Flexibility Dezentrale intelligente Automation für voll modulare Maschinenkonzepte

Turck – Hans Turck GmbH & Co. KG

Olaf Ophoff ist seit 2019 Leiter des Geschäftsbereich Automation Systems bei Turck. Davor war der Diplomingenieur Product Manager Europe bei Mitsubishi Electric sowie Leiter Marketing Kommunikation bei Sick. Nach dem Studium an der Hochschule Düsseldorf begann Ophoff zunächst aber im Software Engineering bei AMK und Dücker Automation.

Bild: Turck
19.11.2020

Der modulare Maschinenbau ist ein Schlüssel zur flexiblen und smarten Fertigung. Um modulare Konzepte umsetzen zu können, findet die Automatisierung zunehmend direkt an der Maschine und nicht mehr zwangsläufig im Schaltschrank statt.

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Olaf Ophoff ist mit diesem Beitrag im A&D-Kompendium 2020 als einer von 100 Machern der Automation vertreten. Alle Beiträge des A&D-Kompendiums finden Sie in unserer Rubrik Menschen .

Komponenten in robuster IP67-Technologie, die sich direkt im Feld montieren lassen, ermöglichen enorme Kosteneffizienz – nicht nur durch schnellere Verdrahtung und fehlerfreie Installation, sondern auch durch Verkürzung der Inbetriebnahmezeiten vor Ort, denn die Standorte von Produktionsanlagen werden zunehmend globaler. Der modulare Maschinenbau ist ein anhaltender Trend, der die Flexibilisierung von Maschinen und Anlagen ermöglicht und den Ausbau von Fertigungskapazitäten genau dort erlaubt, wo sie gefragt sind – nahe am Abnehmermarkt.

Modularer Maschinenbau lässt sich heutzutage dank leistungsfähiger Prozessoren durch dezentrale Intelligenz in robusten IP67-Modulen bestens abbilden. Intelligente Module erkennen beispielsweise benachbarte Maschinenteile und erweitern so ganz automatisch die Gesamtanlage, ohne dass Experten vor Ort eingreifen müssten. FLC (Function Logic Controller) ermöglichen solche Strukturen und damit die Realisierung effizienter Hightech-Automation direkt im Feld.

Zudem stellen sich Blockmodule dank Multiprotokoll-Technologie automatisch auf verschiedene übergeordnete Steuerungssysteme ein – ob Profinet, Ethernet/IP oder Modbus TCP, spielt keine Rolle mehr. Auch eine parallele Kommunikation mittels weiterer IT-Protokolle zu Steuerungszwecken und zur zusätzlichen Datensammlung mit Auswertung sind bereits an vielen Stellen im Einsatz.

Dezentrale Intelligenz eliminiert Buslaufzeiten

Dezentrale Automation geht heute jedoch schon einen Schritt weiter: Die Intelligenz in den Komponenten übernimmt skalierbare Teile einer immer wiederkehrenden Steuerungsfunktion. Das entlastet nicht nur die zentrale Steuerung, sondern macht ein Maschinenmodul oder Teile davon zu smarten Funktionseinheiten. Diese dezentrale Intelligenz eliminiert Buslaufzeiten und sorgt für latenzfreie Steuerungsfunktionen, die eine Maschine erheblich perfomanter machen können.

Je näher am Produktionsprozess gesteuert wird, desto mehr spielen logische Einheiten auto-orchestriert zusammen. Diesen Trend bildet Turck auch in der Sicherheitstechnik ab und bietet die integrative Funktionale Sicherheit bis SIL3, PLe schaltschranklos mit eigener sicherer Funktionslogik. So können Anwender Sicherheitsfunktionen hybrid und dezentral abbilden, ohne eine übergeordnete sichere Steuerungswelt.

Feldbusmodule ermöglichen Condition Monitoring

Wir gestalten die Zukunft aber noch weitgehender. Funktionen, die nötig sind, um Condition Monitoring einer Maschinen- oder Funktionseinheit zu betreiben, werden ebenfalls bereits in der ersten intelligenten Einheit – dem Feldbusmodul – ausgeführt. So erlaubt zum Beispiel eine Laufzeitmessung Aussagen über den aktuellen Zustand von mechanischen Einheiten, mit einer bisher unerreichten Genauigkeit und ohne aufwendige Zeitstempel oder Auswertungsaufwand. Nur im Falle einer Abweichung werden Informationen übertragen, die somit auch sehr leicht handhabbar und im Maschinen-Interface integrierbar sind.

Die zunehmende Intelligenz erlaubt mehr und mehr „Machine Learning“. Schon in naher Zukunft werden intelligente und smarte Komponenten der Automatisierung selbst lernende Funktionen haben – sowohl im Sensor als auch bei Übertragungswegen, Steuerungen oder funktionaler Sicherheits­technik bis in die Cloud. Geprägt sind diese Entwicklungen bei Turck aber stets vom direkten Kundennutzen bei gleichzeitiger Effizienz und höchster Performance.

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