Henry Ford führte 1913 in seiner Autofabrik das Fließband ein. Damit revolutionierte er nicht nur die Automobilproduktion, sondern die gesamte industrielle Fertigung. In den 70ern brachte der Fortschritt in Elektronik und IT die Industrie 3.0 mit weiteren Automatisierungen. Heute stehen wir in den Startlöchern für die vierte industrielle Revolution – angetrieben durch den Kundenwunsch nach qualitativ hochwertigen, individualisierbaren und dennoch erschwinglichen Produkten, ermöglicht durch Digitalisierung, Vernetzung und intelligente Automation. Und wieder gilt die Autoindustrie als einer der Vorreiter. Audi zeigt heute bereits im Werk in Neckarsulm, wie die Produktion in der Fabrik von morgen aussieht.
Führerlos fährt die Karosserie des aktuellen Sportwagen R8 dort einzelne Montageinseln an. Denn Fords Fließband ist fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) gewichen. Ist eine Montageinsel nicht erforderlich, weil der Kunde z. B. keine Sitzheizung bestellt hat, umfährt das FTF diese Station. Taucht ein Problem an einer der Inseln auf, steht damit nicht mehr die gesamte Montage still.
Augen, Ohren und Tastsinn
Eine Smart Factory wird für jeden einzelnen Automobilbauer, ob Audi, BMW, Daimler oder VW eine andere Ausprägung aufweisen, wie auch für deren Zulieferer. Unterschiedlichste Technologien kommen zum Einsatz: Drohnen bringen Ersatzteile zu Montagestationen, 3D-Metall-Laserdrucker fertigen komplexe Werksmaterialien und VR-Brillen unterstützen Montage-Mitarbeiter bei der Arbeit. Die konkrete Ausprägung hängt vom jeweiligen Produktionssystem ab. Doch eines haben die Fabriken der Zukunft gemeinsam: Die Produktion in der Industrie 4.0 ist digital und vernetzt.
Die Voraussetzung für die datenbasierte Fertigung sind Sensoren, die Maschinen und Produkten Augen, Ohren und Tastsinn geben und intelligente Steuerungssysteme mit den notwendigen Informationen versorgen. Die zukünftigen Herausforderungen für intelligente Sensoren reichen vom einfachen Erkennen und Überwachen über die Echtzeit-Erfassung von Messwerten bis hin zur Vernetzung verschiedener Systeme.
NCTE nutzt für ihre Sensorik die eigens entwickelte Technologie der elastischen Magnetostriktion: Durch Magnetisierung lässt sich Metall zum „Sender“ eines Sensors machen. Ein „Empfänger“ erfasst berührungsfrei Magnetfeld-Änderungen und wertet diese aus. Ein Eingriff in das Originaldesign des Kunden ist nicht nötig. Jeder Sensor kann individuell konfiguriert werden. Die Signalausgänge reichen von 0-10 V, 4-20 mA, CAN-Bus bis zu USB. So lassen sich die Sensoren etwa direkt per Plug & Play anschließen und die Daten auf einem Bildschirm darstellen.
In Maschinen und Anlagen überwacht die Sensorik Fertigungsprozesse und schützt etwa vor Beschädigungen durch Überlast. Das ermöglicht eine sogenannte Predictive Maintenance, die vorausschauende Wartung, was Stillstandszeiten minimiert. Zudem lassen sich das Leistungslimit einer Anlage ermitteln und der Materialdurchfluss erhöhen. Um die Produktion im Sinne der Industrie 4.0 selbstständig miteinander zu vernetzen, verfügen Sensoren nicht mehr nur über eine Kommunikationsschnittstelle. Diese ist auch semantisch kompatibel zu anderen Komponenten der Automatisierung.
Lesen Sie über einen mechatronik.info-Premium-Account weiter und laden Sie sich hier den vollständigen Artikel als PDF-Datei herunter: |