Tuning Old Tech New
Refitting bewährter Technologien auf neue Standards (Bild: istock #1297936018)

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Wie die Digitalisierung der Produktionstechnik die Effizienz und Flexibilität in Fertigung und Planung signifikant steigern kann, dazu stellten auf der Automatisierungsmessen Motek und der Werkzeugmaschinenmesse amb - die beide die letzten Wochen auf der Messe Stuttgart stattfanden - viele Hersteller beeindruckende Lösungen vor. Die Arena of Integration demonstrierte beispielsweise zur Motek die Vernetzung von Software und Montagetechnik und machte die Geschäftsprozesse anschaulich erlebbar.  Und auf der AMB zeigte die Sonderschau Smart Factory, wie sich eine umfangreiche Prozesskette zur Fertigung eines Werkstücks aus einzelnen Schritten zusammensetzt, und wie diese real als auch virtuell vernetzt werden können. Dennoch ist vielen KMUs der Einstieg in die Smart Factory noch immer zu aufwändig, zu teuer - und das Ergebnis zu ungewiss. Bewährte Technologielösungen mit wenig Aufwand fit zu machen für I4.0 statt hoher Investitionen in neue Hard- und Software kann für viele Betriebe deshalb die bessere Alternative sein: Die Lacon Refitting Module ermöglichen es, vorhandene Steuerungen mit wenig Aufwand den aktuellen Entwicklungen anzupassen und einen durchgängigen, digitalen Informationsfluss bis zur Cloud zu realisieren. Mit einem mobilen Demonstration-Kit kann der Anwender vorab sogar testen, welche Vorteile eine solche Vernetzung in seiner Umgebung bieten kann.

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Die Digitalisierung und Vernetzung von Steuerungen, Maschinen, Anlagen und Prozessen bringt Unternehmen erhebliche Vorteile bei der Beschleunigung der Prozesse und sind ein entscheidender Faktor im Kampf um Wettbewerbsvorteile. Und während große Unternehmen und Konzerne hohe Summen investieren, um alte Maschinen und Steuerungen durch Neue zu ersetzen und zur Smart Factory zu werden, sehen sich viele klein- und mittelständische Firmen mit den Herausforderungen der industriellen Revolution überfordert. Denn bewährte, prozesssichere Steuerungen, die die Mitarbeiter aus dem FF beherrschen, durch eine neue, durchgängige I4.0-Plattform zu ersetzen ist für den personell und finanziell dünner ausgestatteten Mittelstand auch ein Risiko: hohe Investitionskosten und umfangreiche Einarbeitungszeiten der Mitarbeiter in neue Bedienoberflächen, und das verbunden mit einer noch nicht prozesserprobten Funktionalität. Entsprechend zurückhaltend sind bis heute KMU´s mit dem Wechsel in die Industrie 4.0-Welt.

Viele kleine und mittelständische Unternehmen zögern bei I4.0

Dass viele Unternehmen immer noch zögern, die digitale Transformation umzusetzen, belegen auch Studien. So ergab etwa eine Untersuchung der WHU (Otto Beisheim School of Management), dass nur bei 13 Prozent der deutschen Familienunternehmen Industrie 4.0-Technologien zum Einsatz kommen.

Als Gründe werden insbesondere das Fehlen technologischer Schnittstellen zwischen existierenden Anwendungen und neuen Technologien genannt, daneben stellen die Anschaffungs- und Einführungskosten und fehlendes Spezial-Wissen hohe Hemmschwellen dar.

Die bewährte Technologielösungen mit wenig Aufwand für Industrie 4.0 fit zu machen, statt hoher Investitionen in neue Hard- und Software zu tätigen, kann deshalb für viele Betriebe die weit bessere Alternative sein. Mit dem Lacon Refitting Module ist es Unternehmen möglich, ihre vorhandenen Steuerungen mit wenig Aufwand den aktuellen Entwicklungen anzupassen und einen durchgängigen, digitalen Informationsfluss bis zur Cloud zu realisieren.

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Die Anbindung der unterschiedlichsten Industrielösungen funktioniert denkbar einfach über CAN-Bus, wobei die Plattform nicht auf diesen Standard beschränkt ist. Human Machine Interfaces stehen per USB Tastatur & Maus und Touch Display zur Verfügung. Das 5.0 Zoll kapazitive Touch Display erlaubt mit 800x480 Pixeln einen kostengünstigen Bedienungsumfang zum Einstieg mit der Darstellung zahlreicher Schnittstellenfunktionen. Hier kommen je 4 Ein- und Ausgänge GPIO für beispielsweise Taster, LEDs o.ä. zum Einsatz und zwei ADCs für Potis, Sensoren etc. Ein I2C Anschluss ist für Sensorikinformationen aller Art vorgesehen. Zusammen mit dem 2.4 GHz WLAN Module und dem Tarvos FunkModule auf 868 MHz. Wird eine schnelle kabellose Datenübertragung sichergestellt. Wer auf robustes Ethernet nicht verzichten will, kann mit ETH-PHY auf EMAC am Board und RJ45 Standardschnittstelle überzeugt werden. Abgerundet wird das Kompaktboard durch einen 4GBit MMC Flashspeicher für OS und Anwendunssoftware und µSD-Kartenslot für Bootmedien.

Von der Idee bis zum I4.0-Upgrade

Lacon ist nicht nur Ideengeber, Know-How-Träger und Entwickler, sondern fertigt die Produkte über den gesamten Wertschöpfungsprozess. Design & Engineering der Hard- und Softwareentwickler geht auf die passgenaue Individualisierung der jeweils vorfindlichen Produktionsumgebung ein, das Industrial Engineering optimiert die Projektierung und begleitet die Fertigungsschritte in der Kabelkonfektionierung, Leiterplattenbestückung und dem Gerätebau mit umfassenden Qualitätsprüfungen. Kurz: Der Anspruch an einen EMS-Player muss für die Anwender nicht geringer sein, als flexibel, schnell und sicher Möglichkeiten für ein Upgrade zur Industrie 4.0 zu schaffen.

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Die Refit-Steuerung im Detail

Das Betriebssystem auf Basis von Open Source Embedded Linux bietet für das Refitting Vorteile wie:

  • Yocto-Tools ermöglichen die Erstellung von Linux-Distributionen für IoT-Software, die unabhängig von der zugrunde liegenden Hardware arbeiten kann.
  • Qt-Anwendungen sind für Sensordaten implementiert: Damit ist es möglich, unterschiedlichste Sensordaten auf verschiedenen Hard- und Softwareplattformen unverändert einzubinden.
  • Potentielle Funktionsfähigkeit auch mit Standard-Linux Distributionen (Debian, Arch etc.).

Die Hardware ist ebenfalls für die I4.0-Einbindung optimiert:

  • Versorgung über 12 V (mit USV)
  • Fast Ethernet
  • 3 USB 2.0 HS Anschlüsse für USB-Devices (Maus, Tastatur, Speichersticks, WLAN-Stick etc.)
  • µSD-Karten Slot für Boot-Medium
  • 4 GBit Flash-Speicher für OS und Anwendungssoftware
  • 5.0 Zoll kapazitives Touch-Display (800x480 Pixel)
  • WLAN/ BT Module (2,4 GHz Band)
  • Tarvos-FunkModule (868 MHz)
  • CAN-Bus Anschluss mit 1MBit/s
  • Jeweils 4 An- und Ausgänge von GPIO-Anschlüssen für In/Output Funktionen (LEDs, Taster usw.)
  • 2 ADC-Anschlüsse für Potis, Sensoren etc. (12-Bit ADC mit 200k Samples/sec.)
  • Sensor-Module für CO2-, Temperatur- und Feuchtigkeitsmessungen der Umgebungsluft
  • Anschluss für einen 40 mm Ventilator zur CO2-Sensorbelüftung. [hjs]

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