Messe-Demonstrator, Bild: Baumüller

Für einen Messe-Demonstrator wurde eine Servopresse vorab simuliert und so auf die Anforderungen des Maschinenbauers ausgelegt. Das Bewegungsprofil der realen Servopresse (links) ist nahezu identisch zu seinem digitalen Zwilling, der simulierten Version (rechts). Bild: Baumüller

Auf der SPS IPC Drives 2017 zeigte Baumüller am Beispiel einer neuen Automatisierungslösung für Servopressen, wie durch Modellbildung und Simulation optimale Antriebs- und Automatisierungskomponenten für verschiedene Maschinen ausgelegt und simuliert werden. Möglich macht dies ein digitaler Zwilling, der das zu erwartende Maschinenverhalten schon im Entwicklungsstadium abbildet, obwohl die Maschine real noch nicht vorhanden ist. Damit verringert sich neben der Entwicklungszeit auch der Aufwand für die Inbetriebnahme deutlich. Softwarefunktionalitäten und Regler-Algorithmen können so schon frühzeitig an der virtuellen Maschine getestet und konstruktive und systematische Fehler früh erkannt und bereinigt werden.

Simulationsergebnisse, Bild: Baumüller
Überblick in Kurven: 3D-Simulation des mechanischen Modells einer Servopresse und die dazugehörigen Simulationsergebnisse. Bild: Baumüller

Und auch in der modellbasierten Auslegung des elektrischen Antriebsstranges unterstützt Baumüller Maschinenbauer. Sämtliche Daten dieser Modelle werden dem Hersteller in der Projektierungsphase für die neue Maschine zur Verfügung gestellt. Die Modellbildung und die Simulation führen zu einer schnelleren Time-to-Market sowie einer höheren Effizienz und Qualität. Darüber hinaus realisiert der Hersteller für seine Kunden bei Bedarf, zum Beispiel für Pressen, die komplette Maschinenauslegung basierend auf den Modelldaten der geplanten Maschine.

Nach Fertigstellung der Maschine kann das Modell auch zur Optimierung des Produktionsprozesses verwendet werden. Dabei können Experten des Unternehmens das Zusammenspiel verschiedener Maschinenkomponenten simulieren und auf diese Weise Verbesserungspotenziale erkennen. Der Kunde profitiert neben signifikant verkürzten Entwicklungszeiten auch von einer schnelleren und einfacheren Inbetriebnahme. Alles in allem ermöglicht die Modellbildung und Simulation dem Maschinenbauer einen effizienteren und qualitativ verbesserten Entwicklungsprozess und zudem die effiziente Optimierung der Maschinen und Anlagen.

Predictive-Maintenance-Lösung

Eine weitere Neuheit im Bereich Service ist Baudis IoT, eine Lösung zur Prozessoptimierung und zur vorausschauenden Wartung von Bestands- und Neumaschinen. Es handelt sich dabei um ein IoT-fähiges Diagnose- und Kommunikationssystem, mit dem der Hersteller eine einfache Vernetzung von Maschinen und Anlagen via Internet und die intelligente Analyse von Daten ermöglicht.

Baudis IoT ist die konsequente Weiterentwicklung des entwickelten Diagnosesystems Baudis, das seit mehr als 20 Jahren im Einsatz ist. Das System kann unabhängig vom Hersteller der Automatisierungskomponenten und der Sensorik eingesetzt, problemlos nachgerüstet und damit upgegradet werden. Es eignet sich daher gleichermaßen für Greenfield- und Brownfield-Anlagen, also zur Digitalisierung von neuen und bestehenden Fertigungsanlagen. Baudis IoT ermöglicht die laufende Überwachung von Automatisierungs-, Antriebs- und Maschinenkomponenten und zeigt deren aktuellen Zustand an. Es ermöglicht eine Datenerfassung sowie -analyse und erstellt eine Aktionsempfehlung. Die Auswertung erfolgt zu jeder Zeit mit den aktuellsten verfügbaren Algorithmen. Dabei verfügt das System über Machine-Learning-Fähigkeiten: Es wird kontinuierlich intelligenter und entwickelt mithilfe von Algorithmen eigenständig Lösungen. Durch die Vermeidung von Fertigungsfehlern erhöht sich so die Produktivität und dies ganz automatisch durch einen selbstregelnden Prozess.

Sichere Fernwartung

Mit der zunehmenden Vernetzung steigt allerdings auch die Bedrohung durch Cyberkriminalität. Um die Security zu bewahren, bietet Baumüller mit Ubiquity eine sichere Lösung für die Fernwartung von Maschinen und Anlagen an. Ubiquity ist eines der ersten Softwareprodukte im Bereich industrieller Fernwartung, das nach IEC 62443-3-3 zertifiziert worden ist und damit den Anforderungen des Grundschutzkataloges des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) entspricht. Die Laufzeitumgebung ist in alle Windows-basierten HMIs des Herstellers vorinstalliert und kann mit einer Domäne verbunden werden.

Mit der Softwarelösung stellt das Unternehmen seinen Kunden eine Möglichkeit zur Prozesskontrolle und zur einfachen und sicheren Fernwartung zur Verfügung. Mit Ubiquity kann weltweit der Zustand der Maschinen überwacht und im Bedarfsfall schnell und gezielt reagiert werden. Die Möglichkeit der schnellen und präzisen Analyse, Diagnose, Handlungsempfehlung und Fehlerbehebung spart so Zeit und Kosten und steigert die Produktivität und Effizienz von Maschinen. Auf der Messe war Ubiquity live im Einsatz zu sehen. Eine auf dem Betriebs-Gelände in Nürnberg stehende Maschine konnte per sicherer Fernwartung vom Messestand aus bedient werden. bf

Smart-Data-Analyse, Bild: Baumüller
Durch Smart-Data-Analyse werden mit Baudis IoT Fertigungsfehler vermieden und die Produktivität erhöht. Dies geschieht ganz automatisch durch einen selbstregelnden Machine-Learning-Prozess. Bild: Baumüller