Zustands- und Prozessmonitoring Smarte Überwachungslösung für die Kunststoffverarbeitung

Redakteur: Jürgen Schreier

Am Fraunhofer IPA in Stuttgart wurde ein Zustands- und Prozessmonitoring für Temperiersysteme umgesetzt. Logotherm 4.0 analysiert Steuerungsdaten und zeigt Fehler und Abweichungen auf einem Dashboard an.

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Ein Demonstrator für das Zustands- und Prozessmonitoring von Temperiersystemen ist im Applikationszentrum Industrie 4.0 des Fraunhofer IPA errichtet.
Ein Demonstrator für das Zustands- und Prozessmonitoring von Temperiersystemen ist im Applikationszentrum Industrie 4.0 des Fraunhofer IPA errichtet.
(Bild: Universität Stuttgart IFF/ Fraunhofer IPA/ Rainer Bez)

In der Kunststoffverarbeitung spielen Temperiersysteme eine wichtige Rolle. Kunststoff-Produkte erhalten nur dann die gewünschten Oberflächen und Eigenschaften, wenn die Temperatur der Bearbeitungswerkzeuge und des Werkstoffs richtig eingestellt sind. Mit Logotherm 4.0 hat das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA zusammen mit der Gesellschaft Wärme Kühltechnik gwk eine Lösung entwickelt, die die Zustands- und Prozessdaten der Temperiersysteme überwacht und bei Abweichungen einen Alarm auslöst. Das senkt den Ausschuss und steigert die Prozessqualität. Gleichzeitig wird die Instandhaltung optimiert.

Im ersten Schritt wurden die gwk-Temperiersysteme an die am Fraunhofer IPA entwickelte Cloud-Plattform Virtual Fort Knox angebunden. Auf diese Weise erfasst Logotherm 4.0 die Zustands- und Prozessdaten aller Maschinen des Maschinenparks. Ein Dashboard zeigt die Informationen zentral und echtzeitnah an. "Das steigert die Transparenz der Produktion. Der Verantwortliche kann live die Daten jeder Maschine einsehen und muss nicht extra hinlaufen", informiert erläutert Projektleiter Dennis Bauer.

Anlagen vorausschauend warten mit Logotherm 4.0

Der Industrie-4.0-Ansatz sieht es vor, dass die Daten aus der Produktion nicht nur erhoben, sondern auch intelligent weiterverarbeitet werden. Bei Logotherm 4.0 erfolgt dies mit einem Condition Monitoring Service, der im Hintergrund läuft. "Die Applikation analysiert die Daten aus der Maschinensteuerung. Fehler und Abweichungen werden auf dem Dashboard angezeigt", so Bauer. Darüber hinaus haben die IPA-Forscher einen Notification Service integriert, mit dem der Verantwortliche bei Problemen automatisiert eine Benachrichtigung erhält. Missstände lassen sich dadurch schneller erkennen und beheben.

Die Lösung eignet sich auch für das Predictive Maintenance, die vorausschauende Instandhaltung. Mit den Zustandsdaten lassen sich die Lebensdauer der wichtigsten Komponenten wie Pumpen oder Ventile präzise bestimmen. Maschinen und Anlagen können so vorausschauend gewartet und Ausfälle reduziert werden.

Logotherm 4.0 verbessert außerdem die Prozessqualität. Über das Dashboard können die Verantwortlichen die Temperatur, Durchflussmenge, Druck und Leistung der Maschinen abrufen. Treten Abweichungen auf, kann der Mitarbeiter gleich nachjustieren. Das Dashboard haben die IPA-Forscher nach den Vorgaben von gwk konzipiert. Probleme, die sich ankündigen, zeigt das Dashboard von Logotherm 4.0 in Gelb an, akute in Rot. Die Benutzeroberfläche wird nach dem Drill-down-Prinzip bedient. Auf drei Ebenen kann man sich immer tiefer in die Details vorarbeiten.

Logotherm 4.0 ermöglicht digitalen Mehrwert-Service

Logotherm 4.0 eignet sich für alle Unternehmen, die Temperiersysteme bei der Kunststoffverarbeitung einsetzen. Doch ließe sich sich das Zustands- und Prozessmonitoring für alle Branchen realisieren, ist man am Fraunhofer IPA überzeugt. "Firmen können ihren Kunden damit einen digitalen Mehrwert-Service anbieten und ihre Geschäftsmodelle neu gestalten", argumentiert IPA-Forscher Bauer. Möglich sei es zum Beispiel, Fernwartungen vorzunehmen oder Ersatzteile automatisiert zu liefern. Ein Demonstrator von Logotherm 4.0 ist im Applikationszentrum Industrie 4.0 des Fraunhofer IPA errichtet.

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