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Die intelligente Fabrik der Zukunft? Teil 1

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Wenn es zum industriellen Netzwerkanschluss heute kommt, werden viele Fabriken und prozesskontrollierten Anlagen um die Welt auf die Höhereinstufung zu gehandhabten Ethernet-Netzwerken gerichtet

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Herausgeber? s-Anmerkung: Dieser Artikel wurde mit Sachkenntnis von Andreas Dreher, der strategische Technologiemanager an der Hirschmann Automatisierung und der Steuerung verursacht.

Mit dem langen, nützlichen Leben der industriellen Vorrichtungen, gibt es viel der alten Ausrüstung unter Verwendung der industriellen Protokolle des Vermächtnises im aktiven Service. In der Tat bezieht viel unseres Geschäfts mit ein, Firmaaufsteigen zu strukturiert zu helfen, zuverlässig und einfach-zu-behält industrielle Ethernet-Infrastruktur bei.

Diese Wirklichkeit sogar gegeben, ist es lehrreich, weg von gegenwärtigen Herausforderungen zu treten und voran zur Fabrik der Zukunft zu schauen. Was sieht industrielle Industrieproduktion wie 5-20 Jahre ab jetzt aus? Was muss ich verstehen über, wo Fabriken meine Entscheidungen heute führen werden? Wie konkurriert meine Fabrik mit nagelneuen Fabriken, die Kommunikationssysteme und Konzepte des folgenden Erzeugung verwenden? Wo passt das industrielle Internet von Sachen innen?

Dieser Blog ist der erste in einer Reihe von Blogen auf der intelligenten Fabrik, die darauf abzielen, zu beraten Sie über, wo Fabrikproduktion und -automatisierung gehen. Er trifft nicht nur an der getrennten Herstellung, aber auch auf Automatisierung in den Verfahrens-, Energie- und Transportindustrien zu.

Wir glücklich sind, Einblick in dieses Thema von unserer Hirschmann Abteilung zu haben, angesiedelt in Deutschland in dem? Industrie 4.0? ist ein Teil eines großen öffentlich finanzierten Projektes, diese Diskussion zu informieren.

Gelassen? s nehmen einen Blick, an was die intelligente Fabrik ist und an was seine Kommunikationssysteme kennzeichnet.

Definieren der intelligenten Fabrik

Die Ausdrücke? Intelligente Fabrik? ? Intelligente Herstellung? ? Intelligente Fabrik? und? Fabrik der Zukunft? alle beschreiben einen Anblick, welcher industriellen Industrieproduktion wie zukünftig aussieht.

In diesem Anblick ist die intelligente Fabrik viel intelligenter, flexibel und dynamisch.

Herstellungsverfahren werden anders als, mit gesamten Produktionsketten organisiert? von Lieferanten zu Logistik zum Lebenszyklusmanagement eines Produktes? nah angeschlossen über Unternehmensgrenzen.

Einzelne Produktionsschritte werden nahtlos angeschlossen. Die ausgewirkten Prozesse umfassen:

Fabrik und Produktionsplanung

Produktentwicklung

Logistik

Unternehmenshilfsmittelplanung (ERP)

Herstellungsdurchführungssysteme (MES)

steuern Sie Technologien

einzelne Sensoren und Auslöser im Feld

In einer intelligenten Fabrik haben Sachanlagen die Fähigkeit, Prozesse durch Selbst-optimierung und autonome Beschlussfassung zu verbessern. Dieses ist im Großen Kontrastn zu laufenden örtlich festgelegten Programmbetrieben, wie der Fall heute.

Schlüsselmerkmale der zukünftigen industriellen Netzwerkanschluss-Lösungen

Um dies zu tun, ist die zukünftige Struktur der Fabriken viel unterschiedlich: eine verbundene Kombination der intelligenten Produktionstechnologien, mit den neuesten leistungsstarken Informations- und Kommunikationstechniken.

Dieses stellt digital integrierte Technik und horizontale Integration über der gesamten Wertkette, sowie vertikale Integration und Zusammenhang über allen Niveaus der Produktion zur Verfügung.

Leistungsstarke, zuverlässige Kommunikationstechnologie übersteigt, was z.Z. gebräuchlich ist. Diese Technologie ermöglicht sie:

Übertragen Sie große Mengen Daten in der Realzeit und mit minimaler Verzögerung

Schließen Sie viele einzelnen Vorrichtungen in einer sehr zuverlässigen Weise und mit den höchsten Standards der Datensicherheit an

Verwenden Sie immer mehr drahtlose Technologien, innerhalb der Anlage und für Fernzusammenhang

Funktionieren Sie in einer Energiesparenden Weise

Klingt, doesn wundervoll? t es? Es konnte zu Ihnen unrealistisch im Augenblick scheinen, aber ich hoffe, dass, sobald wir die intelligente Fabrik unten zu seinen Kommunikationsbestandteilen brechen, Sie in der Lage sind, zu sehen, dass sie erreichbar ist.

Die Struktur der zukünftigen industrielle Automatisierungs-Systeme

Heute? Systeme der s-industriellen Automatisierung bestehen aus einigen offenbar getrennten Niveaus, die gewöhnlich als Pyramide mit dargestellt werden:

Feldauslöser und Sensoren

Steuerniveausteuervorrichtungen, Input-/Outputmodule und Bedienerterminals

Ein Prozessmanagementniveau mit Computern für Technik, Überwachungssteuerung und Datenerfassung (SCADA) und MES Systeme

Eine Unternehmensebene mit den Geschäftsprozessen und ERP-Systemen, gewöhnlich gelegen auf Bedienern in SIE Rechenzentrum

Jedes dieser Niveaus ist verhältnismäßig wohles strukturiert und einzelne Vorrichtungen können bis eins der Niveaus offenbar abgebildet werden.

Mit Industrie 4.0, ändert die Systemsstruktur. Das Feld bleibt ein unterschiedliches engagiertes Niveau, da es jetzt ist, aber die Vorrichtungen auf ihm betten immer mehr Intelligenz ein. Als Teile cyber-körperliche Systeme, führen sie autonom viele Prozesse durch. Feldvorrichtungen auch erhöhen erheblich sich der Zahlen.

Alle Funktionen, die über dem Feld gelegen sind, bewegen möglicherweise sich auf die leistungsstarken Bediener, die in einem Bedienerblock, Rechenzentrum oder in a gelegen sind? Wolke.? Virtualisierung, die Trennung der speziellen Funktionen und Verarbeitungs-Hardware, die bereits in ES Welt Entwicklungs ist, wird in der Fabrik alltäglich.

Der Vorteil dieser Struktur ist, dass er die Vielzahl der Vorrichtungen verringert, die einfacheres Management ergibt, bessere Anwendung der Betriebsmittel und freie Kosteneinsparungen.

Dieses Vorgehen ist nicht noch in der Automatisierung wegen der Ausgaben angenommen worden, die auf Leistung, erforderlichem Determinismus, Zuverlässigkeit und dem Mangel an schneller, niedriger Latenzkommunikation von den Bedienern zum Feld bezogen werden. Nichtsdestoweniger werden diese Punkte in den neuen und bevorstehenden Systemen angesprochen.

Beispiele der Cyber-Körperlichen Systeme

Da Industrie 4.0 mit cyber-körperlichen Systemen aufgebaut wird, lassen Sie? s nehmen einen Moment, um der Ansicht zu sein, dass sie sind.

Eine Web site beschreibt sie wie:

??. Integrationen der Berechnung, des Netzwerkanschlußes und der körperlichen Prozesse. Eingebettete Computer und Netze Monitor und steuern die körperlichen Prozesse, mit Rückkopplungsschleifen, in denen körperliche Prozesse Berechnung und umgekehrt. beeinflussen?

Ein Beispiel solch eines Systems ist heute das Kartellprojekt an MIT, in dem eine Flotte Taxis Realzeitverkehrsinformationen im Boston-Bereich sammelt. Diese Informationen werden mit historischen Daten kombiniert, um die schnellsten Wege für bestimmte Tageszeiten zu berechnen.

Ein anderes Beispiel, dass Sie mit vertraut sein können, ist das intelligente Rasterfeld. Eine Definition von ihr, basiert auf Arbeit vom US-Energieministerium, ist--:

? Ein modernisiertes elektrisches Rasterfeld, das Informations- und Kommunikationstechnik einsetzt, um nach Informationen auf eine automatisierte Art und Weise zu erfassen und zu handeln? zu die Leistungsfähigkeit, die Zuverlässigkeit, die Volkswirtschaft und die Nachhaltigkeit der Produktion und der Verteilung von Elektrizität verbessern.?

Schließlich ändert ein Beispiel für eine Fabrik Systeme, damit der Energieverbrauch in einem TrägerFließband verringert wird, wenn die Linie nicht Betrieb ist. Heute fahren viele Fließbänder fort, während der Brüche und der Wochenenden zu laufen. Betrachten Sie Laser-Schweißenstechnologie, dass oben in Wochenenden angetrieben bleibt, also sie am Montag schnell wieder aufnehmen kann. Diese Praxis verbraucht bis 12 Prozent Gesamtenergieverbrauch des Fließbands.

Mit Industrie 4.0 und cyber-körperlichen Systemen steigen Roboter in Bereitschaftsbetriebsart selbstverständlich während der kurzen Produktionsbrüche ein und schalten während der längeren Brüche ab. Geschwindigkeit-kontrollierte Motoren, die die Energie verringern, die erfordert wird, um Maschinen laufen zu lassen, sind weit verbreitet. Solche Änderungen verringern erheblich Energieverbrauch und werden herauf - Frontseite als Teil der intelligenten Fabrikentwurfspraxis berücksichtigt.

Kommunikationen im Fabrik LAN

Unser folgender Blog in dieser Reihe betrachtet die Anforderungen und die Lösungen für Kommunikationen innerhalb einer Produktionsstätte? s LAN für das Erzielen des Anblicks der Fabrik von der Zukunft.

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