Drehgeber und Schleifringe für Industrie 4.0 Konzepte

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Im Vergleich zur aktuellen Automatisierungswelt, die hauptsächlich geräteorientiert ist, bietet Industrie 4.0 eine ganzheitliche Systemsicht. Darüber hinaus ermöglicht die Technologie einen herstellerunabhängigen Zugriff auf Gerätedaten, zusätzliche standardisierte Services sowie eine vereinfachte Administration der Geräte. Sensoren wie Drehgeber und auch Schleifringe spielen hierbei eine entscheidende Rolle. Kübler zeigt konkret an verschiedenen Use-Cases welche zusätzlichen Aufgaben neben der reinen Erfassung von Geschwindigkeit und Position durch Drehgebern und Übertragung von Strom, Signalen und Daten durch Schleifringe übernommen werden können. Connectivity, Identifications, Diagnostics und Adaptability - das sind Eigenschaften die aus Sicht von Kübler ein Industrie 4.0 Produkt mit sich bringen sollte.

Drehgeber - Industrie 4.0 ready
Welche Industrie 4.0 Funktionalitäten ein Drehgeber benötigt, um „Industrie 4.0 ready“ zu sein, hängt vom Gesamtkonzept ab. Entscheidend dabei ist die Rolle, die dem Drehgeber zugeteilt wird. Entweder als ein eigenständiges Industrie 4.0-Objektes (Asset) oder als ein Teil davon. Daraus ergibt sich, ob der Drehgeber seine eigene Verwaltungsschale haben muss oder in eine bestehende Verwaltungsschale eingebunden wird. in Drehgeber mit eigener Verwaltungsschale hat nicht nur Funktionen auf dem „Field Level“, sondern auch auf dem „Control Level“ und sogar bis zur direkten Edge-Kommunikation. In der höchsten Ausbaustufe spricht man z. B. von einem Industrial Ethernet Drehgeber mit integriertem Webserver und zusätzlichem OPC-UA-Protokoll. Als Use-Case kann beispielsweise die Inbetriebnahme einer Antriebsachse mit Industrial Ethernet Drehgebern dank des elektronischen Typenschilds vereinfacht werden. Hier sind alle Informationen über Arbeitsbereich, maximale Drehzahl, maximale Temperatur und die Angabe des Installationsstandortes des Motors und Drehgebers vorhanden und abrufbar.

Schleifringe - Industrie 4.0 enabler
Schleifringe sind hoch integrierte Bestandteile von komplexen Maschinen. Sie können dadurch besonders viele und zuverlässige Informationen über den Maschinenzustand und die Wartungsanforderungen liefern. Deshalb nutzt Kübler die Schleifringe als “Industrie 4.0 enabler“ und hat dazu Sensorik-Systeme in seine smarten Schleifringe integriert, ohne dabei zusätzlichen wertvollen Einbauraum in Anspruch zu nehmen. Die genaue Messung und Überwachung von Achsbewegungen, Vibrationen und der Temperatur, gekoppelt mit der Speicherung von Lifetime Histogrammen, liefern alle notwendigen Informationen für Condition Monitoring. Als Use-Case steht der Schleifring als Product-as-a-Service zur Verfügung. In diesem Fall wird der Schleifring als Dienstleistung angeboten bzw. Kübler stellt sicher, dass eine zuverlässige Übertragung von Strom, Signalen und Daten dauerhaft gewährleistet ist. Dank integrierter Sensorik werden zusätzliche Zustandsgrößen erfasst und für Condition Monitoring und Lifetime Histogramme verwendet. Dies sorgt für eine hohe Anlagenverfügbarkeit, da im Falle einer Wartung diese rechtzeitig erkannt wird. Industrie 4.0 wird Realität und Kübler bietet hierzu passende Lösungen an.