Den Datenschatz aus der Maschine heben

Daten zu sammeln ist das große A und O in der Industrie 4.0. Um aber Daten aus den Maschinen gewinnen zu können, kommt es auf die Sensorik mit den richtigen Kommunikationsschnittstellen an. Denn man will Daten aus der Produktion ziehen und zusätzliche Informationen, etwa über die Lebensdauer des Sensors, gewinnen. Dr. Alfred Pfeil, Head of Binary Switching Sensors bei Leuze Electronic: „Wir sehen hier ganz massiv den Trend, neben den Prozessdaten weitere Daten aus dem Sensor zu übertragen. Diese Daten können beispielsweise Zustandsdaten oder Information zur Verwendung oder Betriebsdauer des Sensors sein. Da diese Daten in der Regel nicht in der lokalen Anlagensteuerung, sondern in übergelagerten Systemen verfügbar gemacht werden müssen, sehen wir hier einen klaren Trend zu einer weiteren Kommunikationsschnittstelle: OPC UA.“

Treiber dieser Datensammelwut sind Branchen wie die Automobilindustrie, Intralogistik, aber auch der Maschinen- und Anlagenbau. Branchen, in denen ein Stillstand der Maschinen und Produktionsbänder viel Geld kostet. Deswegen stehen Themen wie Formatwechsel oder Predictive Maintenance bei Maschinen- und Anlagenbauern hoch im Kurs. Pfeil: „Der Maschinenbau ist noch stärker auf das Thema automatisierter Formatwechsel konzentriert, wohingegen beim Anlagenbau der Fokus eher auf Predictive Maintenance und Serviceunterstützung liegt.“

Haltbar, schnell, robust und einfach in der Handhabung müssen Sensoren von heute sein. Nikolaus Held, Mitarbeiter im Bereich Sensorik, Sicherheitssysteme und Identcodesysteme bei Keyence: „Auch wenn die Preise in der einfachen Sensorik teilweise sehr niedrig sind, ist der Anspruch an Haltbarkeit, Leistungsstärke und einfache Bedienbarkeit eher noch gewachsen. Neben der einfachen Montage und Einstellmöglichkeit bei der Inbetriebnahme stehen Robustheit, Staub- und Schmutzresistenz im Fokus.“ Ein langer Einsatz der Sensoren ist also wichtig, denn sie spielen in der Industrie 4.0 eine tragende Rolle. Als Datenlieferanten werden sie sich je nach Anforderungen auch immer mehr spezialisieren. „Wir sehen hier eher nicht den einen Sensor für alles, sondern eine Spezialisierung der Sensorik auf die spezielle Applikation und Funktion“, erläutert Pfeil.

Um aber überhaupt die großen Datenmengen aus den Maschinen ziehen zu können, müssen Sensoren mit der richtigen Kommunikationsschnittstelle ausgestattet sein. Held: „Auf dem Weg in Richtung der Industrie 4.0 wird der Anspruch an die Kommunikationsmöglichkeiten der sogenannten intelligenten Sensoren, aber auch der einfachen Sensoren weiter steigen.“ Der IO-Link wird dabei als die große Anbindungslösung gehandelt. Denn sie bietet viele Vorteile, erklärt Reiner Müller, Geschäftsbereichsleiter Fabrikautomation bei Pepperl+Fuchs: „Die Zukunft gehört IO-Link. Schnellere Inbetriebnahme, maximale Transparenz bis in die Sensor/Aktor-Ebene und verringerte Wartungskosten – das sind nur einige Vorteile von IO-Link.“

Auch bei der Übertragung von komplexen Systemen sieht Alfred Pfeil von Leuze IO-Link ganz vorne: „Immer dann, wenn ein Sensor komplexere Daten als nur einen binären Schaltausgang liefert oder Parametersätze im Betrieb umgestellt werden müssen, gibt es keine sinnvolle Alternative zu IO-Link. Hier wird sich die Schnittstelle schnell durchsetzen und auch schon viel verwendet.“ Allerdings werden andere Anbindungsarten nach Meinung der Experten auch weiterhin ihre Berechtigung haben, allein schon wegen der hohen Kosten von IO-Link: „So lange ein IO-Link-Eingang an der Steuerung noch deutlich teurer ist als ein binärer Schalteingang wird es auch zukünftig noch einen großen Markt für Sensoren mit einfachem binären Schaltausgang geben“, erklärt Pfeil.

Auch Thorsten Kinkel, Produktmanager Stauff Diagtronics bei Stauff, sieht in der Zukunft neben IO-Link noch andere Anbindungen: „IO-Link wird sich mittel- bis langfristig durchsetzen, da die Anforderung des Marktes – mehr als lediglich physikalische Messwerte zu übertragen – hier eindeutig in den Vordergrund rückt. Bewährte digitale Schnittstellen zur flexiblen Anbindung von Sensorik an bestehende Produktionssysteme wie Modbus, CANopen oder Ethernet werden aber zunächst weiterhin ihre Berechtigung behalten.“

Bei Drehgebern sieht das anders aus, wie Arnold Hettich, Produktmanager Positions- und Bewegungssensorik bei Kübler erklärt. Hier setze man auf OPC-UA: „Zur Übertragung von Positionsdaten oder Drehzahlinformationen über einen Drehgeber ist IO-Link als Schnittstelle zur Steuerung nicht performant genug. Als Schnittstelle zu Industrie 4.0 sehen wir für Drehgeber einen Trend in Richtung OPC-UA-Schnittstelle.“