Digital Retrofitting für analoge Maschinen

Stellen Sie sich eine Produktionsmaschine vor, vielleicht eine Fräs- oder Drehmaschine. Viele produzierende Unternehmen besitzen solche. Und zwar seit vielen Jahren oder gar Jahrzehnten. Zuverlässig und präzise versehen die Maschinen ihren Dienst. Eigentlich gibt es keinen Grund, solche Maschinen auszutauschen, oder? Wenn da nicht diese Idee von Industrie 4.0 wäre, wonach Maschinen über digitale Intelligenz verfügen und Produktionsdaten erfassen und an den Werker oder andere Maschinen übertragen können oder um einfach Transparenz über die Produktion zu bekommen. Leider liegt genau darin das Problem, da für Unternehmen derartige Möglichkeiten von unschätzbarem Wert sind. Denn durch die Erfassung und Weiterleitung von Daten direkt an der Maschine kann deren Zustand in Echtzeit überwacht und bei Problemen sofort reagiert werden. Als Folge ergeben sich viele Vorteile: geringere Rüstzeiten, weniger ungeplante Maschinenstillstände, reduzierte Energiekosten und vieles mehr. Auch eine Entwicklung von neuen, auf Daten basierenden Geschäftsmodellen ist dadurch denkbar.

Ältere Maschinen fit für die digitale Zukunft machen

Muss nun eine technologisch veraltete, analoge Maschine, die jedoch noch einwandfrei funktioniert, unbedingt durch eine neue und wahrscheinlich überaus teure Anlage ersetzt werden? Ganz klar nein! Denn glücklicherweise gibt es eine Möglichkeit, solche Bestandsanlagen fit für eine digitale Zukunft zu machen: Durch digitales Retrofitting werden an der jeweiligen Maschine genau jene Komponenten nachgerüstet, die für die Herstellung von Intelligenz und Kommunikationsfähigkeit benötigt werden, darunter verschiedene Sensoren, Gateways und Geräte zur Datenverarbeitung. Die maschinenbauliche Grundstruktur, das heißt, sämtliche Mechaniken der Maschine bleibt davon aber unberührt.

Digital Retrofitting als Forschungsschwerpunkt

Am Institut Industrial Management ist Digital Retrofitting ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt. Das Smart Production Lab, eine der größten Lehr- und Forschungseinrichtung für Digitalisierung Europas, bietet hierfür die perfekte Spielwiese. So wurden bereits zahlreiche der vorhandenen Maschinen in mittels Digital Retrofitting digitalisiert, darunter auch eine Drehmaschine. Das Ziel eines Projekts aus jüngerer Vergangenheit war die Implementierung einer Echtzeit-basierten Zustandsüberwachung. Dazu wurden Sensoren zur Messung von Temperatur und Vibrationen am Werkzeug sowie ein akustischer Sensor zur Erfassung von unregelmäßigen Betriebsgeräuschen installiert. Die erfassten Daten werden über ebenfalls nachgerüstete IP-fähige Gateways in ein IT-System weitergeleitet, wo eine Verarbeitung der Daten stattfindet. Schlussendlich erfolgt eine Darstellung der Informationen in einem Dashboard, mit dessen Hilfe der Maschinenbediener jederzeit und auf unterschiedlichen Endgeräten den aktuellen Zustand einsehen kann.