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Innovatives Safety-Konzept mit flexibel parametrierbarem Nothalt

In der Industrie 4.0-Demo-Anlage des SmartFactoryKL-Partnerkonsortiums wurde ein dynamisches Safety-Konzept auf Basis eines industriellen ethernet-basierten Kommunikationsprotokolls realisiert. Damit kann der Nothalt erstmals flexibel über einzelne Fertigungslinien parametriert werden. Das bringt beispielsweise bei einem Anlagenumbau erhebliche Vorteile.

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In der Industrie 4.0-Demo-Anlage des SmartFactoryKL-Partnerkonsortiums kommt ein dynamisches Safety-Konzept zum Einsatz. Somit kann der Nothalt erstmals flexibel über einzelne Fertigungslinien parametriert werden. (Bild: ©SmartFactoryKL / C.Arnoldi)

In der Industrie 4.0-Demo-Anlage des SmartFactoryKL-Partnerkonsortiums kommt...

Die Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V. und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) stellen die weiterentwickelte Industrie 4.0-Anlage gemeinsam mit den 18 beteiligten Partnerunternehmen auf der diesjährigen Hannover Messe aus. Das Besonderes des neuen Anlagen-Layouts: Die Module sind nicht mehr in einer Reihe aufgebaut, sondern verteilen sich auf drei Fertigungslinien – zwei automatisierte Produktionslinien und eine manuelle Montagestation. Das Demo-Produkt, ein individualisierter Visitenkartenhalter, kann damit auf unterschiedliche Arten hergestellt werden.

Dieses flexible Anlagensetup bietet aber auch neue Möglichkeiten für ein modulares, dynamisches Safety-Konzept, das im Realbetrieb etwaige Produktionsausfälle reduzieren hilft: Durch die mit Mindestabstand physisch getrennte Anordnung der zwei Produktionslinien ergeben sich nämlich mehrere unabhängige Nothalt-Bereiche. Geht eine Linie in einen sicheren Zustand, kann der Rest der Anlage somit weiterhin produzieren.

Industrielles, ethernet-basiertes Kommunikationsprotokoll als Basis

Das neue Safety-Konzept wurde mittels eines industriellen ethernet-basierten Kommunikationsprotokolls umgesetzt. Es erfolgte der Einbau einer zentralen Sicherheitssteuerung im Serverschrank, gleichzeitig erhielten alle Module der Anlage kleine I/O-Koppler, um die Signale über die funktionale Sicherheit der Produktionsmodule auszutauschen. Das bedeutet: Module oder Fertigungslinien können nun dynamisch parametriert werden. Damit kommen in einem Nothaltfall
lediglich einzelne Anlagenteile, aber nicht die komplette Anlage zum Erliegen. „Mit diesem Setup kann wertvolle Zeit in der Produktion gewonnen werden“, zeigt sich Prof. Dr.-Ing. Detlef Zühlke, Vorstandsvorsitzender der Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V. und Leiter des Forschungsbereichs Innovative Fabriksysteme am DFKI, stolz auf das Erreichte.

Erhöhte Flexibilität dank modularer Zertifizierung

In der Vergangenheit waren alle Produktionsmodule der Demo-Anlage mittels Direktverdrahtung in einer einzigen Nothaltschleife zusammengefasst. Diese klassische, drahtgebundene Technik führte zu einem hohen Verkabelungsaufwand, wenn neue Produktionslinien gebildet wurden. Außerdem war die Menge an übertragbaren Informationen stark beschränkt, während gleichzeitig die Ursache eines sicheren Zustands nur schwer auszumachen war. Durch das neue, u. a. mit Hilfe der Partnerunternehmen Belden/Hirschmann, Bosch Rexroth, Cisco, Eplan, Festo, Harting, IBM, iTAC, Lapp Kabel, Mettler Toledo, MiniTec, Phoenix Contact, Pilz, proALPHA, TE Connectivity, TÜV SÜD, Weidmüller und Wibu-Systems geschaffene dynamische Nothalt-Konzept konnten diese Nachteile ausgeräumt werden.

Wesentliche Vorteile bringt so ein dynamisches Safety-System auch bei der Neuzertifizierung bereits bestehender Anlagen. Eine Tatsache, die im Industrie 4.0-Zeitalter zunehmend an Bedeutung gewinnt. Schließlich geht eine Flexibilisierung der Produktion sehr häufig mit einem Anlagenumbau oder einer Anlagenerweiterung einher.

Hannover Messe:

Halle 8, Stand D 20


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