Sensorik4.0®
Sensorlösungen für Industrie-4.0-Anwendungen
Neoception GmbH ist Ihr zuverlässiger Partner, der Sie auf dem Weg in die Digitalisierung begleitet. Wir unterstützen Sie von der Anbindung Ihrer Produkte und Anlagen an zentrale Datenservices bis hin zur Entwicklung komplett neuer Geschäftsmodelle für Ihr Unternehmen.
Mit individueller Beratung, flexiblen Engineering-Dienstleistungen und Kernkompetenz rund um Sensorik4.0® von Pepperl+Fuchs übernehmen wir für Sie die Realisierung, den Betrieb und die Wartung aller benötigten IT-Services. Für uns stehen Sie, Ihr Nutzen und der Nutzen für Ihre Kunden stets im Mittelpunkt.
Zur Umsetzung Ihrer Anwendungen greifen wir auf ein breites Partnernetzwerk zurück. Dieses Netzwerk ermöglicht uns, die für Sie optimale Plattform auszuwählen, Ihre Applikation umzusetzen und unmittelbar echten Mehrwert zu schaffen.
Neoception ist Ihr zentraler Ansprechpartner für digitale Mehrwertdienste in der Pepperl+Fuchs-Gruppe.
Aus Sensoren und Aktoren gewonnene Daten bilden die Basis für die großflächige Vernetzung von Maschinen und anderen Objekten. Um das Potenzial dieses „Internets der Dinge“ zu erschließen, sind durchdachte und innovative Lösungen nötig, in denen die Kommunikationsfähigkeit modernster industrieller Sensorik voll zum Tragen kommt.
Pepperl+Fuchs präsentiert in seinem „Solutions Park“ auf verschiedenen Fachmessen, wie die Industrie 4.0 aussehen kann: Prozess- und Zustandsdaten aus Sensoren und Aktoren werden in unternehmenseigenen oder externen IT-Systemen verfügbar gemacht. Auf Basis dieser Daten sind die IT-Systeme beispielsweise in der Lage, Visualisierungsfunktionen bereitzustellen, modellbasierte Optimierungsverfahren umzusetzen oder vorausschauend und bedarfsorientiert Wartungseinsätze zu planen.
Erfahren Sie mehr über die in Kooperation mit Partnerunternehmen aus der IT-Branche entwickelten Lösungen des Solution Parks, die heutigen Vorteile und die weiteren Chancen, die sie für die Zukunft bieten.
Tiefere Einblicke in die einzelnen Anwendungen erhalten Sie in den hier kostenlos downloadbaren Whitepapers!
Industrie 4.0 – ein Begriff, den inzwischen jeder kennt. Ein Zukunftsszenario charakterisiert durch vollständig vernetzte Anlagen, Maschinen und Werkstücke, die miteinander kommunizieren, Produkte, die sich eigenständig durch die Fertigung navigieren. Ein gutes Beispiel dafür ist der optoelektronische Sensor R100 – dieses „Smart Product“ ist bereits im eigenen Herstellungsprozess bei Pepperl+Fuchs in Berlin im Einsatz. Dank der IO-Link-Schnittstelle erlaubt der R100 die durchgängige Kommunikation bis auf die Feldebene und trägt damit zur vollständigen Vernetzung bei.
Das neue, nach Zone 2, Class I/Div. 2 zertifizierte Remote-I/O-PROFINET-Gateway von Pepperl+Fuchs setzt neue Maßstäbe in Bezug auf Handhabung, Benutzerfreundlichkeit und Sicherheit und öffnet die Tür für Industrie-4.0-Anwendungen in der Prozessindustrie.
Das Internet der Dinge – oder kurz IoT – automatisiert unseren Alltag. Mit zunehmender Intelligenz der Sensoren und ihrer Anbindung an das Internet liefern sie wichtige Informationen über den Standort sowie den Zustand von Waren, Maschinen oder Anlagen. Die Zukunft wird von Smart Cities, Smart Industry und Smart Logistics geprägt sein.
Intelligente Multi-Sensor-Systeme mit 2-D-LiDAR-Sensoren der Serie R2000 sind in der Lage, 3-D-Konturen von Objekten exakt aufzunehmen und die Messdaten zu einer 3-D-Punktewolke zu fusionieren. Das dreidimensionale Abbild des gescannten Objekts steht in nur wenigen Sekunden in einem standardisierten Format in der NeoNeon-Cloud bereit, sodass andere Systeme die Daten unmittelbar weiterverarbeiten können.
Wie können reale und virtuelle Maschinen effizient zusammenarbeiten? Welchen Beitrag leisten ein digitaler Zwilling, Sensorik und Cloud-Lösungen dazu, ausschussfreie Serien oder Losgröße 1 herzustellen? Mit dem voll funktionsfähigen Messe-Exponat Twin Space ist es möglich, Teile virtuell zu entwickeln und zu überarbeiten. Per Knopfdruck wird aus dem digitalen Objekt dann das reale Produkt.
Die durchgängige Vernetzung eines Produktionsvorgangs im Sinne von Industrie 4.0 erfordert den umfangreichen Einsatz von Sensorik verschiedenster physikalischer Wirkprinzipien. Dies können zum Beispiel optoelektronische Sensoren, Ultraschallsensoren oder RFID- und Positioniersysteme sein. Unter dem Begriff „Sensor Data as a Service“ werden diese übergreifenden Informationen standortunabhängig im Internet verfügbar gemacht.
Als Grundlage für die Übertragung der Prozessdaten klassischer Industriesensorik dienen Apps von Neoception, die auf marktüblichen Gateway-Produkten betrieben werden können und als Software-Adapter den Anschluss der Sensor-Hardware an die unterschiedlichsten Cloud-Plattformen ermöglichen. So eröffnen Sie dem Anwender einen denkbar einfachen Weg in das Internet der Dinge.
Mit „Connecting Any Field Device“ zeigen Neoception, CodeWrights und Pepperl+Fuchs, wie Nutzer Feldgeräte reibungslos in Ihre bestehende IT-Infrastruktur einbinden und in Echtzeit in einer Cloud verfügbar machen können. Diese zentrale Verfügbarkeit der Daten von Feldgeräten erlaubt, Abläufe und Prozesse aus der Ferne zu überwachen und kundenspezifisch auszuwerten.
Bestimmte Industrie-4.0-Szenarien verlangen nach einer derart präzisen Objektunterscheidung, dass konventionelle Sensorik an ihre Grenzen stößt. Hier schafft eine ausgeklügelte Lösung der Pepperl+Fuchs Tochter VMT Bildverarbeitungssysteme GmbH Abhilfe, die eine intelligente Erkennung und Segmentierung von Objekten unterstützt.
Als Beispiel dienen dem „PickFinder“ Schokoladentäfelchen von verschiedener Farbe und Kontur, deren Unterscheidung und Entnahme aus einem Behälter einen enorm hohen Schwierigkeitsgrad aufweist. Durch ein Zusammenspiel aus Software und präziser Vision-Sensorik mit einem Universal Robot entsteht hier ein eindrucksvolles Beispiel flexibler Mensch-Roboter-Kollaboration, das einen Ausblick in die Fertigung der Zukunft gewährt.
Sei es zur Erfassung von Flüssigkeiten oder Schüttgut in Tanks oder Silos: Die Füllstandsmessung ist eine der gängigsten Anwendungen in der Automatisierungstechnik. Durch eine intelligente Interpretation nach Industrie-4.0-Gedanke lassen sich in diesem Bereich jedoch ganz neue Vorteile erschließen.
Mittels eines speziellen, über eine langlebige Batterie gespeisten Ultraschallsensors von Pepperl+Fuchs werden die Füllstandsdaten aus verschiedensten Arten von Behältern kabellos via Mobilfunk in eine Cloud von Neoception übermittelt. Dort können diese Daten dann standortunabhängig und browserbasiert über die Software-Anwendung Connected Goods von SAP interpretiert werden. So lassen sich räumlich weit voneinander entfernte Messpunkte nicht nur kontrollieren, sondern auch zueinander in Beziehung setzen und Produktions- und Logistikvorgänge umfassend optimieren.
Das eigensichere Smartphone Smart-Ex® 02 vereint die Funktionen von Smartphone, PDA, Scanner und Kamera und erleichtert die täglichen Aktivitäten mobiler Mitarbeiter zu jederzeit und überall – bis in explosionsgefährdete Bereiche der Zone 1/21, 2/22 und Division 1/2. Zusammen mit innovativen Peripheriegeräten wie der eigensicheren Thermal-Videokamera CUBE 800 und der explosionsgeschützten Smartwatch Smart-Ex Watch 01 begleitet das Smart-Ex 02 den Mobile Worker bei den vielfältigsten Aufgaben im Feld. Damit erhalten Unternehmen eine zukunftssichere Lösung, die Ihnen neue Möglichkeiten für Industrie-4.0-Anwendungen eröffnet.
Gemeinsam mit mehreren Unternehmen entwickelt Pepperl+Fuchs den neuen "Advanced Physical Layer" (APL), der die durchgängige Ethernet-Kommunikation in der Prozessautomation ermöglicht. Über Zweidrahtleitungen werden dafür Feldgeräte direkt mit dem Ethernet verbunden – Gateways werden nicht benötigt.
Mit 10 MBit/s ist diese direkte Anbindung fast 10.000 Mal schneller als eine herkömmliche HART-Verbindung. Damit können Daten, auch aus dem explosionsgefährdeten Bereich, wesentlich schneller übertragen und durchgängig verfügbar gemacht werden. Die Fülle an Information, die moderne Feldgeräte und Sensoren zur Verfügung stellen, können so vollständig genutzt werden und machen Industrie-4.0-Anwendungen in der Prozessautomation möglich.
Das von Cluetec GmbH und Pepperl+Fuchs gemeinsam entworfene Exponat demonstriert eine reaktive Streaming-Plattform für Sensordaten. Der Vorteil solcher Plattformen ergibt sich aus der unmittelbaren Verarbeitung und Bewertung von Prozessdaten aus den angeschlossenen Sensoren und Aktoren. Bei Abweichungen von Erwartungswerten generiert die Plattform eine Warnmeldung und kann so eigenständig Hilfe zur Überprüfung des technischen Systems anfordern.
Diese Funktion wird bei dem Exponat durch die Überwachung einer Linearachse demonstriert. Bei Abweichungen der gemessenen Geschwindigkeitswerte von dem erwartungsgemäßen Sollwert generiert die Streaming-Plattform Events als Information und einen Serviceauftrag per mQuest an den verantwortlichen Techniker.
Digital kommunizierende Automatisierungskomponenten liefern neben den reinen Prozessdaten eine Vielzahl an Zusatzinformationen, die von der klassischen Maschinensteuerung nur selten vollumfänglich ausgewertet werden. Mit Hilfe eines Gateways für den Zugang zur untersten Ebene der Automatisierungskomponenten und einer Datenplattform für die Verwaltung von Typ- und Instanzdaten liefern diese Informationen einen wertvollen Zusatznutzen für den sicheren Betrieb von Maschinen und Anlagen.
Pepperl+Fuchs zeigt zusammen mit den Partnern Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH und der SAP SE anhand eines Demonstrators den Vorteil einer zentralen Verwaltung von Komponentendaten, die auf einer Datenplattform wie dem SAP® Asset Intelligence Network visualisiert werden.
Pepperl+Fuchs präsentiert den ersten IO-Link-Master mit integriertem OPC-UA-Server. Dieser sammelt die Daten von IO-Link Devices aus der Feldebene ein und leitet sie an übergeordnete Systeme wie Steuerungen oder Cloudsysteme weiter. So können die Daten zum einen über PROFINET oder EtherNet/IP an eine übergeordnete Steuerung übermittelt und gleichzeitig zur Übertragung an eine Cloud oder auch private Plattformen über OPC UA ausgelesen werden.
OPC UA, kurz für Open Platform Communication Unified Architecture, beinhaltet ein selbstbeschreibendes Datenmodell und ermöglicht eine plattformunabhängige, interoperable und herstellerübergreifende Zusammenarbeit von Maschinen in der Produktion sowie die Kommunikation von Maschinen zu Systemen – und das sowohl im geschlossenen Netzwerk als auch via Internet.
Cloud-basierte Sensorsysteme bieten sich an, um Daten aus räumlich entfernten Produktionseinheiten über große Entfernungen zu erfassen und zu verarbeiten. Die gemeinsam mit SAP erarbeitete „Cloud-based Type Verification“ demonstriert einen typischen Anwendungsfall aus dem Bereich „Just-in-Time“, bei dem Vorprodukte bereits im Hause des Zulieferers geprüft werden, was eine zeitgerechte Weiterverarbeitung gewährleistet.
Ein Standard-Ultraschallsensor bestimmt bei der Leuchtenmontage auf einen Träger den Leuchtentyp und triggert mittels SmartBridge von Pepperl+Fuchs einen Track&Trace-Produktionsprozess in der SAP-Cloud über die Firmengrenzen hinweg in das SAP Asset Intelligence Network.
Bereits seit dem 18. Jahrhundert kennt und nutzt man die Hydraulik – das Strömungsverhalten von Flüssigkeiten –, um große Lasten mit möglichst geringem Kraftaufwand zu bewegen. Die Anwendungsgebiete reichen dabei von Baumaschinen über Kraftfahrzeuge bis hin zu industriellen Großpressen. Um die Prozesse in Hydraulikanwendungen noch schlanker, transparenter zu gestalten, hat die österreichische LCM GmbH, ein Partnerunternehmen der Pepperl+Fuchs Gruppe, ein ausgeklügeltes digital-hydraulisches System entwickelt, welches einen erheblich geringeren Energieverbrauch aufweist als herkömmliche analoge Hydraulik-Anlagen.
Dank der in die Digitalhydraulik integrierten intelligenten Sensorik und der entsprechenden Infrastruktur können ermittelte Daten direkt via OPC UA an übergeordnete (Cloud-)Systeme übertragen werden – dies setzt völlig neue Maßstäbe im Bereich hydraulischer Anlagen!
Durch die Kombination der Messergebnisse mehrerer Einzelsensoren können große Bauteile mit hohen Genauigkeiten in sehr kurzer Zeit dreidimensional erfasst und alle wichtigen Maße aus der „realen Welt“ mit den Konstruktionsdaten aus der „virtuellen Welt“ verglichen werden. Dies entspricht der Anforderung an Industrie-4.0-Komponenten, Daten aus allen Phasen des Produktlebenszyklus elektronisch lesbar zur Verfügung zu stellen.
In Zusammenarbeit mit seinem Tochternunternehmen VMT hat Pepperl+Fuchs eine Anwendung aus der Motorenfertigung realisiert, in der mehrere SpinScan-Sensoren die Gussform eines Motorblocks an neuralgischen Stellen erfassen und im Bezug zu den geplanten CAD-Koordinaten auswerten. Die Prüfung erfolgt im Produktionstakt, sodass Abweichungen beim Fertigungsprozess noch vor dem Gussvorgang erkannt werden.
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