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22. Januar 2021
Smarte Getriebe integrieren
Ausfallrisiken antizipieren, Wartungsbedarf erkennen, Verfügbarkeit vorhersagen, Ausschuss vermeiden - intelligente Getriebe sind in Verbindung mit digitalen, smarten Services in der Lage, dies und vieles mehr zu leisten. Der Maschinenbau hat das Mehrwert-Potenzial erkannt und steht vor der Herausforderung, smarte Produkte und Services kommunikations- und informationstechnisch in die digitale Infrastruktur seiner Maschinen und Anlagen zu integrieren.

Bei der Integration über eine SPS kann das smarte Cynapse-Getriebe dank integrierter IO-Link-Interface über einen IO-Link-Master, der seinerseits per Feldbus mit der Steuerung kommuniziert, eingebunden werden. Eine Verarbeitung der Daten findet dabei ausschließlich auf dem Getriebe selbst und in der SPS statt. Im Automatisierungssystem können über Bausteine oder direkt im Code die zyklisch übertragenen Sensordaten ausgewertet werden. Zusätzlich ist es möglich, durch azyklische Abfragen auch gezielt auf Parameter und die Historie des smarten Getriebes zuzugreifen. Gleichzeitig erlaubt der OPC-UA-Server der SPS als zentraler Baustein eine Integration der smarten Komponenten in übergeordnete IIoT-Systeme.

Die bevorzugte Variante der Integration besteht über den IO-Link-Master selbst. Diese Module sind immer häufiger zumindest optional mit OPC UA als IIoT-Schnittstelle verfügbar. Damit lassen sich smarte Getriebe unabhängig von der SPS integrieren. Die Daten können direkt auf dem Gateway ausgewertet werden – es ist aber auch möglich, sie ohne Umweg durch ein übergeordnetes System auszulesen und in einer Cloud-Applikation zu nutzen. Ebenso können auch die smarten Services entweder auf dem Gateway ausgeführt oder in eine IIoT-Plattform, z.B. das Condition Monitoring Dashboard ‚cynapse Monitor‘, integriert werden. Die Möglichkeit, smarte Services Dritter mit wenig Aufwand integrieren und aktualisieren zu können, spricht ebenfalls für das Gateway-Konzept mit einem OPC-UA-fähigen IO-Link-Master.

Die zukünftige Ausbaustufe der Vernetzung dürfte die Einbindung und Abbildung eines smarten Antriebes als digitaler Zwilling in einem IIoT-Ökosystem darstellen. Durch den hohen Vernetzungsgrad kann ein smarter digitaler Service Daten aus der realen Komponente, der Steuerung und dem virtuellen Getriebeabbild des Getriebes beziehen. Dies ermöglicht die effiziente Nutzung bereits vorhandener Daten und erspart eine doppelte Erfassung von Daten mit redundanter Sensorik – die also folglich entfallen kann. Technische Spezifikationen der Komponente können bereitgestellt werden, um so eine Inbetriebnahme zu unterstützen oder um im Betrieb Steuerungsdaten abzugleichen.

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