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antriebstechnik 5/2017

antriebstechnik 5/2017

IT2DRIVES I NACHGEFRAGT

IT2DRIVES I NACHGEFRAGT Welche Rolle spielen IT und Software heute und in Zukunft in der Antriebstechnik? „Antriebstechnik heißt, Dinge zu bewegen und zu positionieren, dies ist heute und vermutlich auch zukünftig der Fall. Software realisiert Regelkreise, Steuerungsabläufe, Parameterhandling oder auch Sicherheitsfunktionen. Der Anteil von Software an den Entwicklungsaufwänden eines Antriebssystems steigt ständig, was an größerem Funktionsumfang und erhöhten Anforderungen an Robustheit, Wartbarkeit, Wiederverwendbarkeit und Dokumentation der Software liegt. Im Zeitalter von Industrie 4.0 fordert der Anwender Mehrwerte, die durch Softwarefunktionen und IT-Infrastruktur ermöglicht werden. Als Beispiele seien genannt: Prozessdokumentation oder Predictive Maintenance, ermöglicht durch Aufzeichnen großer Mengen von Motor- und Sensordaten und anschließendem Transfer in Cloudsysteme, wo diese für Analyseprogramme zur Verfügung stehen. Ein weiterer Entwicklungstrend geht derzeit hin zu noch einfacherer Inbetriebnahme und Parametrierung von Antrieben. Der Antriebsverstärker identifiziert den Motor und die Steuerung den Antriebsverstärker, danach werden alle relevanten Parameter automatisch aus Datenbanken geladen. Der Anwender kann sich ganz auf die Erstellung der Applikation innerhalb der SPS oder Motion-Steuerung konzentrieren. Hier wiederum bieten vordefinierte Technologiebausteine Basisfunktionen an, die ggf. nur noch parametriert werden müssen. Zukünftig wäre es denkbar, dass ganze Produktionsanlagen inklusive der enthaltenen Antriebstechnik aus einer Cloud gesteuert werden. Voraussetzung ist die Weiterentwicklung der IT-Netzwerke, sodass sichere Echtzeit-Kommunikation nicht nur auf Feldebene möglich wird. In diesem Fall würden sich ganz neue Geschäftsmodelle für Anwender und Technologie-Provider ergeben.“ Dr. Oliver Barth, Stellvertretender Leiter Entwicklung Elektronik & Software, Wittenstein Cyber Motor GmbH „Es steht außer Frage, dass Antriebstechnik und IT weiter verschmelzen werden. Maschinbauer und Endkunden erwarten von Antriebsherstellern Produkte, die einfachste Anwendung bei höchster Zuverlässigkeit und Flexibilität zu geringen Kosten ermöglichen. In erster Linie sichtbar wird dies an der zu verarbeitenden Datenmenge. Hier ist eine breitbandige, echtzeitfähige, industrietaugliche – und möglichst breit standardisierte – Kommunikation über die gesamte klassische Automatisierungspyramide unabdingbar. Anforderungen wie Aufnahme, Aggregation und z. T. Analyse von Prozessdaten stehen dabei genauso auf der Tagesordnung wie eine flexible Konfiguration je nach aktuellen Produktionsanforderungen. Anbindung an die Cloud stellt einen weiteren Baustein dar. Damit gewinnt auch das Thema Cyber-Security für Antriebshersteller immens an Bedeutung. Lösungen hierfür sind künftig unabdingbare Bestandteile der Automatisierungstechnik. Nicht zuletzt werden sich durch Verschmelzung von IT und Automation zum „IoT“ Innovationszyklen in der Antriebstechnik verkürzen, was direkten Einfluss auf das Geschäftsmodell haben kann.“ Tobias Unger, General Manager European Technology Center (ETC), Drives & Motion Division, Yaskawa Europe GmbH „Wir haben das klare Ziel, in den kommenden Jahren den automatisierten Prozess von der Online-Konfiguration bis hin zur digital unterstützten Fertigung für alle Produktkategorien in Betrieb zu nehmen. Das ist ein schwieriger Weg, weil man keine fertige Lösung kaufen kann, sondern das meiste selbst entwickelt. Wir sind bereits sehr weit vorangeschritten und wissen, dass wir es schaffen. IT und Software spielen natürlich in all diesen Projekten eine entscheidende Rolle – bei unseren Kunden und bei uns selbst.“ Frank Blase, Geschäftsführer, Igus GmbH 52 antriebstechnik 5/2017

NACHGEFRAGT I IT2DRIVES „Digitalisierung und Industrie 4.0 werden auch die Antriebstechnik nachhaltig verändern. Schon im Engineering vor der Betriebsphase übersetzen sich die Buzzwords in konkreten Mehrwert: Ein digitaler Zwilling des Motors simuliert das Motorverhalten und hilft, Prozesse flexibler und effizienter zu gestalten. So lässt sich z. B. ein Antriebssystem schneller auf einen bestimmten Anwendungsfall optimieren. Gleichzeitig werden damit auch die Motordaten komplett elektronisch an den Anlagenbetreiber oder die Projektteams für die Inbetriebnahme übergeben – das beschleunigt diese und unterstützt die Ersatzteilbeschaffung. Geschwindigkeit, die sich für den Kunden auszahlt. Der digitale Zwilling ist nicht nur ein Abbild des Motors, sondern das System funktioniert bidirektional: Der digitale Zwilling entwickelt sich mit dem realen Antrieb über den gesamten Lebenszyklus weiter und bildet so die Basis für Optimierungen während der Betriebsphase. Reale und virtuelle Welt verschmelzen zu einem intelligenten Gesamtsystem. Während des Betriebs ermöglicht unser Smart-Motor-Konzept die detaillierte Überwachung und Analyse des Motors. Eine digitale Schnittstelle erfasst Betriebs- und Prozessdaten wie Temperatur, Vibration oder Energieeffizienz und überträgt diese in die Cloud, z. B. Mindsphere. Die dort ausgewerteten Informationen unterstützen bspw. den präventiven Service. Gleichzeitig können wir mit dem digitalen Zwilling auch zukünftige Entwicklungen simulieren, und so u. a. voraussehen, wie sich ein Motor in fünf Jahren verhalten wird – alles auf Basis der aktuellen Zustands- und Betriebsdaten. So verhindern wir Ausfälle, und unsere Kunden sparen Zeit und Geld.“ „Software-Entwicklung hat einen bedeutenden Anteil an unserer Arbeit als Antriebskomplettanbieter. Mit der integrierten Soft-PLC, die inzwischen industrieweit als Standard gilt, können unsere Systeme Applikationen autark steuern. Und selbstverständlich gehören auch leistungsfähige Ferndiagnosefunktionen bei uns zur Automatisierung 4.0: In unserem Applikationstestzentrum kommunizieren die vernetzten Antriebe ihre Zustandsdaten in eine sichere Cloud. Die Daten sind weltweit zur Auswertung und Analyse verfügbar. So hat ein Betreiber immer volle Kontrolle über seine Anlage und kann die Effizienz überwachen. Aus den Zustandsdaten lassen sich zudem Belastungsprofile ableiten, die für Condition Monitoring und Predictive Maintenance genutzt werden können. Wir arbeiten und entwickeln auch in diese Richtung. Wir bereiten gerade eine serienreife Software-Lösung vor, die nahezu dieselbe Präzision wie echte Sensoren erreicht. Die virtuelle Sensorik gibt Kunden eine besonders wirtschaftliche Lösung an die Hand, um die Verfügbarkeit ihrer Anlagen zu sichern, die Effizienz zu steigern und Stillstände zu vermeiden.“ Tim Dawidowsky, CEO Large Drives, Process Industries and Drives, Siemens AG Dr. Omar Sadi, Geschäftsführer Technik, Nord Drivesystems Group „Im Rahmen der digitalen Transformation muss jedes Unternehmen seine ganz eigenen, passgenauen Strategien entwickeln. Digitalisierung und Vernetzung erfüllen keinen Selbstzweck, sondern sollten immer mit einer klaren betriebswirtschaftlichen Zielsetzung verknüpft sein. Kurz- bis mittelfristige Ziele umfassen sowohl konkrete Kosteneinsparungen im Bereich des Energieverbrauchs, Optimierungen des Anlagenoutputs als auch eine deutliche Reduzierung von Rüst- und Wartungskosten. Gerade die Antriebstechnik nimmt dabei eine wichtige Schlüsselrolle ein. Denn sie bestimmt als Schnittstelle zwischen Mechanik und intelligenter Steuerungstechnik letztlich die Effizienz einer Produktionsanlage oder sogar die grundsätzliche Machbarkeit anspruchsvoller Fertigungsprozesse. Fortschrittliche Systeme wie Schneider Electric Pac Drive 3 arbeiten heute schon mit bis zu 99 vollsynchronisierten Servoachsen und übertreffen herkömmliche Lösungen in puncto Echtzeitanforderungen, Programmierfähigkeit und Zukunftssicherheit um ein Vielfaches. Durch die Einbettung in die Schneider Electric Eco-Struxure- Architektur ist außerdem eine langfristige Kompatibilität mit führenden Industriestandards, Schnittstellenanforderungen und übergeordneten Software-Plattformen sichergestellt.“ Jürgen Siefert, Vice President Industry, Schneider Electric GmbH antriebstechnik 5/2017 53

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