Gelebte Datenkommunikation nach Industrie 4.0

Es herrscht Aufbruchstimmung in der Industrie: Die Vorstellung, mit Industrie 4.0 Technologien die Produktion zu revolutionieren, weckt Phantasien. Weidmüller ist an der Entwicklung der Industrie 4.0 beteiligt und kann bereits erste marktreife Ergebnisse präsentieren, als auch die passenden Komponenten für Industrie 4.0 Lösungen liefern.

Weidmüller Managed Gigabit Ethernet Switches: Hochperformante Gigabit-Switches entsprechen den Kommunikationsanforderungen von Industrie 4.0.

Weidmüller Managed Gigabit Ethernet Switches: Hochperformante Gigabit-Switches entsprechen den Kommunikationsanforderungen von Industrie 4.0.

Josef Kranawetter
Geschäftsführer Weidmüller Österreich.

„„Industrie 4.0 wird die reale Produktionswelt mit der virtuellen Datenwelt verbinden. Produkte und Werkzeuge sind dann mit „eigener“ Intelligenz versehen die dadurch intelligent vernetzte, sich selbst steuernde Produktionssysteme entstehen lassen.““

In der Fabrik der Zukunft sprechen Maschinen miteinander. Roboter denken mit und Produkte finden selbst den Weg bis hin zur Logistik. Dass die Produktion zukünftig so flexibel wie eben erwähnt funktioniert, daran arbeiten bereits Forschung und Industrie. Eine automatisierte und damit Ressourcen schonende Produktion reduziert schon heute erheblich die Fertigungskosten. Dieses weiter voranzutreiben, sieht Weidmüller als einen wesentlichen Teil seiner wirtschaftlichen Verantwortung – insbesondere vor dem Hintergrund der knapper werdenden materiellen Ressourcen. Weidmüller arbeitet kontinuierlich an der Optimierung von Fertigungsprozessen – in einem aktuellen Projekt speziell an der Selbstoptimierung innerhalb der eigenen Produktionsanlagen gemeinsam mit dem „Fraunhofer-Institut“.

Kommunikation – die Basis von Industrie 4.0

Wie der Name schon sagt, liegt der Fokus von Industrie 4.0 auf der Intelligenz der einzelnen Automatisierungskomponenten sowie dem Datennetzwerk, das die Kommunikation zu den übergeordneten Steuerungen, Leitsystemen und Managementsystemen sicherstellt. Mit zunehmender Flexibilisierung der Produktion nimmt aber auch die Datenflut vehement zu. Immer mehr Sensoren kommen zum Einsatz aber auch die drahtlose Datenübertragung stellt eine große Herausforderung sowohl an die auszuwertenden Systeme und Datenarchive als auch an die Komponenten innerhalb eines Netzwerkes.

Für solche Produktionsprozesse bedarf es leistungsfähiger, innovativer Komponenten für sichere und gigabitfähige Kommunikationsnetzwerke. Durch eine höhere Anzahl von Netzwerkteilnehmern sind gesteigerte Sicherheitsanforderungen an die Kommunikation erforderlich, welche IPv6-fähige Industrial-Ethernet-Geräte erfüllen. Mit gigabitfähigen Ethernet-Steckverbindern, Switchen und Routern oder Geräte mit integrierten Ethernet-Schnittstellen für autonome Intelligenz können lokale Informationen, z. B. von Sensorik und Aktorik, nicht nur weitergeleitet, sondern direkt vor Ort in Echtzeit verarbeitet und Prozessentscheidungen gefällt werden. Damit setzt Weidmüller einen entscheidenden Schritt in Richtung Industrie 4.0.

In beweglichen Applikationen oder unzugänglichen Umgebungen sind drahtlose Kommunikationslösungen von Vorteil. Denn überall dort, wo eine Verkabelung nicht effektiv oder eine mobile Netzanbindung benötigt wird, kommt heute Wireless LAN auch in industriellen Produktionsstätten oder Anlagen zum Einsatz. Ein Anwendungsbeispiel in der flexiblen Produktion sind so genannte Automatic Guides Vehicles (AGV) die über WLAN in den Produktionsprozess eingebunden werden. Dabei ist das Roaming zwischen mehreren Funkzellen wichtig, wodurch eine individuell konfigurierbare Funkabdeckung ermöglicht wird. Das WLAN-Modul von Weidmüller ist flexibel als Access-Point, Bridge oder Client verwendbar. Durch die alternative Versorgung per Power-over-Ethernet (Spannungsversorgung über das Datenkabel) lässt es sich besonders einfach in eine bestehende Infrastruktur einbinden. Höchste Datenintegrität wird durch die Einbindung in einen RADIUS-Dienst und durch die sichere Verschlüsselung mit WPA2 im Funkfeld gewährleistet. Es können flexibel mehrere Funkfelder aufgespannt werden, in denen sich die Clients durch schnelles Roaming zwischen den Funkzellen bewegen. Je Funkzelle können mehrere Bereiche vergeben werden (Multi-SSID) und unterschiedlichen VLANs zugeordnet werden. Dadurch wird die kabelgebundene Infrastruktur im Funkbereich 1:1 weitergeführt.

Breites Produktangebot für Industrie 4.0 Lösungen

Sicher ist, dass die Datenkommunikation ein zentrales Industrie 4.0-Thema ist. Damit die Kommunikation jedoch höchst verfügbar ist, muss auch die Peripherie entsprechend hochperformant und verlässlich sein. Hier bietet Weidmüller ein breites Produktrange wie das neue Echtzeit-Remote I/O-System „u-remote“ als leistungsfähige Schnittstelle zwischen Sensoren und Aktoren mit der Steuerung. Um Ausfälle zu vermeiden verfügt Weidmüller über industriegerechte Schaltnetzgeräte von 5 V über 24 V bis 48 V, unterbrechungsfreien Stromversorgungen und elektronischer Sicherungen für 24 V Netze. Zudem bewähren sich die DC/DC-Wandler, Dioden-Module, Relais-Module und Kapazitätsmodule seit langem bei der Versorgung elektrotechnischer Baugruppen. Außerdem sind die Produkte der Stromversorgungen universell in Verbindung mit Weidmüller Industrial Ethernet, Blitz- und Überspannungsschutz (VARITECTOR) sowie Relais und Halbleiterschaltern einsetzbar und zu vielen Komplettlösungen miteinander verknüpfbar.

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