Im Zentrum des Ökosystems einer jeden Produktionsanlage steht das Konzept des Energiemanagements, welches für Fertigungs- und Prozessanlagen auf der ganzen Welt eine wichtige Priorität darstellt. Da das Thema Nachhaltigkeit im Energiebereich für Unternehmen immer wichtiger wird, besteht ein echter Bedarf an Lösungen zur Reduzierung von Energieverschwendung und Kohlenstoffemissionen. Hierzu gehört auch ein besseres Druckluftmanagement.
Von Andy Still, Industry Projects Manager, Energy, Europa
JANUAR 2024
Heute ist das Druckluftmanagement eine digitale und drahtlose Angelegenheit. Die neuesten dezentralen digitalen Module unterstützen viele Feldbusprotokolle und bieten eine direkte Verbindung mit OPC UA für eine offene Datenkommunikation, was den Zugang zu Energieeinsparungen einfacher denn je macht.
Durch eine kluge Technologieauswahl werden viele zusätzliche Vorteile verfügbar. Zum Beispiel stehen viele Unternehmen vor der Herausforderung, den ganzheitlichen Überblick über die Produktionsabläufe zu erhalten. Eine bewährte Methode zur Bewältigung dieser Herausforderung ist die Messung von Geschwindigkeit, Durchfluss, Druck, Temperatur und anderen wichtigen Leistungsindikatoren (KPIs). Sie liefern Daten, welche wiederum die Möglichkeit bieten, Informationen zu analysieren und auf dieser Grundlage strategische Geschäftsentscheidungen zu treffen. Wenn man nicht misst, kann man demzufolge auch nichts verbessern.
Besondere Maßnahmen
Moderne digitale Druckluftmanagementsysteme wie das AMS20/30/40/60 von SMC unterstützen diese Geschäftsfunktion, indem sie Ihre digitalen Daten über verschiedene Kommunikationsprotokolle, einschließlich Ethernet IP, Profinet und EtherCAT aufzeichnen und flexibel abrufen können. Darüber hinaus ermöglicht eine integrierte Direktverbindung zum integrierten OPC-UA-Server die Umgehung einer SPS und das direkte Senden von Daten an eine Cloud oder ein Speichersystem, welche für die Verarbeitung durch KI-Algorithmen bereit ist.
Das Luftmanagementsystem von SMC – Serie AMS20/30/40/60
Mit dem Air Management System sammeln wir Daten mit 10 Hz, verpacken und übertragen sie aber über OPC UA mit 1 Hz. Warum? Nun, wenn man sich eine Autobahn als Repräsentation des Netzwerks vorstellt, wobei jedes Hz eine Person in einem Auto darstellt, würde das bedeuten, dass 10 Fahrzeuge auf der Straße unterwegs sind. Stattdessen komprimieren wir diese nun in ein einzelnes Paket und übertragen es mit 1 Hz. Im Wesentlichen haben wir jetzt einen Kleinbus mit 10 Personen darin, um den Verkehr auf der Autobahn (im Netz) zu minimieren.
Zeit zum Aufstocken
Dank der beeindruckenden Skalierbarkeit der neuesten digitalen Luftmanagementmodule können wir diese Zahl sogar noch weiter steigern: Es ist möglich, bis zu 10 Remote-Einheiten drahtlos mit jeder Air Management System-Basiseinheit zu verbinden. Um noch einmal die Autobahnanalogie zu verwenden, haben wir jetzt weitere 100 Datensätze (10 x 10Hz), die übertragen werden müssen. Um zu vermeiden, dass 110 Autos auf der Straße unterwegs sind und es zu Zwischenfällen kommt, weil die Kapazität nicht ausreicht, müssen wir diese Daten erneut bündeln. Wir fahren also einen sehr großen "Bus", der 110 Personen befördern kann, ohne dass die Autobahnkapazität beeinträchtigt oder eine Systemerweiterung (und die damit verbundene Zeit und Kosten) erforderlich wird.
Der nächste Schritt in der Skalierbarkeit der Digitalisierung besteht darin, das Luftmanagementsystem erneut als Autobahn zu betrachten, aber nicht nur als Straße für SMC-Daten, sondern für alles, was Daten über IO-Link übertragen kann. Diese Fähigkeit macht das Konzept extrem leistungsfähig, da wir nicht verschiedene Autobahnen bauen müssen, um die Daten von jedem Hersteller unterzubringen – wir übertragen sie alle auf einer einzigen Bahn in unserem großen Bus. Dies ist möglich, weil jedes Air Management System über einen zusätzlichen IO-Link-Anschluss auf der Rückseite der Hub Unit verfügt, so dass wir unserem Netzwerk (Highway) weitere 10 Geräte hinzufügen können. Wir haben also die Chance, unseren Bus um weitere 100 Passagiere zu erweitern, so dass wir jetzt 210 Datensätze transportieren.
Meistern Sie Ihr Schicksal
Aber das ist noch nicht alles. Wir können sogar eine drahtlose IO-Link-Einheit (eine brandneue Entwicklung) in das Netzwerk einführen, um weitere SMC-Geräte oder Geräte von Drittanbietern hinzuzufügen und Ihre digitale Architektur ohne Kabel weiter auszubauen. Diese Fähigkeit bedeutet, dass wir heute in mehr Bereiche als nur Druckluft expandieren. Denken Sie nur an all die Datenpunkte, die aus Vibrationen, Strom (Stromwandler), Wasserverbrauch und anderen kostspieligen Inputs in den Prozess genutzt werden können.
Kompaktes drahtloses System von SMC, abgesetzte IO-Link-Einheit – EXW1-RL
Mit der richtigen Technologieauswahl sind jetzt Geräte kombinierbar, um alle Prozessdaten zu erfassen, die eine Fabrik messen muss. Vor allem sind diese Daten über eine einzige Verbindung abruf- und übertragbar, ohne dass die Kapazität beeinträchtigt wird oder zusätzliche Netzinfrastrukturen in der Anlage erforderlich sind: ein einzigartiges Marktangebot mit einem enormen Vorteil für die Kunden.
