Interview: Analog versus Digital – Was sind die aktuellen Trends?

Im folgenden Interview beantwortet Michael Guckes, Produktmanager für Industriemessverstärker und Software bei HBM, Fragen zur Zukunft der Digitalisierung und zum Übergang von analogen zu digitalen Messketten.

Mr. Guckes, was sind die aktuellen Trends in der Industrieautomation?

"Die Digitalisierung von Prozessen ist einer der großen Trends in der Industrieautomation. Fertigungsstraßen und Prüfstände sollen intelligenter werden und autonomer arbeiten. Letzten Endes soll sich die Maschine automatisch selbst steuern, um Fehler durch den Menschen zu verringern, die Durchsatzleistung zu steigern und die Prozesse insgesamt zu beschleunigen."

Warum stellen Unternehmen auf digitale Messtechnik um und welche Vorteile bietet dies?

"Die Unternehmen wollen von der höheren Qualität der Prozesse profitieren, die die digitale Messtechnik bieten kann. Eine digitale, intelligente Fabrik benötigt weniger Personal und kann sich wesentlich flexibler auf unterschiedliche Produktionsabläufe und Losgrößen einstellen, was wiederum die Kosteneffizienz erhöht.

Die kundenspezifische Anpassung der Produkte für den Massenmarkt ist ein weiterer großer Trend: Die Anzahl der Produkte je Los nimmt ab, während es immer mehr Aufträge für die Anfertigung von Unikaten gibt. Wirtschaftlich lässt sich das nur mit digitalen Produktionsanlagen und digitalen Messketten realisieren. Die Industriemessverstärker von HBM erfüllen zum Beispiel die Anforderungen für die Implementierung dieser Prozesse."

Michael Guckes ist Produktmanager für Industriemessverstärker und Software bei HBM mit über 10 Jahren Erfahrung in der industriellen Prozesskontrolle.

Wie kann der Wandel von analog zu digital gelingen?

"Als erster Schritt bei der Umstellung von analog zu digital muss in intelligente Aufnehmer investiert werden. Aufnehmer steuern Maschinen und geben eine Rückmeldung an die Steuerungssysteme und die Anwender. Doch moderne digitale Aufnehmer liefern mehr als nur das Messsignal. Sie liefern auch Diagnosedaten, indem sie sich selbst und die zugrunde liegenden Prozesse überwachen. Wir nennen das Zustandsüberwachung oder „Health Monitoring“."

Worin liegen die Vorteile der digitalen Verarbeitung?

"Aus den Daten von den Aufnehmern und der Diagnosefunktion können wir Datenbanken aufbauen und diese dann für weitere Analysen und System-Updates nutzen. Das führt uns zu einem weiteren großen Trend: Big Data! Wenn wir genug Daten gesammelt haben, können wir mithilfe intelligenter Algorithmen Schwachstellen in den Produkten oder in den Produktionsmaschinen und -werkzeugen erkennen. Wir können die Prozesszeiten steuern und durch eine vertiefte Analyse verkürzen, sodass der Anwender die Produktionsabläufe optimieren kann. Das letztendliche Ziel ist eine vorausschauende Wartung, um Ausfallzeiten der Maschinen durch die rechtzeitige Einplanung von Service und Wartung zu vermeiden."

Welche Branchen nutzen digitale Messtechnik?

"Für Produktionsanlagen mit sequentiellen Prozessen und Maschinen, die kontinuierlich überwacht werden müssen, können digitale Prozesse sehr große Vorteile bieten. In der Zustandsüberwachung von Stromerzeugungsanlagen, der Strukturüberwachung von Gebäuden und Brücken usw. werden die Prozesse so implementiert, dass sie schneller, genauer und mit weniger manuellem Arbeitsaufwand ausgeführt werden. Da technisch hochqualifizierte Mitarbeiter knapp werden, müssen Maschinen intelligenter werden und sich selbst steuern können, um die fehlenden Mannstunden auszugleichen."

Warum halten viele Unternehmen an ihrer analogen Messtechnik fest?

"Die Leute bleiben bei ihrer analogen Messtechnik, weil sie daran gewöhnt sind. Sie ist einfach zu integrieren, und die Techniker haben viel Erfahrung im Umgang mit analogen Spannungs- oder Stromsignalen. Digitale Signale und Feldbusse sind zunächst etwas komplizierter; die Anwender müssen in der Codierung der Software für digitale SPS-gesteuerte Produktions- und Prüfmaschinen geschult werden. Der erste Schritt in die digitale Welt wird deshalb eher als Hürde empfunden, doch wenn man sich die Vorteile der Digitalisierung ansieht (von weniger Kabeln und EA-Hardware bis hin zum Health Monitoring), dann ist dies der einzige Weg, der weiterführt. Einige Unternehmen haben digitale Prozesse implementiert, nutzen für die Überwachung wichtiger Maschineninformationen aber nach wie vor einige analoge Signale. Das ist ein ganz guter Mittelweg."

Wie hat HBM die Messtechnik verbessert?

"HBM stellt digitale Aufnehmer und Messelektroniken mit eingebauten intelligenten Anwendungen für die Industrie 4.0 her. Unsere hochpräzisen Aufnehmer senden zuverlässige Diagnosedaten und liefern den Steuerungssystemen Informationen über den Zustand der Maschine. Auf der Grundlage dieser Informationen werden dann die Entscheidungen getroffen, wie die Maschinensysteme reagieren werden. Diese „intelligenten Funktionen“ können Vorausberechnungen von Messungen und Diagnosen erstellen, die sie dann an die Maschinensteuerung und den Prozessdaten-Server senden. Das macht den Prozess sicherer und entlastet die Maschinensteuerung, sodass ihre volle Verarbeitungsleistung für die Steuerung der Anlage zur Verfügung steht."

Was bieten Sie derzeit an, das bereits in diese Richtung weist?

"HBM hat sein Portfolio an Kraft-, Dehnungs- und Drehmomentaufnehmern für den industriellen Einsatz sowie von Industriemessverstärkern erweitert, die sich durch hohe Genauigkeit, intelligente Funktionen und moderne Echtzeit-Schnittstellen auszeichnen. Unser neues Highlight ist hier der industrielle Messverstärker ClipX. Er bietet eine herausragende Genauigkeitsklasse von 0,01, moderne Schnittstellen und darüber hinaus ein Web-Interface für Fernzugriff und -steuerung.

HBM wird weiter an der Entwicklung von Messtechnik mit noch intelligenteren Aufnehmern und Verstärkern arbeiten. Wir investieren in Aufnehmer und Verstärker mit kleineren Bauformen, die zudem kostengünstiger sein werden. Die Digitalisierung der Verstärkersysteme wird auf längere Sicht noch weiter voranschreiten, der Anteil analoger Komponenten wird abnehmen. Wir verwenden auch mehr Zeit und Anstrengungen auf die Implementierung intelligenter Algorithmen, die die Steuerung der Parameter für den Endanwender vereinfachen."

ClipX ist der neue Einkanal-Messverstärker von HBM. Mit einer Genauigkeitsklasse von 0,01, modernen Schnittstellen und einer intuitiven Weboberfläche ist es die perfekte Wahl für Produktionsprozesse und Prüfstände.

Mit welchen weiteren Serviceangeboten unterstützen Sie Kunden bei der Umstellung auf digitale Messtechnik?

"HBM verfügt über einen äußerst kompetenten Kundenservice. Wir bieten Unterstützung vor Ort, beispielsweise bei der Installation und Einrichtung von Messketten. Ein weiterer Vorteil ist die Entwicklung von kundenspezifischen Aufnehmern und Software für Anwendungen im Feld. Diese Systeme reichen von einzelnen Messketten bis zu großen Messsystemen mit über 10.000 Kanälen."

In welchen Bereichen forscht HBM, um die eigene Messtechnik weiterzuentwickeln?

"HBM sieht die Zukunft in Cloud-Lösungen. Das bedeutet, dass HBM die Messkette und die Datenserver für kundenspezifische Messtechniklösungen anbietet, die die gesamte Messkette abdecken."

Danke Mr. Guckes für die sehr interessanten Einblicke. Die Digitalisierung bietet Unternehmen viele Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung in Produktionsprozessen und Prüfständen. Bei weiteren Fragen wenden Sie sich bitte direkt an Herrn Guckes unter michael.guckes@hbm.com.

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