MTP-Module erkennen und entsprechend ihre Prozesssteuerung darauf aufbauen. MTP verkürzt so den Engineering-Aufwand modularer Anlagen erheblich.

RFID: Nachhaltige Zeit- und Kostenoptimierung der Produktionslogistik

Veraltete Prozesse, komplexe Strukturen sowie hoher Kostendruck stellen Unternehmen der Fertigungsindustrie und der Logistik vor dieselbe Herausforderung: Um wettbewerbsfähig zu bleiben, werden schnelle Entscheidungen auf der Grundlage von Echtzeitinformationen immer wichtiger. RFID-Systeme schlagen die Brücke zwischen der physischen Produktionswelt und IT-basierten MES- und ERP-Systemen. Aus der Verknüpfung der Objekte mit den Daten der IT-Systeme generieren RFID-Systeme die notwendige Transparenz für schlanke Prozesse und digitalisierte Lieferketten. Die aggregierten Informationen, zum Beispiel über Zeitpunkte, Orte, Benutzer oder durchgeführte Prozessschritte, erlauben smarte Funktionen wie

• automatische Produktions- und Bestellprozesse,

• die Identifikation von Fehlerquellen oder

• die rechtzeitige Vorhersage eventueller Engpässe.

RFID-Informationen versetzen Systeme und Entscheider in die Lage, die richtigen Schlüsse zu ziehen. Das steigert Effizienz und Resilienz gegenüber scheinbar unvorhersehbaren Ereignissen. RFID – Ready For Intelligent Decisions.

Turck-Kunden profitieren nicht nur vom breiten HF- und UHF-Portfolio des Unternehmens, sondern auch von der spezifischen Erfahrung seines RFID-Turnkey-Lösungspartners Turck Vilant Systems. Das Unternehmen bietet seit 20 Jahren schlüsselfertige RFID-Lösungen inklusive eigener Middleware und ERP-Integration an und hat sie in weit über 1000 Installationen weltweit umgesetzt. Gepaart mit Turcks jahrelanger Erfahrung mit RFID zur Produktionssteuerung bieten die Unternehmen Gesamtlösungen, die die komplette Liefer- und Produktionskette abbilden – vom Zulieferer über die Produktion bis hin zur Auslieferung.

Dezentrale Safety-Systeme machen Sicherheitskonzepte smart

Dezentrale Sicherheitstechnik verlagert den Personenschutz in die Nähe der Gefahrenstellen. Konstrukteure verkürzen so Taktzeiten und entwerfen Maschinen aus autarken Einheiten, die einfacher zu erweitern und dank Stand-alone-Tests schneller in Betrieb zu nehmen sind. Hochperformante Safety-Ethernet-Kommunikation vernetzt dazu alle Einheiten. Durch die Verteilung der Sicherheitslogik im Feld bleiben nicht betroffene Applikationen auch beim Not-Halt benachbarter Prozesse produktiv.

Mit dezentraler Sicherheitstechnik auf Ethernet-Basis lassen sich modulare Konzepte konsequent schaltschranklos umsetzen. Das Baukastenprinzip erleichtert die Erweiterung von Maschinen und Anlagen erheblich. Dezentrale Sicherheitskonzepte, die passiv ausgelegt werden, senken zudem die Kosten. Bei passiver Sicherheit wird sichergestellt, dass die Spannung von Aktoren in kritischen Situationen (oder im Gefahrfall) sicher abgeschaltet wird. Dazu trennen die eingesetzten I/O-Gruppen die Sensorspannung (V1) galvanisch konsequent von der Aktor-Spannung (V2).

Modulare Intralogistik mit dezentralen Automatisierungslösungen

Digitalisierung, künstliche Intelligenz und nicht zuletzt wachsender E-Commerce treiben das Innovationstempo in der betriebsinternen Logistik zu neuen Höhen. Vollautomatisierte Transportmanagement-Systeme führen Material so autonom wie effizient ans Ziel – ob in die Produktion, zur Kommissionierung oder zum Warenausgang. Möglich machen das Maschinenmodule mit dezentraler Steuerungslogik. Sie verlagern die nötige Intelligenz ins direkte Umfeld der Förderstrecke; und reduzieren damit unter anderem erheblich die Time-to-Market von Neuanlagen.

Turcks kompakte IP67 Edge Controller oder Block-I/O-Module steuern die Prozesse einer Logistikanlage dezentral. Falls erforderlich, kommunizieren die autarken Module trotzdem mit einer Hauptsteuerung oder einem Leitsystem – dank Multiprotokoll-Ethernet über Profinet, EtherNet/IP oder Modbus TCP. Über die kostenfreie Programmieroberfläche ARGEE können Anwender das volle Potenzial von Turcks Standard-Feldbusmodulen nutzen – und dadurch kleine bis mittlere Steuerungsaufgaben direkt vor Ort bearbeiten. Selbst Sicherheitsfunktionen lassen sich mit Safety-I/O-Modulen in direkter Nähe des Gefahrenbereichs steuern. Dezentrale Signalverarbeitung erlaubt kürzere Zykluszeiten – für ein potenziell höheres Fördertempo.

Digitales Schaufenster informiert über Automatisierungstrends

Das Innovationstempo im Bereich der industriellen Automatisierung ist heute schneller denn je. Mit seinem Digital Innovation Park bietet Turck eine Art digitales Schaufenster, in dem sich Interessierte schnell und barrierefrei über aktuelle Trends und Innovationen rund um nachhaltige Automationslösungen für Industrie 4.0 und IIoT informieren können.

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