Modulare Automatisierung:
Plug-and-Produce rückt näher
Mit Dima hat Wago eine herstellerunabhängige Lösung für die Automatisierung modularer Anlagen vorgestellt. Sie soll das Engineering deutlich verkürzen und spätere Umbauten erleichtern. Im aktuellen Demonstrator lassen sich Module aufgrund ihrer detaillierten Beschreibung ganz einfach austauschen – in weniger als zweieinhalb Minuten.
Mit DIMA wird möglich, was sich Anlagenbetreiber seit Jahren wünschen – die Integration von Anlagenmodulen ohne Programmieraufwand im Leitsystem und in weniger als zweieinhalb Minuten. (Bild: Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG)
Produktionseinheiten, die sich ad hoc vernetzen, um im Verbund einen Produktionsauftrag zu bearbeiten, sind ein zentrales Industrie 4.0-Szenario. Aus gutem Grund: Der Wunsch nach individuellen Gütern führt zu einer höheren Variantenvielfalt – teilweise bis zur Fertigung von individualisierten Produkten. Die globale Verfügbarkeit von Waren sorgt für schwankende Auftragseingänge und sich regional verschiebende Absatzmärkte. Hinzu sind zunehmend kürzere Produktlebenszyklen gefordert: Angesichts knapper Liefertermine bleibt auch den Entwicklern immer weniger Zeit. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen produzierende Unternehmen diesen Veränderungen Rechnung tragen. Aktuelle Produktionssysteme stoßen hier an Grenzen. Um dem Industrie 4.0-Szenario der vernezten und sich selbst steuernden Produktion näher zu kommen, müssen die am Produktionsverbund beteiligten technischen Ressourcen wandlungsfähig sein – sich also an variierende Produktionsprozesse anpassen lassen. Um als Ressource mit den variierenden produktionsrelevanten Prozess- und Produktdaten abgeglichen werden zu können, müssen sie zugleich geeignet digital beschrieben werden.
Wandlungsfähige Produktionssysteme
Wandlungsfähige Fertigungssysteme lassen sich auf Basis modularer Produktionsanlagen realisieren. Bei dieser Herangehensweise werden Module unterschiedlicher Funktion an eine Infrastruktur oder Backbone gekoppelt. Durch An- und Abkoppeln von Modulen kann der Produktionsprozess schnell an den jeweiligen Bedarf angepasst werden. Die Möglichkeiten, die sich durch das ‘Zerschneiden’ heute noch monolithischer Anlagen in Module ergeben, sind vielfältig: Modulare Anlagen verkürzen das Anlagen-Engineering, indem sie Planung und Entwicklungsprozess einer Anlage in ein projektunabhängiges Modul-Engineering einerseits und ein zeitkritisches Anlagen-Engineering andererseits auftrennen. Sie erlauben die einfache Variation der Produktionsmenge, indem baugleiche Module in parallelen Produktionssträngen eingesetzt werden.
Scale-up entfällt
Gut konstruierte und dokumentierte Module erlauben auch, auf ein Scale-up der Prozesse aus dem Labor über das Technikum bis hin zu industriellen Produktionsprozessen zu verzichten. Der einmal im Labor entwickelte Prozess lässt sich schließlich durch ein Numbering-up auf die gewünschte Produktionsmenge anpassen. Mit modularen Anlagen können Produktionsmengen schnell an lokale Marktgegebenheiten oder auf politische Veränderungen im Produktionsland angepasst werden. Entweder durch die Verlagerung einzelner Module oder aber durch den Transfer der gesamten Produktionsanlage. Ein weiterer Vorteil ist, dass Test, Einfahren und Abnahme am Entwicklungsstandort organisiert werden kann, bevor die Anlage an den Produktionsstandort versendet wird. Entsprechend geschultes Fachpersonal ist am Produktionsstandort kaum noch erforderlich.
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INDUSTRIE 4.0 & IIoT-MAGAZIN Leseprobe
Zeitschrift für Industrie 4.0, Internet of Things & Digitale Transformation
