Vor dem Hintergrund von Digitalisierung und Industrie 4.0 strebt die Asys Group eine rundum vernetzte Elektronikfertigung an. Trotz aller Automatisierung und Digitalisierung stellt der Mensch weiterhin einen wesentlichen Teil der Fertigung dar. Er kontrolliert die Anlagen und muss bei Bedarf in den Herstellungsprozess eingreifen können. Daher ist es wichtig, dass der Mitarbeiter immer mit zielgerichteten Informationen versorgt wird. Dazu hat Asys das smarte Assistenzsystem Pulse entwickelt, das den Arbeitsalltag des Maschinenbedieners erheblich vereinfacht.

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Mit Pulse lässt sich die gesamte Produktionslinie inklusive Lagersystemen und autonomen Transportrobotern überwachen. Da ein smartes Assistenzsystem lediglich dann Sinn macht, wenn sämtliche in der Fertigung installierten Anlagen und Systeme miteinander verknüpft sind, verfügte Pulse von Beginn an über eine offene Schnittstelle. Mittlerweile sind alle Anlagenhersteller, deren Produkte sich aufgrund der Anbindung über die offene Schnittstelle als Pulse-fähig erweisen, in der Pulse-Community gebündelt. So können die individuellen Linienkonfigurationen herstellerübergreifend sowie lückenlos mit Pulse beaufsichtigt werden.

Deutlich kürzere Reaktionszeiten

Für den Informationsaustausch zwischen Produktionslinie und Bediener kommen Smartwatches und Tablets zum Einsatz. Auf diese Weise lassen sich wichtige Informationen zielgerichtet an den zuständigen Mitarbeiter weiterleiten. Insbesondere die leichte Smartwatch kann der Bediener während der ganzen Schicht bequem bei sich tragen, er wird somit mobil.

Die von Pulse gesammelten Daten sämtlicher Maschinen und Systeme werden zuvor auf das Wesentliche reduziert und dem Anwender anschließend durch praktische Apps zur Verfügung gestellt. Weil fehlende Informationen oft die Ursache für eine ineffiziente Arbeitsweise in der Fertigung sind, zeigt sich die App Alerts&Info als eine der beliebtesten Pulse-Anwendungen. Wenn beispielsweise der Füllstand von Magazinen und Behältern zur Neige geht oder Probleme an der Maschine auftreten, visualisiert die Smartwatch des zuständigen Mitarbeiters diese Informationen priorisiert und in Echtzeit. Der Bediener kann also unmittelbar die erforderlichen Maßnahmen ergreifen.

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Messungen in der Praxis belegen, dass sich die Reaktionszeiten bei in der Produktion vorgefallenen Problemen durch die Nutzung von Pulse um 48 Prozent verringert haben. Auf dem zugehörigen Tablet lassen sich bei Bedarf zudem weitere Informationen mobil abrufen, wie etwa Service- und Statusinformationen, Messwerte oder Kamera-Livebilder.

Dauerhaft zuverlässig verbunden

Für die Akzeptanz des Assistenzsystems beim Anwender ist neben dem Nutzwert der Anwendung auch deren zuverlässige Funktion ausschlaggebend. Abgesehen von einer ausreichenden Betriebszeit der mobilen Endgeräte muss darüber hinaus eine dauerhafte und zuverlässige Kommunikationsverbindung überall im Umfeld der Maschine sichergestellt sein. Als Übertragungslösung hat sich hier Wireless LAN (IEEE 802.11) bewährt, denn mit dem Funkstandard arbeiten Smartwatches stand-alone, lassen sich folglich ohne Smartphone oder Tablet verwenden. Benötigt wird lediglich ein WLAN mit guter Signalabdeckung rund um die Fertigungslinie. Diese Anforderung klingt banal, erweist sich in der Praxis aber als häufiges Problem, das schnell zu hohem Frust beim Nutzer führt, da die Sende- und Empfangsleistung mobiler Endgeräte eher gering ist. Deshalb sollte bei der Planung der Lösung auf eine gute Funkleistung der WLAN-Verbindung geachtet werden. Außerdem kommt der funktechnisch optimalen Montageposition der Wireless-Geräte auf der Produktionslinie eine große Bedeutung zu. Nur so ist eine flächendeckend ausfallsichere und energiesparende WLAN-Kommunikation realisierbar. Werden diese Rahmenbedingungen beherzigt, sind mit einer Smartwatch Akkulaufzeiten von länger als einer Schicht in der Praxis möglich.

Einfach und schnell installiert

Für die zuverlässige Datenübertragung mit den mobilen Geräten setzt Asys industrielle Wireless-LAN-Technologie von Phoenix Contact ein. Während zum Marktstart von Pulse im Jahr 2015 noch ein Access Point der Produktfamilie WLAN 5100 mit externen Antennen genutzt wurde, verwendet das Unternehmen heute den speziell für diese Art von Anwendungen entwickelten Maschinen-Access-Point der Baureihe WLAN 2100. Dieses Wireless-Gerät zeichnet sich laut Angaben des Herstellers durch sein besonderes Design aus. Als Komplettlösung vereint der Access Point das WLAN-Modul und die Antennentechnik in einem kompakten, schlagfesten Gehäuse, das anstelle der Antennen durch eine einfache Ein-Loch-Montage außen auf der Maschine befestigt wird. Dadurch ergeben sich gleich mehrere Vorteile. Zum einen ist kein teures Zubehör – wie Antennen oder Kabel – mehr erforderlich. Die Installation erfolgt einfach und schnell. Es wird auch kein Platz in der Maschine respektive im Schaltschrank benötigt. Zum anderen lässt sich der WLAN 2100 problemlos an einer funktechnisch günstigen Position auf der Maschine anbringen. Ferner zeigt sich der Access Point im Vergleich zu einem konventionellen WLAN-Modul mit externen Antennen als kostengünstig.

Flexible Kanalunterstützung im 2,4-GHz- und 5-GHz-Band

Entscheidend für eine große Reichweite und stabile Funkübertragung in einer stark reflektierenden industriellen Umgebung ist der Einsatz qualitativ hochwertiger und passender Antennentechnik. Denn selbst ein performantes WLAN-Modul erzielt kaum die gewünschte Wirkung, wenn der größte Teil der Signalleistung aufgrund von in der Qualität schlechten und nicht geeigneten Antennen verpufft.

Bei der Entwicklung des WLAN 2100 lag daher ein Schwerpunkt auf der zu nutzenden Antennentechnik. Zwei speziell konzipierte und in den Access Point integrierte Antennen erlauben in Kombination mit der MIMO-Antennentechnologie (Multiple Input Multiple Output) eine ausgesprochen störsichere Funkkommunikation – und das sogar bei schwierigen industriellen Umgebungsbedingungen.

Neben einer klassischen 360-Grad-Rundstrahlantenne ist eine zirkular polarisierte Spezialantenne im Gehäuse verbaut, die besonders gute Ergebnisse in einem hoch reflektiven Umfeld erreicht. Beide Antennen unterstützen sowohl das 2,4-GHz- als auch das 5-GHz-Band, was eine flexible WLAN-Kanalunterstützung beim Anlagenbetreiber ermöglicht.

Das Assistenzsystem Pulse von Asys belegt, dass die smarte Fertigung nicht nur Zukunftsmusik, sondern heute schon oft Realität ist. Seit der Einführung im Jahr 2015 wurden bereits über 100 Produktionslinien mit der Lösung inklusive Smartwatches ausgerüstet. Zur Herstellung des Access Points WLAN 2100 kommt bei Phoenix Contact Electronics in Bad Pyrmont in der entsprechenden Fertigungslinie ebenfalls das Pulse-System zum Einsatz. Wegen der zuverlässigen und einfach handhabbaren Technik sowie der deutlichen Vorteile hat sich die Lösung vielfach in der Praxis bewährt.

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