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 Sensorsysteme und Industry 4.0 - klein, smart, kostensparend
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 In Zukunft werden Sensoren und Sensorsysteme eine Schlüsselrolle in der Fertigung einnehmen. Dabei stehen smarte Sensoren, die Signalaufbereitung und -verarbeitung liefern, im Mittelpunkt des Interesses. Anwendungsbereiche und Kerneigenschaften, die dazu erfüllt sein müssen, bietet Panasonic Industry.

2014 stellte das Bundeskabinett in seiner „Neuen Hightech Strategie für Deutschland“ den Punkt Smart Factory/Industry 4.0 als globale Herausforderung für Innovationsführer vor und inkludierte ihn als Schwerpunkt in seiner Wirtschaft- und Wissenschaftspolitik.

Und tatsächlich: Die Wirtschaft steht an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution. Durch das Internet getrieben, wachsen reale und virtuelle Welt immer weiter zu dem vielbeschworenem Internet der Dinge (IoT) zusammen. So haben jüngste Fortschritte in der Fertigungsindustrie den Weg für einen systematischen Einsatz von Cyber-Physical Systems (CPS) geebnet, in dem Informationen aus allen verwandten Perspektiven genau überwacht und zwischen der physischen Fabrikhalle und dem Computerraum synchronisiert werden.

Ausgangspunkt dazu stellt der Einsatz von Sensoren dar, die das physikalische oder auch elektro-chemische Signal in ein Ausgangssignal umwandeln. Welche Sensoren dazu in Frage kommen und welche Eigenschaften sie als Voraussetzung erfüllen müssen, wird folgend beschrieben.

Der Sensormarkt

Panasonic hat vor über 15 Jahren auf die Aufgaben der Erhebung, Sammlung und Weiterverarbeitung von Daten zur Automatisierung in Produktionsprozessen reagiert. Anwender erwarten von modernen Sensoren eine Reihe von Funktionen in Bezug auf digitale Datenverarbeitung: hohe Zuverlässigkeit und minimalen Wartungsaufwand, flexible Netzwerkfunktionen und niedriger Energieverbrauch.

Mit intelligenten Sensoren, sogenannten Smart Sensors, werden diese Anforderungen realisiert. Die möglichen Vorteile von Sensorsystemen in der Produktion betreffen die automatische Identifikation und Datenerfassung von Objekten.

Die Übertragung und Interpretation von Sensorinformation, die Ableitung von Produktionsentscheidungen und die Kontrolle von Produktionsprozessen durch Verfolgung von Produktionsaufträgen können als Anwendungsbeispiele aufgeführt werden.

Zukünftig sind diese Sensoren ein wesentlicher Bestandteil intelligenter Sensorsysteme, die neben der eigentlichen Mengenmessung die komplette Signalaufbereitung und -verarbeitung bereitstellen. In vielen Fällen kommunizieren diese Systeme über leistungsstarke industrielle Netzwerke wie I/O Link, Profinet, EtherCAT, Ethernet/IP und weiteren Feldbustechnologien. Das spielt z. B. in den Segmenten Abstandsmessung, Druck- und Durchflussmessung, faseroptische Sensorik sowie Lasersensorik eine wichtige Rolle.

Als Unternehmen hat Panasonic bereits 2006 auf smarte Sensoren gesetzt und diese für den Industrebereich maßgeblich mitgestaltet. Folgend werden vier Sensoren und Key-Anwendungsbereiche vorgestellt.
   
  
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 SF4D – Reibungslose Wartung und Parametrierung für "Point of Operation Guarding"

Gerade im Bereich von mechanischen und hydraulischen Pressen, Formpressen, Stanz-, Umform-, Niet-, Ösen- und sonstigen automechanischen Montageanlagen sind offene bewegliche Teile eine Gefahrenzone für Mitarbeiter und Personal.

Der „point of operation“ – sprich der Teil, der in der Anlage für die Ausführung des mechanischen oder hydraulischen Vorgangs verantwortlich ist, muss als Gefahrenquelle abgesichert werden.

Sicherheitslichtgitter sind dazu eine unverzichtbare Schutzmaßnahme und deren einwandfreie Funktion und regelmäßige Wartung unverzichtbar. Beides ein massiver Kosten- und Zeitpunkt der durch SF4D klar adressiert wird.

Die Lichtgitter der Serie SF4D überprüfen sich dank der eigens entwickelten und kostenlosen Software nicht nur hinsichtlich falscher Kabelverdrahtung, Trennung, Kurzschlüsse und der Zuverlässigkeit internen Schaltkreise. Ebenfalls kann man dank der Elca-Funktion ungewollte Maschinenstillstände durch Fremdlichteinfluss verhindern und entsprechend kalibrieren.

Details zu allen elektrischen Problemen, z. B. beim Starten des Geräts, werden auf dem digitalen Display angezeigt, was die Wartung wesentlich komfortabler gestaltet. Auch dank des branchenüblichen M12-Stecker wird eine schnelle und unkomplizierte Installation erleichtert.

Einen weiteren klaren Vorteil stellt die nahtlose Struktur und Verarbeitung der SF4D Linie dar, die eine hohe Umweltbeständigkeit garantiert. So ist die Elektronik durch ein zylindrisches Innengehäuse geschützt, ebenfalls wurden Nähte an der Einheit und an den Linsenoberflächen so stark reduziert, dass ein Eindringen durch Partikel wie Ölnebel und Staub ausgeschlossen werden kann.

Sein Übriges tut schließlich das Aluminiumprofil, das bei gleichbleibender Produktgröße hohe Stabilität garantiert und äußert resistent gegenüber mechanischen Belastungen oder Torsion ist.
   
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SF4D. (Bild: Panasonic)
   
   
 Die drei weiteren Beispiele lesen Sie nebenstehend in getrennten Berichten:

http://www.ed-pro.de/artikel.php?id=8451
http://www.ed-pro.de/artikel.php?id=8453
http://www.ed-pro.de/artikel.php?id=8453
     
   
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