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Modulare Produktion

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Smarte Fabrik ohne Kopfzerbrechen

Text: Harry Jacob, A&D
Modulare Produktionseinheiten, die flexibel an die Auftragslage angepasst werden, sind Teil des Konzeptes einer digitalen Fabrik. Damit beim Umbau von Daten- und Energieleitungen nichts schiefgeht, wurde im Rahmen der Smart-Factory-Initiative eine standardisierte Infrastrukturbox entwickelt, die mehr ist als nur eine große Steckdose.

„Die Produktion der Zukunft ist nicht mehr monolithisch, sondern modular“, postuliert Jan Michels, Leiter der Standard- und Technologieentwicklung bei Weidmüller. Ein Satz, der heute fast wie selbstverständlich klingt – doch kaum jemandem ist bewusst, welche Implikationen sich daraus ergeben. Denn wenn die Module flexibel eingesetzt werden sollen und die Produktion sich immer wieder verändert, dann ist auch eine flexible und modulare Infrastruktur erforderlich. Sowohl auf Seiten der Kommunikation, wo Steuerbefehle und Zustandsdaten übertragen werden, als auch auf Seiten der Energieversorgung.

Die Belden-Tochter Hirschmann, die sich der sicheren Kommunikation verschrieben hat, und Weidmüller, Lösungsanbieter von industrieller Verbindungstechnik, haben sich zusammengetan, um für diesen Anwendungsfall eine standardisierte Lösung zu Entwickeln. Daraus entstand die Infrastrukturbox,die künftig wie eine Nabelschnur jedes Produktionsmodul mit allem versorgen soll, was auf Infrastrukturseite benötigt wird.

Folgen der Modularität

Thomas Schöpf, Direktor Forschung und Entwicklung bei Belden, führt aus: „Anstatt der starr verdrahteten Energie- und Kommunikationsleitungen ermöglichen wir flexible Verbindungen per Plug&Play. Unterstützt werden unterschiedliche Topologien, je nach Anforderungen an Effizienz, Verfügbarkeit und Sicherheit, sowohl auf Seiten der Energieversorgung wie bei der Kommunikation.“ Diese beiden Elemente der Infrastruktur sowie Safety und IT-Security lassen sich seines Erachtens in der Zukunft nicht losgelöst voneinander betrachten. Aus der Verschmelzung ergeben sich neue Synergien für die Zukunft, während eine getrennte Betrachtung in einer flexiblen Produktionsumgebung die Komplexität unnötig erhöhen würde. Darüber hinaus werden alle wichtigen Zustands- und Messdaten aus der Infrastruktur erhoben und in der Box gespeichert sowie zur Auswertung bereitgestellt. Dabei setzen die Technologiepartner auf OPC UA und stellen so alle Zustands- und Messdaten mit Bordmitteln der Infrastrukturbox und ohne zusätzliche Schnittstellen und Middleware in einer Industrie4.0-Applikation bereit.

Standards setzen

Die Infrastrukturbox der Partner Belden-Hirschmann und Weidmüller ist derzeit noch ein Technologie-Demonstrator, der für die Technologieinitiative Smart Factory Kaiserslautern entwickelt wurde. Er basiert jedoch auf marktreifen Technologien und Komponenten. Laut John Herold, Vice President Marketing von Belden, könnten die beiden Partner sofort mit der Produktion starten, wenn sich ein Abnehmer dafür interessiert. Doch zunächst wird das Konzept auf der Hannover Messe präsentiert, um einen Impuls zu setzen und das aufzuzeigen, was bereits heute technologisch und parallel zur noch laufenden Standardisierung machbar ist. „Innerhalb der Smart Factory ist unsere Infrastrukturbox mit allen Fertigungsmodulen herstellerübergreifend kompatibel. Daraus könnte sich durchaus ein De-Facto-Standard entwickeln“, betont Herold. Nicht zuletzt sind Belden und Weidmüller Mitglieder verschiedener Standardisierungsgremien, in denen sie die Ergebnisse und Inhalte vertreten werden.

Offen für Neues

Die Partner Belden / Hirschmann und Weidmüller sind offen für weitere Kooperationen, um das Themenfeld der zukünftigen Infrastruktur auf allen Ebenen nach vorn zu treiben. Dies gilt sowohl für zukünftige Anwender als auch für Technologiepartner. Als weiteres Beispiel nennt Herold Partner aus dem Umfeld der Maschinensicherheit und Zertifizierung den TÜV Süd, der vor wenigen Wochen der Technologieinitiative Smart Factory KL beigetreten ist. Das ist aus seiner Sicht ein wesentlicher Hebel, um die Anforderungen der Industrie abzubilden und gleichzeitig die Weiterentwicklung der Normen und Standards für die zukünftigen Anwendungsfälle der Industrie 4.0 sicherzustellen.

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