Sichere Smart Factory
Ungeplante Maschinenstillstände können in der digitalen Fabrik extreme Kosten verursachen. Eine vorausschauende Wartung hilft hier vorzubeugen. Mit dem Etherline Guard von Lapp lässt sich in ethernetbasierten Netzwerken der Automatisierungstechnik die Lebensdauer von Datenleitungen überwachen.
Etherline Guard - die innovative Lösung für Predictive Maintenance von Lapp
Etherline Guard – die innovative Lösung für Predictive Maintenance von LappBild: U.I. Lapp GmbH

Bisher gab es für Wartungstechniker meist zwei Alternativen: Sie handeln nach einem reaktiven Wartungsansatz, bei dem Teile erst getauscht werden, wenn die Maschine bereits stillsteht. Oder sie gehen nach dem Ansatz der präventiven Wartung vor und ersetzen noch funktionsfähige Teile vorsorglich in bestimmten Zeitintervallen. Um unvorhergesehene Produktionsausfälle zu vermeiden und Instandhaltungskosten zu senken, gibt es nun eine noch viel effizientere Alternative – die vorausschauende Wartung. Sie basiert auf Sensordaten, die während des Prozesses erfasst und ausgewertet werden und dabei Rückschlüsse auf die tatsächliche Alterung des Teils zulassen. Das ist auch bei Verbindungssystemen, wie Leitungen oder Steckverbindern, möglich.

Datenleitungen überwachen

Wie das funktioniert, stellt Lapp mit dem Etherline Guard vor. Dabei handelt es sich um ein stationäres Überwachungsgerät, das die aktuelle Leistungsfähigkeit einer Datenleitung auswertet und in Prozent angibt. Grundlage dafür sind Daten, die über eine Sensorik aus den physikalischen Eigenschaften der Datenübertragung ermittelt werden. Die Realzeit-Zustandsanzeige macht es möglich, die Verschleißgrenze einer Leitung zu erkennen und den optimalen Austauschzeitpunkt im Voraus zu planen. Lapp mit Sitz in Stuttgart empfiehlt die Lösung vor allem für Datenleitungen, die ständig ‚Stress‘ ausgesetzt sind, beispielsweise durch Bewegungen mit hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen, wechselnde Bewegungsabläufe, Rotationen mit axial hohen Verdrehungswinkeln, schnelle Taktzeiten oder kleine Biegeradien.

Einfach gesteckt

Ganz einfach in Betrieb genommen: Mit der vorausschauenden Wartung für Datenleitungen lassen sich ungeplante Maschinenstillstände in der Smart Factory vermeiden.
Ganz einfach in Betrieb genommen: Mit der vorausschauenden Wartung für Datenleitungen lassen sich ungeplante Maschinenstillstände in der Smart Factory vermeiden.Bild: U.I. Lapp GmbH

Etherline Guard ist für die Hutschienenmontage vorbereitet und mit der Schutzart IP20 für den Montageort Schaltschrank vorgesehen. Das kompakte Gerät wird mit 24V DC betrieben, ist für einen Temperaturbereich von -40 bis +75°C vorgesehen und gemäß DIN EN 60529 vibrations- und schockfest. Eine einfach zu bedienende ‚Set-Taste‘ ist für das Aufrufen verschiedener Funktionen wie Teach-in oder Aktivieren des Accesspoints vorgesehen. Etherline Guard wird zwischen die kritische Anwendung bzw. der zu überwachenden Leitung und der Steuerungsseite in einen Datenleitungsknoten gesteckt. Dafür verfügt das Gerät über entsprechende Ports mit RJ45-Stecker. Über den Anschluss einer Datenleitung an der LAN-Buchse (Variante PM03T) oder die Verwendung des Antennenanschlusses für WiFi (PM02TWA) sind die Wartungsdaten an eine übergeordnete Steuerung übertragbar. Beide Varianten lassen sich für die Cloud-Kommunikation mit MQTT konfigurieren. Der externe SMA-Antennenanschluss gewährleistet eine sichere Funkstrecke, wenn sich das Gerät beispielsweise im Schaltschrank befindet. Die Montage der Antenne erfolgt dann einfach außerhalb.

Extra einfache Bedienung

Für die Inbetriebnahme ist kein IT-Expertenwissen nötig. Sie erfolgt mit einer automatisierten und selbstlernenden Parametrisierung (Teach-in) in wenigen Minuten. Gestartet wird komfortabel per Tastendruck oder über das Webinterface. Ein weiterer Vorteil: Für die Anwendung sind keine fabrikneuen Datenleitungen oder Änderungen am Kabeldesign notwendig. Das bedeutet, dass ein Retrofit in die bestehende Netzstruktur jederzeit möglich ist. Die Lösung ist als kabelgebundene LAN-Variante und als kabellose WiFi-Version erhältlich.

Unregelmäßigkeiten lassen sich mithilfe der patentierten Predictive Maintenance Algorithmen von Lapp in den analysierten Daten leicht erkennen. Die beiden digitalen Ausgänge erlauben die Ausgabe des Kabelstatus als Schaltsignal oder als PWM moduliertes analoges Signal. Der Anwender kann die Daten ebenso per Nutzung des Accesspoints z.B. ganz einfach mit einem mobilen Endgerät auslesen. Weiterhin ist es möglich, sämtliche Daten über mehrere Jahre hinweg auf einer SD-Karte zu speichern. Das smarte Produkt berechnet kontinuierlich den Kabelzustand und schlägt Alarm, wenn die Leistung bzw. die Übertragungseigenschaften einer Leitung nachlassen und ein Ausfall drohen könnte. Die Alarmauslöseschwelle lässt sich individuell anpassen. Im Zuge verschiedener Pilotprojekte konnte das Entwicklerteam wichtige neue Erkenntnisse gewinnen und in die Produktentwicklung mit einfließen lassen. Mit Etherline Guard bietet Lapp den Kunden einen weiteren Schritt auf dem Weg zur sicheren Smart Factory.

www.lappkabel.de

Dank der beiden Varianten und einem breiten Spektrum an diversen Anschlussmöglichkeiten entscheidet der Anwender, wie die benötigten Statusinformationen an die übergeordnete Prozessebene übertragen werden sollen. Am Gerät selbst kann der Kabelstatus an einer der rundum sichtbaren LED schnell erkannt werden. Die Art der Anzeige orientiert sich an einem Ampelsystem.

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