Zugriff auf Service- und Wartungsinformationen

Mit den Vakuum- und Druckschaltern hat der Anwender via Smartphone oder Tablet einfachen Zugriff auf Service- und Wartungsinformationen. Bild: J. Schmalz

Anwender benötigen zuverlässige Informationen über die Sicherheit von Anlagen und einzelnen Komponenten. Nur so lassen sich beispielsweise Störungen schnell beheben und vorbeugende Wartungsmaßnahmen vornehmen. Der Vakuum-Spezialist Schmalz treibt deshalb seit Jahren eine durchgängige Kommunikation von der Komponente direkt am Greifsystem bis zur Steuerung und sogar bis in die Leitebene voran.

Jetzt geht das Unternehmen den nächsten Schritt: Über NFC (Near Field Communication) lassen sich Daten von intelligenten Vakuum-Komponenten direkt aus dem Prozessor des Gerätes auslesen und auf mobilen Endgeräten zur Verfügung stellen – dem Anwender eröffnen sich dadurch völlig neue Möglichkeiten, den Produktionsprozess effizienter zu gestalten.

Industrie 4.0 hat längst begonnen

Grafik kommunikation

IO-Link und NFC machen Informationen zu Gerät und Prozess für Management, Inbetriebnehmer und Instandhalter sichtbar. Bild: J. Schmalz

„Unsere intelligenten Geräte, die sogenannten Smart Field Devices, sind schon lange in der Lage, wichtige Prozessdaten zur Verfügung zu stellen. Funktionen wie Energy Monitoring, Condition Monitoring oder Predictive Maintenance, beispielsweise bei Vakuum-Erzeugern, haben sich am Markt etabliert und kommen unter anderem sehr erfolgreich in der Automobilindustrie zum Einsatz“, sagt Walter Dunkmann, Leiter Geschäftsentwicklungsprozess Vakuum-Komponenten bei Schmalz.

Das Unternehmen stattet Geräte wie den Kompaktejektor SCPSi oder den Nadelgreifer SNGi-AE dazu mit IO-Link aus – die Voraussetzung dafür, dass die auf Feldebene erfassten Daten bis in die Steuerung, auf Prozess-, Betriebsleitebene oder Unternehmensebene kommuniziert werden können.

Die Zukunft rund um das Internet der Dinge und die vielzitierte Industrie 4.0 hat also auch in der Automation längst begonnen, die Stichworte lauten Flexibilität und zunehmende Vernetzung. „Das Management oder der Inbetriebnehmer einer Anlage hat nun alle wichtigen Informationen zur Verfügung, um bei Bedarf schnell in den Prozess einzugreifen“, erklärt Dunkmann.

Die Automatisierungscloud

Vakuum- und Druckschalter VSi

Die Vakuum- und Druckschalter VSi sammeln Daten, interpretieren sie und stellen die Informationen im Netzwerk bereit. Bild: J. Schmalz

Vakuum-Komponenten wie der Vakuum- und Druckschalter VSi von Schmalz rücken in den Mittelpunkt des Greifprozesses: Ganz vorne am Werkstück sammeln sie Daten, interpretieren sie und stellen sie im Netzwerk bereit. An Stelle der klassischen Automatisierungspyramide mit hierarchischer Kommunikation tritt eine Automatisierungscloud. Mit der Übertragung der Daten auf mobile Endgeräte eröffnet Schmalz nun einen weiteren Datenkanal: Plötzlich ist nicht nur der Inbetriebnehmer oder das Management in der Lage, die Prozessdaten auszulesen.

Auch der Instandhalter hat wichtige Daten direkt auf seinem Smartphone oder seinem Tablet zur Verfügung – nach wenigen Sekunden, ohne Kabel oder zusätzlichen Stromanschluss, nutzerfreundlich dargestellt und mit einem Gerät, dessen Nutzung im privaten Umfeld schon seit langer Zeit Standard ist. Schmalz nutzt zur Datenübertragung NFC.

„Ich vergleiche NFC in diesem Zusammenhang gerne mit einem Bus, der Daten von A nach B und wieder zurück bringt“, so Walter Dunkmann. Near Field Communication ist ein internationaler Standard für den Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Geräten über kurze Distanzen. Bekannteste Anwendung im Consumer-Bereich ist das Bezahlen mit dem Handy, das Apple derzeit vor allem in den USA forciert und das bald auch in Deutschland Einzug halten wird. Komponenten mit dieser Technologie enthalten einen Tag, auf dem die gesammelten Daten gespeichert sind.

Schmalz setzt auf NFC

Walter Dunkmann

„Wir sind überzeugt davon, dass wir mit NFC-fähigen Komponenten erneut eine Vorreiterrolle einnehmen werden, ähnlich wie 2008, als wir weltweit die ersten Vakuum-Erzeuger mit IO-Link-Schnittstelle auf den Markt gebracht haben.“
Walter Dunkmann, Leiter Geschäftsentwicklung Vakuum-Komponenten bei J. Schmalz. Bild: J. Schmalz

Die Besonderheit bei Schmalz-Komponenten: NFC liest die Daten direkt aus dem Prozessor der Komponente aus – das ist in der industriellen Fertigung derzeit einmalig. Hält der Anwender ein geeignetes Smartphone im Abstand von zwei Zentimetern an das Gerät, baut sich automatisch eine Verbindung auf. Eine Spule induziert Spannung in einen Prozessor, der seine Informationen über eine Antenne überträgt. Der Datenaustausch erfolgt ohne zusätzliche Spannungsversorgung. Die dafür notwendige Energie kommt vom Smartphone. Die Gefahr der Fehlparametrierung

eines benachbarten Gerätes besteht durch die kurzen Übertragungswege nicht. Der NFC-Tag im Handy verlinkt auf eine Webpage, eine separate App auf dem Engerät ist zum Auslesen der Daten nicht notwendig. Zudem ist es über NFC möglich, Geräte via Smartphone oder Tablet zu parametrieren.

Der Anwender greift damit schnell und einfach auf werthaltige Daten wie Seriennummer, Prozesseinstellungen, Schaltpunkte oder die Bedienungsanleitung zu und erschließt sich so die industrielle Welt mit seinem mobilen Endgerät. NFC schafft größtmögliche Transparenz. „Weil die Daten nun auch für den Instandhalter sichtbar sind, lässt sich daraus gleich in mehrfacher Hinsicht Nutzen generieren“, verdeutlicht Walter Dunkmann. Ein Beispiel: In einer Presse im Automobilwerk kommt es zum Stillstand, die Steuerung erhält kein Signal mehr. Der Instandhalter gerät wegen hoher Stillstandskosten enorm unter Druck.

Die Zustände der verbauten Vakuum-Schalter muss er zunächst visuell prüfen. Über mögliche Fehler, Ursache und Abhilfe informiert er sich in der Bedienungsanleitung. Arbeitet ein Schalter ohne Display, besteht nur die Möglichkeit, alle Schalter auf Spannung zu kontrollieren – mit enorm hohem Zeitaufwand. Dank NFC kann der Instandhalter nun den Status jeder Komponente direkt prüfen.

Liegt ein Fehler vor, erscheint im Display eine ausformulierte Meldung, beispielsweise „Spannungsversorgung zu gering“. Zusätzlich erhält der Mitarbeiter Informationen zum Fehler, zur Ursache und zur Abhilfe. Die Fehlersuche und -behebung wird also deutlich erleichtert – und das spart nicht nur Zeit, sondern vor allem auch Geld. Schließlich verursacht ein Anlagenstillstand schnell sehr hohe Kosten.

NFC für Vakuum-Schalter

Ein weiteres Szenario ist der Einbau neuer Vakuum-Schalter: Bislang musste der Inbetriebnehmer die Verpackungen öffnen und durch das Produktlabel identifizieren. Technische Spezifikationen und Arbeitsbereiche entnahm er der Bedienungsanleitung. Anschließend verbaute er die Schalter und stellte zeitraubend bei jedem Gerät die Schaltpunkte über die Bedientasten ein. Über NFC kann der Anwender die technischen Spezifikationen des neuen Schalters prüfen, den Schalter parametrieren und die Einstellungen in wenigen Sekunden auf weitere Schalter übertragen.

Die Zukunft schon heute

Schmalz ist mit seinen NFC-fähigen Komponenten Vorreiter am Markt. Bereits heute stellen der Vakuum- und Druckschalter VSi sowie das Compact Terminal SCTMi Daten auf dem Mobilgerät zur Verfügung. Weitere Komponenten werden folgen. „Wir sind überzeugt davon, dass wir mit solchen Komponenten erneut eine Vorreiterrolle einnehmen werden, ähnlich wie 2008, als wir weltweit die ersten Vakuum-Erzeuger mit IO-Link-Schnittstelle auf den Markt gebracht haben“, sagt Walter Dunkmann. „Schließlich entwickeln wir solche Komponenten in enger Abstimmung mit unseren Kunden. Sie sagen uns, welche Anforderungen sie an moderne, vernetzte und zukunftsfähige Produktionsprozesse haben – und wir überlegen uns, wie wir diese Anforderungen mit unseren Produkten lösen.“ jl

Autorin: Julia Lansen

Technik im Detail

Neue Vakuum- und Druckschalter VS / VSi

  • Externes Bedien- und Anzeigedisplay
  • Einbau getrennt von der Sensoreinheit direkt im Blickfeld des Benutzers
  • Einstellungen wie z. B. Schaltpunkte lassen sich mit dem Display kopieren und auf andere Schalter übertragen

Visualisierung in der Steuerung durch IO-Link

  • Erfasste Zustandsdaten sind bis in die Leitebene sicht- und nutzbar
  • Diagnose und Parametrierung per Fernzugriff

Auslesen und parametrieren per Smartphone

  • Die NFC-Technologie ermöglicht den Datenaustausch mit einem NFC-fähigen Smartphone
  • Einfacher Zugriff auf Service- und Wartungsinformationen (z. B. Typ, Seriennummer, Bedienungsanleitung)
  • Schnelle mobile Fehlersuche durch Anzeige von detaillierten Fehlermeldungen