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21
JAN
2016

Inline-Messtechnik für die digitale Fabrik

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Inline-Messtechnik_neu

In der digitalen Fabrik kommunizieren Maschinen, Sensoren, Geräte und Messtechnik miteinander und tauschen bei laufendem Fertigungsprozess Daten aus. Die Erfassung von Messdaten, deren Berechnung und die nachgelagerten Ausführungsbefehle finden somit inline statt, d.h. im Produktionstakt. Toleranzmessungen oder Qualitätsprüfungen werden nicht mehr im Labor probeweise durchgeführt, sondern laufen parallel zur Fertigung. Nur auf diese Weise ist es möglich, schnell auf Messungenauigkeiten und auf sich einschleichende Fehlproduktion zu reagieren. Auch Rohstoff- und Energieersparnis lassen sich damit erzielen. Für die Inline-Messtechnik heißt das kurz zusammengefasst: präzise messen trotz widriger Umgebung und unzähliger Störeinflüsse.

Wer heute seine Produktionslinie oder Fertigungsstraße “Industrie 4.0”-tauglich machen möchte, muss keine Rundumerneuerung vornehmen. Inline-Messtechnik kann nachgerüstet werden. Drei Aspekte spielen dabei eine entscheidende Rolle:

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Was ist Inline-Messtechnik?

Der Begriff Inline-Messtechnik setzt sich aus folgenden Wörtern zusammen:

  • In: Während des Prozesses, zwischen den verschiedenen Arbeitsschritten (taktgebunden)
  • Line: Produktionslinie

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Inline-Messtechnik: Die Messgenauigkeit sichern

Für Laborbedingungen gibt es zahlreiche Messgeräte, die sehr präzise Messungen liefern. Anders ist es in der Fertigung oder im Außenbereich, wo die Bedingungen für die Messtechnik deutlich anspruchsvoller sind. Dabei spielen gerade dort die Messergebnisse eine zentrale Rolle: Nacharbeit und Ausschuss können nur nachhaltig reduziert werden, wenn die Toleranzprüfung während eines laufenden Prozesses so präzise ist, dass die Prüflinge zuverlässig innerhalb oder außerhalb der Toleranz zugeordnet werden können. Dient die Messtechnik sogar zur Nachregelung wird noch deutlicher, welche tragende Rolle die Genauigkeit spielt.

Mit hochgenauer Messtechnik reduzieren Sie die Messungenauigkeit, die durch Störeinflüsse im Feld verursacht wird.

Messgenauigkeit mit Inline-Messtechni sichern

Genauigkeit auch bei Temperaturdrift

Der Temperaturdrift kann sowohl durch die Umgebungstemperatur als auch von der Karte selbst verursacht werden. Um die Messgenauigkeit sicher zu stellen, achten wir einerseits auf die Auswahl hochwertiger Bauteile mit wenig Drift. Anderseits schenken wir dem Karten-Layout höchste Aufmerksamkeit. So werden z. B. Bauteile, die Wärme erzeugen, auf der Leiterplatte so platziert, dass sie weitere Bauteile nicht unnötig erhitzen.

Genauigkeit durch Störfestigkeit

Der beste A/D-Wandler nutzt nichts wenn der gemessene Wert ungenau ist. Deshalb ist es wichtig, die Störfestigkeit der gesamten Erfassungskette zu betrachten, vom Sensor bis zur Erfassungskarte. Zu unseren störsicheren analogen PC-Karten bieten wir Ihnen robuste Kabel und Anschlussplatinen, die für den Einsatz in rauer industrieller Umgebung ausgelegt sind.

Mögliche Störeinflüsse
  • Elektromagnetisch: Überspannung/-ströme, Masseschleifen, Kurzschlüsse, EMV-Strahlung
  • Mechanisch: Vibrationen, Schock
  • Klimatisch: Temperatur, Feuchtigkeit/Wasser, Staub, Öl und Schmiermittel, Chemikalien

Vielfältiges Schnittstellenangebot

Für die Anbindung an Maschinen und andere Aktoren bestehender Prozesse muss die Messtechnik Schnittstellen zu den meistverbreiteten Feldbussen wie CAN, Profibus etc anbieten. Um die Messtechnik einfach ins Firmennetzwerk zu integrieren ist außerdem eine Ethernet-Schnittstelle sinnvoll. Dadurch können Messdaten direkt in übergeordnete Systeme wie SPSen, Leitsysteme und SPC-Programme oder MES u.a. zur Kontrolle oder zu Statistikzwecken übertragen werden. Um die Effizienz der Vorgänge zu verbessern ist die Datenrate der ausgewählten Schnittstelle zu beachten. Je nach Applikation müssen viele Daten schnell übermittelt werden.
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Autonome Produktion durch intelligente Akteure

Um die Autonomie der digitalen Fabrik zu verwirklichen, müssen die Akteure der Produktion/Fertigung interagieren: Sensoren, Maschinen, Messtechnik, Steuerungen, etc. tauschen Daten aus und geben stets ein aktuelles Bild des Produktionsstandes wider. Entsprechende Onboard-Intelligenz ermöglicht der Messtechnik, Daten zu verrechnen (z. B. Mittelwerte oder Grenzwerte ermitteln) bevor sie diese an weitere Produktionsteilnehmer weiterschleift oder Handlungen direkt ausgibt. Die gespeicherten Algorithmen können immer wieder geändert und auf die Messsysteme gespeichert werden.
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Modernisieren Sie Ihre Anlage mit leistungsfähiger Messtechnik

Produktionsanlage moderniseren für die digitale Fabrik (Industrie 4.0)

Der Schritt zur Digitalisierung der Fabrik erfordert nicht zwingend eine Generalüberholung der Fertigunggsstraße oder Produktionsanlage. In der Regel reicht es aus, die bestehenden Prozesse mit ergänzenden Systemen aufzurüsten, die fehlende Messaufgaben übernehmen. In so einem Fall, wenn die bereits eingesetzte Technik nicht auf dem neuesten Stand ist, ist es wichtig einen Partner zu finden, der sowohl ältere als auch auch aktuelle Technologie anbietet. Hier wirkt sich also die Langzeitverfügbarkeit der Inline-Messtechnik besonders positiv auf die Umsetzung der Anlagen-Modernisierung aus.

ADDI-DATA hat bereits viele Retrofit-Projekte durchgeführt und kann flexibel auf die Gegebenheiten eines vorhandenen Prozesses reagieren dank einer breiten Palette von Produkten sowie dank des inhouse Engineering.

Beispiel eines Retrofit-Projektes

Entwicklung einer Messeinrichtung für vorhandene Messtaster

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Aufgabe:

Ein Uhrenhersteller sucht eine neue Messelektronik, die sich sowohl für einen Handprüfplatz als auch für eine tragbare Lösung zur Prüfung der Zahnlänge undes Zahnabstands eignet, bei der mehrere Punkte vermessen werden. Die vorhandenen Messtaster mit µAPP-Signalen sollen weiterhin verwendet werden, da sie hochpräzise und deshalb sehr teuer sind.

Lösung:

Das Ethernet-System MSX-E1721 für die Längenmessung wurde speziell für die Erfassung der Messtaster mit µAPP-Signalen entwickelt. Es ermöglicht dem Uhrenhersteller, neue Technologie nahtlos in ein bestehendes System einzubinden. Das MSX-E1721 ist kompakt und präzise und eignet sich hervorragend als tragbare Lösung. Da die Messtaster manuell gesteuert werden, muss das schnelle System MSX-E1721 so eingerichtet werden, dass der Referenzpunkt rasch gefunden wird. Über eine LED ist sofort ersichtlich, ob eine Erfassung des inkrementalen Eingangs läuft. Das Ethernet-System ist über Jahre hinweg lieferbar und entspricht somit der Anforderung des Uhrenherstellers auf Langzeitlieferbarkeit.

Produktseite MSX-E1721
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