Digitales Retrofit für Bestandsanlagen

Digitales Retrofit für Bestandsanlagen bietet Betreibern die Möglichkeit Ihre Maschinen fit für die neuen Herausforderungen zu gestalten.

Viele Konzepte, die im Rahmen von Industrie 4.0 beschrieben werden, klingen oft hoch theoretisch. Theorie und Praxis lassen sich in diesem Zusammenhang auch nicht immer perfekt in Einklang bringen. Ein grundlegender Unterschied, um den es im Folgenden gehen soll, ist der zwischen sogenannten „Greenfield-Projekten“ und „Brownfield-Anlagen“.

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Bei Greenfield-Projekten geht es darum, eine vollständig digitalisierte Fabrik auf einer freien, grünen Wiese zu bauen. Der Großteil der Überlegungen zum Thema Industrie 4.0 gehen hiervon aus. In der Realität überwiegt jedoch die Anzahl der Brownfield-Anlagen. Daher wünschen sich viele Unternehmen Ansätze, die stärker an der Realität ausgerichtet sind.

Für die Umsetzung von Industrie 4.0 und einer Digitalisierungsstrategie bei Bestandsanlagen mit Sensorik sowie Kommunikationsapplikationen benötigt man eine Schnittstellentechnologie, die möglichst einfach  den Einsatz dieser Technologien unterstützt. Diese Technologie ermöglicht die Verwendung verschiedener Sensoren und greifen natürlich die vorhandenen Signale der Anlagen ab, ohne in die Steuerung der Maschinen einzugreifen. Die vorhandene „Hardware“  von Maschinen & Anlagen kann noch Jahrzehnte genutzt werden, den Unterschied machen Die „Softskills“ der Maschinen und die eingesetzte Software aus. Einfache Bedienung die es dem Betreiber ermöglicht die Komplexität einer verketteten Anlage pragmatisch und leicht bedienbar auszuführen. Die Überwachung der Anlagen von jedem Ort der Welt mittels „Leitstandtechnologie“ bietet den Betreibern ein enormes Potential und schafft quasi das „Homeoffice“ für die Instandhaltung und alle angeschlossenen Abteilungen.

Die lückenlose Erfassung aller relevanten Daten generiert Wissen und schafft Handlungsraum für zukünftige Maßnahmen.

Man muss die Trends erkennen und Abweichungen vom Normalzustand definieren, das geschieht immer unter Berücksichtigung aller Erkenntnisse die man in der Vergangenheit gesammelt hat. Mit der richtigen Datenstrategie ist eine Stabiliserung der Anlagenverfügbarkeit zu erreichen und sogar eine Steigerung des OEE ist umsetzbar. Wichtig sind die richtigen Analysen der Daten, eine gezielte Auswertung der vorhandenen Daten um einen Trend innerhalb dieser Metadaten zu entdecken.

Industrie 4.0 Datenauswertung für Gebrauchtmaschinen mittels Retrofit und „Blackbox“ Technologie zum Nachrüsten an Maschinen und Anlagen

• Schalthäufigkeit, Unterbrechungen und Laufzeiten von Maschinen
• Gefertigte Stückzahlen
• Meldungen und Störungen
• Eingriffe bedienenden Personals
• Daten der Instandhaltung (Laufzeiten, Schaltspiele)
• Verbrauch an Material, Energie und Hilfsmitteln
• Messwerte von Temperaturen, Drücken, Drehzahlen, Stromaufnahme, Volumenstrom, Immissionswerten, etc., sofortige Reaktion bei Abweichungen vom Sollwert verhindert Maschinenschäden
• Qualität
• Parameter der Prozesse
• Einstelldaten
• Produktionsdaten wie Zeiten, Anzahlen, Gewichte, Stückzahlen
• Arbeitsfortschritt, Auftragsstatus, Rückmeldung auftragsbezogener Arbeitsleistungen mit Bezug auf einzelne Arbeitsvorgänge

Vorteile der Blackbox Leitstandtechnik für den Betreiber

• Produktionsstörungen werden in ihren Ursachen sofort erkennbar und können meist unmittelbar beseitigt werden.
• Gezielte Auswertung der Störungen führen zur dauerhaften Beseitigung von Schwachstellen
• Alle Daten stehen im „Leitstand“ oder an jedem anderen Ort zur Verfügung
• Die Quote der Produktionsausfälle wird massiv reduziert.
• Die Ressourcen in den Anlagen und Prozessen lassen sich gezielt ausschöpfen.
• Mehr Qualität bedeutet höheren Ertrag, eine geringere Reklamationsquote und zufriedenere Kunden.
• Das System unterstützt aktiv die Unternehmenspolitik zur Kostenreduzierung.
• Best Practice-Methoden beschleunigen die Implementierung und unterstützen einen administrationsarmen Betrieb.
• Es wird der Weg zu Industrie 4.0 geebnet
• Datenerfassung ohne den subjektiven Einfluss des Menschen als Bediener etc.
• Forcierung der Return on Investment

Eine typische Digitalstrategie gibt es nicht, erst recht nicht im Maschinenbau. Zu individuell fällt hier aufgrund der jeweiligen Kombination aus Branche, Unternehmensgröße und Marktumfeld die spezifische Unternehmenssituation aus. Dennoch haben sich bereits folgende Schritte bewährt: Man beginnt mit einer Erfassung und Evaluierung des Status quo. Dazu zählt sowohl die Bewertung des Verbreitungsgrads von digitalen Infrastrukturen, Methoden und Geschäftsmodellen als auch eine Beleuchtung der beteiligten Gewerke. Anschließend werden auf Basis der Ergebnisse Gewichtungen und Ziele definiert und entsprechende Aufgaben vergeben. Im Folgenden soll es jedoch nicht so sehr um die Entwicklung einer umfassenden, unternehmensübergreifenden Digitalstrategie gehen. Stattdessen stehen die beiden Ausprägungen von Digitalisierung (Verbesserung interner Prozesse und Entwicklung neuer Geschäftsmodelle) im Fokus: Ihre Balance ist es, die schließlich eine individuelle Digitalstrategie entscheidend prägt. Dies geht in den Diskussionen über die Digitalisierung häufig unter.

Bei Greenfield Projekten steht dem Betreiber alles offen zur Verfügung, die Planung beginnt hier schon beim Entwurf der Schalt- und Steuerungstechnik.

Für gebrauchte Anlagen, die Brownfield Projekte, bieten sich enorme Möglichkeiten die vorhandene Anlagenstruktur mittels digitalen Retrofit aufzurüsten.

Für die Umsetzung von Industrie 4.0 und einer Digitalisierungsstrategie bei Bestandsanlagen mit Sensorik sowie Kommunikationsapplikationen benötigt man eine Schnittstellentechnologie, die möglichst einfach den Einsatz dieser Technologien unterstützt. Diese Technologie ermöglicht die Verwendung verschiedener Sensoren und greifen natürlich die vorhandenen Signale der Anlagen ab, ohne in die Steuerung der Maschinen einzugreifen. Die vorhandene „Hardware“ von Maschinen & Anlagen kann noch Jahrzehnte genutzt werden, den Unterschied machen Die „Softskills“ der Maschinen und die eingesetzte Software aus. Einfache Bedienung die es dem Betreiber ermöglicht die Komplexität einer verketteten Anlage pragmatisch und leicht bedienbar auszuführen. Die Überwachung der Anlagen von jedem Ort der Welt mittels „Leitstandtechnologie“ bietet den Betreibern ein enormes Potential und schafft quasi das „Homeoffice“ für die Instandhaltung und alle angeschlossenen Abteilungen.