Smarte Komponenten, smarte Gewinne: Wie vernetzte Geräte die Fertigung revolutionieren
Auf den ersten Blick kann die intelligente Fertigung überfordernd erscheinen.
Viele Unternehmen glauben, dass der Wandel hin zu einer vernetzten Zukunft und Industrie 4.0 enorme Investitionen erfordert, um das notwendige Maß an Flexibilität und Reaktionsfähigkeit zu erreichen.
Doch das ist nicht unbedingt der Fall – es gibt eine andere, intelligente Lösung.
Sie können nämlich einen Ansatz wählen, der den größtmöglichen Nutzen aus Ihrer vorhandenen Anlage zieht, auch ohne umfangreiche und kostspielige Überholungen Ihrer Fertigungslinien.
Werfen wir einen Blick darauf, wie „intelligente Komponenten" dabei helfen können, den Wert Ihrer bestehenden Produktionslinien zu steigern und die Produktivität und Effizienz zu verbessern, um optimal auf Industrie 4.0 vorbereitet zu sein.
Zunahme von Vernetzung in der Fertigung
Die Anzahl vernetzter IoT-Geräte (Internet of Things) wächst rasant – von über 16 Milliarden Geräten Ende 2023 auf voraussichtlich über 18,8 Milliarden bis Ende 2024.
Vernetzte Geräte schließen die Lücke zwischen traditionellen Maschinen und der digitalen Zukunft und erschließen zuvor unerreichbare Erkenntnisse und Effizienzsteigerungen.
Dank Sensoren und Konnektivitätstechnologie überwachen vernetzte Geräte den Zustand von Komponenten in Echtzeit, empfehlen rechtzeitiges Eingreifen durch vorausschauende Wartung und steigern die Gesamtleistung und Wettbewerbsfähigkeit der Produktion.
Letztendlich ermöglicht es die Integration vernetzter Geräte in Fertigungsprozessen, Ausfallzeiten zu reduzieren, Wartungskosten zu sparen und Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
Wie können vernetzte Geräte die Wertschöpfung in bestehenden Produktionslinien maximieren?
Bei der Entscheidung, welche vernetzten Geräte ein Hersteller in seine bestehenden Produktionslinien integrieren soll, um den größtmöglichen Nutzen zu erzielen, spielen drei Schlüsselfaktoren eine Rolle.
Nahtlose Integration mit bestehenden Systemen
In einigen Anwendungen, insbesondere in Umgebungen mit speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS), müssen neue Komponenten mit bestehenden Protokollen kompatibel sein. Ansonsten ist keine Kommunikation mit SPS möglich, um die erforderlichen Daten zu liefern.
Bei Open-Source-Anwendungen sind jedoch viele Komponenten so konzipiert, dass sie mit einer breiten Palette bereits vorhandener Komponenten vor Ort kompatibel sind. Dies ermöglicht es den OEMs, die am besten geeigneten Geräte für ihre Anwendungen auszuwählen.
Unabhängig von der Anwendung sollte ein Hersteller sicherstellen, dass seine Geräte den folgenden Anforderungen entsprechen:
1. Einfache Installation, Integration und Verwendung, so dass Unterbrechungen minimiert werden
2. Schnelle, relevante und umsetzbare Einblicke für rasche Ergebnisse
Modularität und Flexibilität
OEMs müssen eine klare Vorstellung davon haben, was sie mit der Vernetzung von Geräten erreichen wollen. Egal ob es darum geht, einen bestimmten Produktionsparameter zu überwachen, detaillierte Informationen über Komponenten und Leistung zu erfassen oder eine Kombination aus beidem zu erhalten – die richtige Balance ist entscheidend:
Eine Unterspezifizierung kann dazu führen, dass wichtige Details übersehen und wertvolle Optimierungsmöglichkeiten verpasst werden.
Eine Überspezifizierung hingegen kann unnötig hohe Kosten verursachen und eine Flut an Daten liefern, die möglicherweise nicht effizient genutzt werden kann.
Ein modulares System ermöglicht es OEMs stattdessen, sich flexibel an veränderte Anforderungen anzupassen. Neue Geräte können – sollten sich die Anforderungen ändern – hinzugefügt oder ausgetauscht werden, so dass die Systeme zukunftssicher sind.
Konkreten Mehrwert schaffen
Vernetzte Geräte müssen dem OEM immer einen klaren Mehrwert bieten. Neben der Minimierung der Ausfallzeiten können auch andere Überlegungen eine Rolle spielen, z. B. die Senkung des Energieverbrauchs, die Verringerung der Kohlendioxidemissionen und die Optimierung bestimmter Leistungsparameter.
Konzentrieren wir uns auf die Ausfallzeiten, die ein entscheidender Faktor für die Rentabilität sind.
Ausfallzeiten gehen oft zu Lasten der Produktionszeit und damit auch zu Lasten der Margen. Auch wenn es nahezu unmöglich ist, Ausfallzeiten vollständig zu vermeiden, können vernetzte Geräte wertvolle Einblicke liefern:
Was verursacht die Ausfallzeit?
Was ist der Grund?
Welche Maßnahmen sind erforderlich
Welche Teile werden für die Reparatur benötigt
Diese Erkenntnisse tragen zu einer besseren Entscheidungsfindung in Bezug auf Komponentenspezifikationen und -wartung bei und ermöglichen es OEMs, das Risiko weiterer Ausfallzeiten in Zukunft zu verringern.
Beispiel: Vernetzte Geräte in Druckluftsystemen
Vernetzte Geräte erkennen nicht nur Probleme, sondern bieten auch praktikable Lösungen, die sich in der Praxis auszahlen.
Ein Bereich, in dem sie erheblichen Mehrwert schaffen können, sind Druckluftsysteme.
energieintensivsten Versorgungsleistungen in der Industrie energieintensivsten Versorgungsleistungen in der Industrie, da enorme Energiemengen für die Verdichtung und Aufbereitung benötigt werden.
Tatsächlich entfallen allein in Europa etwa 10 % des gesamten industriellen Stromverbrauchs auf die Erzeugung von Druckluft. Angesichts steigender Energiekosten sind OEMs gut beraten, schnell zu handeln, um ihre Prozesse effizienter zu gestalten und Kosten zu minimieren.
Eine große Herausforderung im Zusammenhang mit Druckluftsystemen sind Undichtigkeiten. Lecks sind eine häufige, aber unvermeidliche Tatsache und entstehen durch normalen Verschleiß. Häufig bleiben sie unbemerkt, selbst bei regelmäßiger Wartung.
Mit vernetzten Geräten ist jedoch ein Wandel angesagt. Durch die schnelle Lokalisierung von Problembereichen, in denen Lecks auftreten und die Effizienz und Leistung des Gesamtsystems beeinträchtigen können, sind diese Geräte in der Lage, zu bewerten, welche geeigneten Abhilfemaßnahmen für eine schnelle Behebung ergriffen werden müssen. Dies bietet zwei wesentliche Vorteile:
1. Unmittelbare Energieeinsparungen: Weniger Leckagen senken den Energiebedarf für die Drucklufterzeugung direkt.
2. Kompaktere Anlagen: Langfristig ermöglicht eine effizientere Nutzung von Druckluft den Einsatz kleinerer Kompressoren, was finanzielle und ökologische Vorteile mit sich bringt.
Gerätevernetzungen für die Zukunft
Vernetzte Geräte werden es Herstellern und Betreibern ermöglichen, die Leistung zu überwachen und ihre Produktionsumgebung über Jahre hinweg zu optimieren.
Von einfachen Onboard-Displays bis hin zu kompletten Cloud-basierten Systemen, auf die über PC, Tablets oder Smartphones zugegriffen werden kann, bieten vernetzte Geräte eine „einzige Nachweisquelle" für die Systemleistung.
Entscheidend ist jedoch, vernetzte Geräte nicht nur als Datenlieferanten zu betrachten, sondern als Werkzeuge zur Gewinnung aussagekräftiger Erkenntnisse.
Ein vertrauenswürdiger Systempartner kann die besten Lösungen für spezifische Produktionsanforderungen empfehlen – mit vernetzten Geräten, die intelligente, umsetzbare Erkenntnisse für eine bessere Entscheidungsfindung und betriebliche Effizienz liefern.
Bleiben Sie wettbewerbsfähig in einer sich schnell entwickelnden industriellen Landschaft mit vernetzten Geräten. Sprechen Sie uns noch heute an und machen Sie mit uns den ersten Schritt in eine intelligentere, vernetzte Zukunft.
La crescita dei dispositivi connessi nella produzione
Il numero di dispositivi connessi all'Internet delle cose (IoT) sta crescendo a grande velocità, da oltre 16 miliardi di dispositivi a fine 2023 a ltre 18,8 miliardi previsti per la fine del 2024.
I dispositivi connessi colmano la distanza tra le macchine tradizionali e il futuro digitale, permettendo di accedere a informazioni utili e a elementi di efficienza prima irraggiungibili.
Attraverso sensori e tecnologia per la connettività, i dispositivi connessi monitorano la condizione in tempo reale dei componenti, consigliano gli interventi da fare in tempo utile attraverso la manutenzione predittiva, e migliorano le prestazioni generali del sito produttivo e la competitività commerciale.
Infine, l'integrazione dei dispositivi connessi nei processi produttivi permette agli operatori di ridurre il tempo di inattività, risparmiare sui costi di manutenzione e raggiungere gli obiettivi di sostenibilità.
In che modo i dispositivi connessi massimizzano il valore delle linee produttive esistenti?
Per la scelta dei dispositivi connessi da integrare nelle loro linee produttive e per massimizzare il loro valore potenziale, i fabbricanti di apparecchiature originali devono considerare tre fattori chiave.
Integrazione perfetta con i sistemi esistenti
In alcune applicazioni, come gli ambienti che utilizzano i controllori logici programmabili (PLC), qualsiasi nuovo componente deve essere compatibile con i protocolli esistenti. Diversamente, non sarebbero in grado di comunicare efficacemente con il PLC e fornire i dati necessari.
Comunque, nelle applicazioni open-source, molti componenti sono progettati per essere compatibili con un'ampia gamma di componenti esistenti in loco. Questo consente ai fabbricanti di apparecchiature originali di scegliere i dispositivi più adatti per la specifica applicazione.
Indipendentemente dall'applicazione, i fabbricanti di apparecchiature originali devono assicurarsi che i loro dispositivi abbiano le seguenti caratteristiche:
1. siano facili da installare, integrare, e usare, per ridurre al minimo le interruzioni;
2. possano fornire velocemente indicazioni utili, pertinenti e pratiche per poter ottenere più rapidamente dei risultati concreti.
Modularità e flessibilità
I fabbricanti di apparecchiature originali scelgono dispositivi connessi sulla base di una comprensione chiara di quello che vogliono ottenere. Che si tratti del monitoraggio di uno specifico parametro di produzione, la raccolta di informazioni dettagliate sui componenti e sulle prestazioni di un intero sistema, o trovare una soluzione a metà strada, i fabbricanti di apparecchiature originali hanno bisogno di raggiungere il giusto equilibrio:
non fornendo indicazioni abbastanza precise o complete su ciò che è necessario, i fabbricanti di apparecchiature originali rischiano di sottovalutare informazioni fondamentali lasciandosi scappare delle opportunità sfruttabili.
fornendo indicazioni troppo precise, i fabbricanti di apparecchiature originali possono incorrere in costi finanziari più alti all'inizio ed estrarre una quantità travolgente di dati che potrebbero non avere il tempo, la necessità o la capacità di gestire.
Invece, un sistema modulare consente ai fabbricanti di apparecchiature originali di adattarsi con l'evolversi delle loro esigenze. I nuovi dispositivi possono essere aggiunti o sostituiti quando cambieranno le esigenze di monitoraggio, mantenendo aggiornati per il futuro i loro sistemi.
Fornire un valore concreto
I dispositivi connessi devono fornire sempre un valore chiaro ai fabbricanti di apparecchiature di originali. Oltre a ridurre al minimo il tempo di fermo, potrebbero esserci altre considerazioni da fare come la riduzione del consumo energetico, la riduzione delle emissioni di anidride carbonica, e l'ottimizzazione di specifici parametri prestazionali.
Concentriamoci sul tempo di fermo, un fattore fondamentale per la redditività.
Il tempo di fermo erode il tempo di produzione, il processo, e erode anche i margini di profitto. Sebbene eliminare completamente il tempo di fermo sia impossibile, i dispositivi connessi possono aiutare a fornire informazioni utili sui seguenti aspetti:
quale problema sta causando un'interruzione,
cosa è successo,
quale azione riparatrice è necessaria, e
quali pezzi sono necessari per la riparazione.
Queste informazioni utili aiutano a prendere decisioni migliori sulle specifiche e sulla manutenzione dei componenti, permettendo ai fabbricanti di apparecchiature originali di ridurre i rischi di ulteriori tempi di fermo in futuro.
Esempio: i dispositivi connessi nei sistemi ad aria compressa
I dispositivi connessi fanno molto più che individuare problemi; forniscono soluzioni praticabili che generano vantaggi reali.
Un'area chiave in cui dispositivi connessi possono aggiungere un valore notevole è quella dei sistemi ad aria compressa.
Una convinzione errata diffusa è che siccome l'aria è sempre disponibile intorno a noi, l'aria compressa è una risorsa gratuita. La verità è che l'aria compressa è uno dei servizi a più alto uso energetico del settore industriale, richiedendo una notevole quantità di energia per la compressione e la preparazione dell'aria affinché sia pronta per l'uso nelle applicazioni pneumatiche.
Infatti, solo in Europa, circa il 10% dell'intero consumo elettrico industriale è assorbito dalla produzione di aria compressa. In una condizione di costi energetici in rapida crescita, i fabbricanti di apparecchiature originali devono lavorare rapidamente per rendere i loro processi più efficienti e ridurre al minimo questi costi.
Una delle sfide principali per i sistemi ad aria compressa riguarda le perdite. Le perdite sono il risultato comune ma inevitabile dell'usura dei sistemi. Spesso non vengono affrontate perché difficili da individuare, perfino in stabilimenti in cui i sistemi vengono regolarmente controllati.
I dispositivi connessi, tuttavia, stanno contribuendo a cambiare questa situazione. Determinando con rapidità e precisione le aree problematiche in cui si possono verificare le perdite incidendo sull'efficienza e sulle prestazioni generali del sistema, questi dispositivi possono valutare le azioni risolutive con cui i fabbricanti di apparecchiature originali possono intervenire e applicare soluzioni rapide di correzione. Questo fornisce due vantaggi chiave.
1. Risparmi energetici immediati: la riduzione delle perdite riduce direttamente l'energia necessaria per la produzione di aria compressa.
2. Dimensioni ridotte dell'apparecchiatura: nel tempo, la migliore efficienza del sistema può permettere agli stabilimenti produttivi di ridurre le dimensioni dei loro compressori, migliorando a lungo termine i risultati finanziari e ambientali.
Il futuro dei dispositivi connessi
I dispositivi connessi consentiranno ai fabbricanti di apparecchiature originali e agli operatori di monitorare le prestazioni e ottimizzare i loro ambienti produttivi per i prossimi anni.
Partendo dai semplici schermi integrati ai sistemi completi basati su cloud accessibili tramite PC, tablet, o smartphone, i dispositivi connessi forniscono un'unica fonte di informazione affidabile sulle prestazioni di sistema.
Comunque, è importante guardare ai dispositivi connessi non solo come raccoglitori di dati, ma come strumenti per generare intuizioni significative.
Un partner affidabile per i sistemi può consigliare le migliori soluzioni per specifiche esigenze produttive, con dispositivi connessi che forniscono informazioni significative, utili per prendere decisioni concrete, migliorando il processo decisionale e l'efficienza operativa.
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