Retrofit in der Industrie 4.0: Alte Maschinen, neue Möglichkeiten

Optimierung im Maschinenbau

In der heuti­gen schnell­le­bi­gen und wett­be­werbs­in­ten­si­ven Welt des Maschi­nen­baus ist die Opti­mie­rung bestehen­der Maschi­nen und Anla­gen von entschei­den­der Bedeu­tung. Die Antwort auf diese Heraus­for­de­rung lautet “Moder­ni­sie­rung im Maschi­nen­bau”.

Durch eine Nach­rüs­tung können ältere Maschi­nen und Anla­gen mit neuen Tech­no­lo­gien und moder­nen Funk­tio­nen ausge­stat­tet werden, um ihre Leis­tungs­fä­hig­keit, Effi­zi­enz und Zuver­läs­sig­keit zu stei­gern. In diesem Arti­kel werden wir einen Blick darauf werfen, warum Retro­fit im Maschi­nen­bau eine stra­te­gi­sche Entschei­dung ist, um konkur­renz­fä­hig zu blei­ben und die Produk­ti­vi­tät zu maxi­mie­ren.

Was ist Retrofitting in der Industrie 4.0 und warum ist es wichtig?

Im Maschi­nen­bau bezieht sich Retro­fit auf den Prozess der Moder­ni­sie­rung oder Aktua­li­sie­rung einer bestehen­den Maschine oder Anlage, um ihre Leis­tung, Effi­zi­enz, Zuver­läs­sig­keit oder Funk­tio­nen zu verbes­sern. Anstatt eine alte Maschine durch eine neue zu erset­zen, wird Retro­fit als wirt­schaft­li­chere Alter­na­tive betrach­tet.

Bei einem Retro­fit werden in der Regel veral­tete Kompo­nen­ten, Steue­run­gen oder Systeme durch moder­nere ersetzt. Dies kann beispiels­weise die Instal­la­tion neuer Senso­ren, Aktua­to­ren, Steue­rungs­sys­teme, Antriebe oder Soft­ware umfas­sen. Durch diese Aktua­li­sie­run­gen kann die Maschine mit den neues­ten Tech­no­lo­gien ausge­stat­tet werden, um ihre Leis­tung zu opti­mie­ren oder neue Funk­tio­nen hinzu­zu­fü­gen.

Was ist die Bedeutung von OPC-UA in Bezug auf Retrofit?

OPC-UA (Open Plat­form Commu­ni­ca­ti­ons — Unified Archi­tec­ture) ist ein Indus­trie­stan­dard für die Kommu­ni­ka­tion und Inter­ope­ra­bi­li­tät zwischen verschie­de­nen Gerä­ten und Syste­men in der indus­tri­el­len Auto­ma­ti­sie­rung und dem IIoT (Indus­trial Inter­net of Things). Es defi­niert ein Proto­koll und eine Daten­mo­del­lie­rungs­me­tho­dik für den Austausch von Echt­zeit­da­ten, Ereig­nis­sen und Diens­ten zwischen verschie­de­nen Anwen­dun­gen und Syste­men.

Retro­fit hinge­gen bezieht sich auf die Aktua­li­sie­rung oder Moder­ni­sie­rung bestehen­der Anla­gen, Maschi­nen oder Systeme, um sie mit neuen Tech­no­lo­gien, Funk­tio­nen oder Schnitt­stel­len kompa­ti­bel zu machen. Dies wird häufig durch­ge­führt, um den Lebens­zy­klus älte­rer Anla­gen zu verlän­gern, Kosten zu redu­zie­ren oder die Effi­zi­enz und Leis­tung zu verbes­sern, ohne das gesamte System zu erset­zen.

Die Verbin­dung zwischen OPC-UA und Retro­fit besteht darin, dass OPC-UA als ein gängi­ges Kommu­ni­ka­ti­ons­pro­to­koll für die Inte­gra­tion und den Daten­aus­tausch in Retro­fit-Projek­ten verwen­det werden kann. Durch die Imple­men­tie­rung von OPC-UA in vorhan­de­nen Anla­gen oder Maschi­nen können diese mit ande­ren Gerä­ten, Syste­men oder über­ge­ord­ne­ten Kontroll­sys­te­men kommu­ni­zie­ren, unab­hän­gig von den ursprüng­li­chen proprie­tä­ren Proto­kol­len oder Schnitt­stel­len, die mögli­cher­weise verwen­det wurden.

Durch die Verwen­dung von OPC-UA in Retro­fit-Anwen­dun­gen können Herstel­ler und System­in­te­gra­to­ren eine naht­lose Inte­gra­tion von bestehen­den Anla­gen in moderne IIoT- oder Indus­trie 4.0‑Umgebungen errei­chen. OPC-UA ermög­licht eine stan­dar­di­sierte Kommu­ni­ka­tion, die die Inter­ope­ra­bi­li­tät zwischen verschie­de­nen Gerä­ten und Syste­men gewähr­leis­tet, unab­hän­gig von deren Herstel­ler oder dem verwen­de­ten Kommu­ni­ka­ti­ons­pro­to­koll in der ursprüng­li­chen Imple­men­tie­rung.

Ein Beispiel für ein Retrofit einer Spritzgussmaschine:

Ange­nom­men, Sie haben eine ältere Spritz­guss­ma­schine in Ihrer Produk­ti­ons­an­lage, die nicht mehr den aktu­el­len Anfor­de­run­gen entspricht, und möch­ten diese auf den neues­ten Stand brin­gen, um die Produk­ti­vi­tät und Effi­zi­enz zu verbes­sern. Wie bekom­men Sie nun diese ältere Maschine an das System?

1. Bewer­tung der aktu­el­len Maschine: Unter­su­chen Sie zunächst den Zustand der Maschine und iden­ti­fi­zie­ren Sie die spezi­fi­schen Berei­che, die verbes­sert werden müssen. Dazu gehö­ren mögli­cher­weise veral­tete Steue­rungs­sys­teme, inef­fi­zi­ente Ener­gie­ver­brauchs­mus­ter, mangelnde Auto­ma­ti­sie­rung oder Probleme mit der Quali­tät und Konsis­tenz der herge­stell­ten Teile.
2. Ziele fest­le­gen: Defi­nie­ren Sie klare Ziele für den Retro­fit-Prozess. Möch­ten Sie die Produk­ti­ons­ge­schwin­dig­keit erhö­hen, den Ener­gie­ver­brauch redu­zie­ren, die Produkt­qua­li­tät verbes­sern oder die Betriebs­kos­ten senken? Die Fest­le­gung von Zielen hilft Ihnen, den Retro­fit-Prozess gezielt anzu­ge­hen.
3. Aktua­li­sie­rung der Steue­rungs­tech­nik: Eine der wich­tigs­ten Kompo­nen­ten beim Retro­fit einer Spritz­guss­ma­schine ist die Aktua­li­sie­rung der Steue­rungs­tech­nik. Instal­lie­ren Sie ein moder­nes Steue­rungs­sys­tem, das fort­schritt­li­che Funk­tio­nen und Bedien­ele­mente bietet. Dies kann die Produk­ti­vi­tät stei­gern, die Bedie­nung verein­fa­chen und die Quali­täts­si­che­rung verbes­sern.
4. Ener­gie­ef­fi­zi­enz verbes­sern: Prüfen Sie, ob Ihre Maschine ener­gie­ef­fi­zi­en­ter gestal­tet werden kann. Dazu können Sie ener­gie­ef­fi­zi­ente Moto­ren und Pumpen instal­lie­ren, die den Ener­gie­ver­brauch redu­zie­ren. Außer­dem können Sie den Heiz- und Kühl­pro­zess opti­mie­ren, um den Ener­gie­be­darf zu senken.
5. Auto­ma­ti­sie­rung hinzu­fü­gen: Wenn Ihre aktu­elle Maschine manu­elle Eingriffe erfor­dert, können Sie den Retro­fit nutzen, um Auto­ma­ti­sie­rungs­tech­no­lo­gien einzu­füh­ren. Auto­ma­ti­sche Mate­ri­al­zu­füh­rungs­sys­teme, Robo­ter für das Teile­hand­ling oder inte­grierte Prüf­sys­teme können die Produk­ti­ons­ge­schwin­dig­keit erhö­hen und mensch­li­che Fehler mini­mie­ren.
6. Über­wa­chung und Analyse imple­men­tie­ren: Fügen Sie Senso­ren und Über­wa­chungs­sys­teme hinzu, um den Produk­ti­ons­pro­zess in Echt­zeit zu über­wa­chen und wert­volle Daten zu sammeln. Mit fort­schritt­li­cher Analy­tik können Sie Probleme früh­zei­tig erken­nen, Prozesse opti­mie­ren und die Produkt­qua­li­tät konti­nu­ier­lich verbes­sern.
7. Schu­lung und Wartung: Stel­len Sie sicher, dass Ihre Mitar­bei­ter über das nötige Know-how verfü­gen, um die retro­fit­tierte Maschine effek­tiv zu bedie­nen und zu warten. Schu­lun­gen und Schu­lungs­un­ter­la­gen sind entschei­dend, um das volle Poten­zial der aktua­li­sier­ten Spritz­guss­ma­schine auszu­schöp­fen und Ausfall­zei­ten zu mini­mie­ren.