Sichere Kommunikation in Industrie-4.0-Anlagen

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Phoenix Contact Electronics GmbH

Flexible Bearbeitung auf Basis eines Umlaufsystems

Zunächst wird der Werkstückträger in einen kleinen Rundlauf gefördert. Nachdem ein Laser die Beschriftung vorgenommen hat und die Aussparungen gefräst worden sind, ist das Gehäuse fertiggestellt. Im nächsten Schritt wird die Leiterplatte eingelegt und mit dem Gehäuse verheiratet. Danach schließt sich der große Umlauf an. Im so genannten Löt-Portal erfolgt hier das Verlöten des Gehäuses mit der Leiterplatte. Jetzt ist das Modul voll funktionsfähig. Beim nachgelagerten Programmieren der jeweiligen Firmware wird der Werkstückträger durch einen Zylinder gegen den Prüfkopf gehoben. Es folgen ein High-Voltage- und ein elektrischer Endtest.

Wird ein Auftrag in die Produktionslinie eingelastet, entsteht zunächst der Arbeitsplan. Sobald sich das Produkt auf dem Werkstückträger befindet, stellt ein RFID-Tag die Verbindung zu den Informationen her, die das übergeordnete System liefert. Dazu gehört die Angabe, welche Prüfungen an dem Artikel durchzuführen sind sowie ob und welche Firmware implementiert werden muss.

Ständige Kommunikation zwischen Produkten und Anlagensteuerung

Der Maschinenbediener kommt mit jedem Modul dreimal an seinem Arbeitsplatz in Kontakt. Dabei hat er jedes Mal unterschiedliche Aufgaben zu erledigen. Beispielsweise liest er den RFID-Chip aus, um das Druckbild des gefertigten Artikels mit den ihm dazu an seinem Bildschirm angezeigten Vorgaben zu vergleichen. Oder er legt Platinen ein und verpackt die fertigen Module. Der Bearbeitungszustand der einzelnen Produkte ist dem übergeordneten System über den RFID-Tag bekannt. Daher stellt der Bildschirm nur die Informationen oder Optionen dar, die der Mitarbeiter für die aktuelle Aufgabe benötigt. Die hohe Komplexität, die sich aus der Variantenvielfalt ergibt, wird somit durch die Kommunikation zwischen dem Artikel und der Anlagensteuerung für den Mitarbeiter beherrschbar gemacht. Er erhält eine Hilfestellung, weshalb er seine Arbeit fehlerfrei und schnell erledigen kann.

Wie das Beispiel bei Phoenix Contact zeigt, sind Anlagen schon jetzt flexibel. Da Mensch und Maschine ebenfalls optimal zusammenarbeiten, lassen sich selbst geringe Stückzahlen wirtschaftlich produzieren. Doch was ist erforderlich, um eine vollkommen vernetzte Fabrik und den damit einhergehenden Produktivitätszuwachs umzusetzen?

Durchgängige Digitalisierung als weitere Voraussetzung

Zur Nutzung alle Vorteile der industriellen Fertigung von morgen muss der reale Artikel zwingend mit den auf digitalen Daten basierenden Prozessen kommunizieren. Zu diesem Zweck sind die beteiligten Produkte ebenso durchgängig zu digitalisieren wie die einzelnen Arbeitsstationen, die es während seiner Herstellung durchläuft. So kann der Mensch die komplexer werdenden Produktionsanlagen wirtschaftlich bedienen, weil er unter anderem durch Assistenzsysteme unterstützt wird. Außerdem hat sowohl der Datenaustausch als auch die Ausgestaltung der kommunizierten Inhalte den Anforderungen der Produktionsanlagen zu genügen. Soll der Fertigungsstandort in Zukunft weiterhin erfolgreich sein, müssen Standards und Leitlinie so offen gestaltet werden, dass sie sich ändernde Rahmenbedingungen und neue Geschäftsmodelle abdecken können. (jv)

* Dipl.-Ing. Anja Moldehn ist Marketing Specialist Industrie 4.0 bei Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont

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