RETROFIT

digital. integriert. vernetzt.


Industrie 4.0 für Bestandsanlagen

WAS BEDEUTET RETROFIT?

In vielen Fertigungsbetrieben sind mit der Zeit heterogene Produktionsumgebungen gewachsen und viele Anlagen mit geringem Automatisierungsgrad vorhanden. Diese sollen nun in die neue digitale Welt integriert werden. Durch Retrofit werden bestehende Anlagen und Maschinen durch moderne Komponenten nachgerüstet und in die digitale Produktion integriert. Dies kann u.a. durch den Einbau von Sensoren im Zusammenspiel mit der Fraunhofer vBox realisiert werden. Hierdurch werden beliebige bzw. analoge Signale aufbereitet und nutzbar gemacht. Mit geringem Aufwand verlängern Sie so die Lebenszeit Ihrer Anlagen und sind fit für Industrie 4.0.

GESAMTANLAGENEFFEKTIVITÄT (OEE)

Schließlich können alle Produktionsdaten und Kennzahlen über die angebundenen Schnittstellen ausgelesen und gespeichert werden und stehen der gesamten vernetzten Umgebung jederzeit zur Verfügung. Dies ermöglicht ein Monitoring und intelligentes Controlling über die gesamte Produktionsumgebung und alle Anlagen hinweg, die Auslastung sowie die Effektivität auch von alten Bestandsanlagen kann nun überwacht und Fehler reproduzierbar gemacht werden.

Fit für die Zukunft mit Retrofit

Mit nur wenigen Schritten zur smarten Anlage

Zuverlässige Modernisierung durch einen sicheren Umsetzungsprozess – perfekt abgestimmt auf Ihre Anforderungen,
Ihre Zeit und Ihr Budget!

1. BEDARFSANALYSE

Welche Fähigkeiten hat die Maschine bereits? Gibt es überhaupt keine Signale? Können wir vorhandene Signale verwenden oder müssen wir Sensoren installieren? Ist ein internes (modernes) Bussystem bereits vorhanden und somit eine Nachrüstung unter Umständen nicht erforderlich?

2. AUSWAHL DER SENSOREN

Je nach Kundenbedürfnissen müssen Sensoren ausgewählt werden, die später in die Maschine eingebaut werden. Das entscheiden wir ganz individuell anhand Ihrer Anforderungen an die Lösung.

3. ENTWICKLUNG IHRER PERSÖNLICHEN RETROFIT STRATEGIE

Welche Art von Hard- und Software muss noch installiert werden, um die Sensordaten sinnvoll verfügbar zu machen?
Wir empfehlen den Einsatz der vBox, wenn die Maschine keine Leistungsfähigkeiten oder analoge Signale hat, die Überwachung passiv sein sollte, wir eine hohe Datenlast erwarten oder eine Frequenzanalyse des analogen Eingangssignals mit Fourier-Transformation benötigt wird. Die Digitalisierung analoger Sensordaten kann auch mit Hardware von Drittanbietern erreicht werden und/oder mit Mikrocontrollern.

4. INSTALLATION DER SENSOREN UND DES PREPROCESSOR AGENT

Die Sensoren und der Preprozessor-Agent (falls erforderlich) werden installiert und mit unserer Lösung edbic und der Event-Engine verbunden. Die Nachrüstung ist somit abgeschlossen und Ihre Maschine bereit für die Analyse der Daten.

Wie das funktioniert erfahren sie unter Predictive Maintenance.

Unsere Erfahrungswerte. Use Case Digitalisierung einer analogen Maschine.


Unser Partner, Marktführer auf dem Gebiet der Elektroinstallationstechnik mit zwei produzierenden
Standorten in Deutschland und Exporten in mehr als 60 Länder.

HERAUSFORDERUNG.

Unser Kunde hat eine individuell hergestellte Stanzmaschine in seiner Produktionsanlage. Ein dafür vorgesehenes, für die Maschine essenzielles, Zahnrad ist nur bei bestimmten Herstellern in Italien zu beziehen und gleichzeitig zu kostenintensiv um es auf Lager zu legen. Da die lange Bestell- und Lieferzeit einen Produktionsstillstand von mind. 2 Wochen verursacht, soll zukünftig der Ersatzzeitpunkt des Zahnrads analysiert werden. Um eine Vorhersage treffen zu können wann die Lebensdauer erreicht wurde, ist aber eine Nachrüstung notwendig, da keine digitalen Schnittstellen vorhanden sind.

UNSERE LÖSUNG.

Es wurden mehrere Sensoren installiert, die unter anderem den Körperschall, die Temperatur oder Strom messen. So können beispielsweise Risse im Zahnrad erkannt werden oder eine erhöhte Stromaufnahme, die evtl. ein Zeichen für eine zu hohe Last durch Reibung ist und so den Hinweis auf fehlendes Schmiermittel gibt. Die eingesetzte vBox verarbeitet die Sensorsignale und sendet die Daten an edbic. Das Frequenzspektrum und weitere Werte werden aufgezeichnet und in Echtzeit nach Ausreißern untersucht. Wird ein Ausreißer erkannt (z.B. Risserkennung durch Frequenzanalyse) wird ein Alarm generiert und ein Mitarbeiter alarmiert. So hat er die Möglichkeit sich die aufgezeichneten Werte genauer anzusehen, im Bedarfsfall zu agieren und somit einen Produktionsstillstand zu vermeiden.


Umsetzung mit der
Fraunhofer IPT vBox


Damit Unternehmen Maschinen und Anlagen, die noch einwandfrei funktionieren, nicht vor Ende ihrer Lebensdauer austauschen müssen, hat Fraunhofer IPT die vBox entwickelt: Sie rüstet die Produktionssysteme im Sinne der Industrie 4.0 mit Netzwerkfähigkeiten aus und erspart Maschinenbetreibern hohe Kosten – in der Serienproduktion wie auch bei der Fertigung von Einzelstücken.

WAS KANN DIE vBox?


Die vBox des Fraunhofer IPT arbeitet gemäß den aktuellen Industriestandards: Das kompakte System kann Positionsdaten ebenso wie digitale In- und Outputs mit Sensordaten synchronisieren und dem Anwender nach Bedarf visuell darstellen – unabhängig von der verwendeten Steuerungstechnik.

Maschinendaten und Informationen zu Kraft, Körperschall oder Beschleunigung werden in höchster Qualität und in Echtzeit an edbic übermittelt, um in kritischen Prozessphasen Fehlfunktionen aufzudecken und Abläufe unverzüglich zu optimieren. Auf dieser Grundlage können Unternehmen sogar Einsätze von Bedienern und Servicemitarbeitern individuell planen und optimieren.
Beispiele für den unmittelbar sichtbaren Nutzen der vBox sind das Ramp-Up einer neuen Serienproduktion, die Überwachung von Prozessen zur Fertigung hochwertiger Bauteile oder die Predictive Maintenance von Baugruppen in der Fertigungsmaschine.

vBox - Adaptive Produktion ganz einfach

PRODUKTIVITÄT STEIGERN

  • Sicherstellen der Versorgung mit Ersatzteilen
  • Verlängerung der Maschinenlebensdauer durch permanente Überwachung und verlängerte Ersatzteilversorgung
  • Steigerung des Produktionsvolumens
  • Gezielte Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit durch reduzierte Maschinenausfälle


QUALITÄT MESSEN

  • Steigerung der Produktqualität
  • Erfüllung gesetzlicher Vorgaben (zum Beispiel Emissionssenkung, Arbeitssicherheit)
  • Schaffung der Möglichkeit alte Maschinen in moderne IT Umgebung einzubetten (Industrie 4.0)


KOSTEN SENKEN

  • Geringere Investitionskosten als bei Installation einer neuen Maschine/Anlage
  • Keine hohen Investitionen für die Fundamentherstellung, gealtertes stabiles Maschinenbett kann übernommen werden
  • Höhere Effizienz der Anlage z. B. durch Energieeinsparung
  • Weniger Personalschulungsaufwand, da Maschine größtenteils bekannt ist
  • Kein neues, und damit langwieriges, Genehmigungsverfahren
  • Weitere Zeitersparnis durch nur teilweise Erneuerung

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