Maschinen sinnvoll nachrüsten – Wo lohnt sich die Investition?

Nicht für alle Unternehmen und für jede Maschine lohnt sich die Aufrüstung mit Sensoren für Industrie 4.0-Anwendungen. Unser Fachbeitrag gibt Auskunft wo sich eine Nachrüstung bezahlt macht.

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Der Trend hin zu Optimierung der Industrie ist ungebrochen und angesichts volatiler Lieferketten umso dringlicher. Laut Statista nutzten 2021 bereits 62 Prozent der deutschen Unternehmen spezielle Anwendungen für Industrie 4.0. Eine Hürde ist oft der Mangel an Fachkräften in den Unternehmen. Auch wenn vor der Implementierung bestimmte Kriterien, wie Interoperabilität oder Nachrüstbarkeit bei bestehenden Systemen, erfüllt sein müssen, kann der Einsatz neuer Sensoren in vielen Bereichen sinnvoll sein.

Smarte Fühler für bestimmte Fälle

Nicht für alle Unternehmen und für jede Maschine lohnt sich jedoch die Aufrüstung mit Sensoren. Doch die Bandbreite an Einsatzgebieten ist groß: Wird Sensorik implementiert, wie etwa Füllstandssensoren in der Produktion, können Probleme mit Maschinen durch vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) anhand bestimmter Parameter verhindert werden. Verschleiß wird so früh erkannt und eine Wartung kann erfolgen. Ebenso stellt die Verwendung neuer Maschinen immer einen Risikofaktor für den reibungslosen Produktionsablauf dar: Sensoren bieten etwa Kontrollsicherheit und halten mögliche Störungen oder Ausfälle minimal. Auch abseits der Produktion können Sensoren gute Dienste leisten, wie bei der smarten Überwachung von Räumen. Je nach Bedarf kann etwa die Raumtemperatur, der CO2-Gehalt oder auch die Luftfeuchtigkeit gemessen werden – wichtig etwa für Server-Betriebsumgebungen oder Büroarbeitsplätze.

Grundvoraussetzungen für den Sensoreneinsatz

Eine grundlegende Frage, die sich Unternehmen stellen sollten, lautet: Können die vorhandenen Maschinen mit den gewünschten Sensoren nachgerüstet werden? Bei den meisten neueren Modellen ist das zwar kein Problem, dennoch lohnt sich die Überprüfung. Zunächst muss die relevante Messgröße bestimmt werden, je nach Einsatz kann das sowohl die Umgebungs-, Vibrations- und Bewegungsdaten als auch für den Prozess sehr spezifische Daten umfassen. Zusätzlich sollte geprüft werden, ob die Maschinen bereits über die benötigte Sensorik und Schnittstellen (z.B. Ethernet) verfügen oder ob diese extern nachgerüstet werden müssen. Ebenso ist abzuklären, wie mehrere Maschinen vernetzt werden sollen (z.B. physisch oder drahtlos). Bei der Bestimmung des Anwendungsgebiets vor der Implementierung sollte ein Augenmerk darauf liegen, welchen Nutzen das Unternehmen aus der Analyse der gewonnen Daten ziehen kann. Diese Antwort hat auch Auswirkungen auf die nächste Voraussetzung: Um die Unmengen an Daten, die Sensoren im Einsatz sammeln, nutzen zu können, braucht es eine entsprechende Netzinfrastruktur, Bandbreite und Analyseplattform. Auf dieser werden die Daten gesammelt, konsolidiert und mit Hilfe von KI ausgewertet – erst dann können wertvolle Erkenntnisse geschöpft werden. Sind diese Fragen geklärt, richtet sich der Fokus auf die Datensicherung. Laut Statista sind Datenschutzanforderungen das größte Hemmnis für den Industrie 4.0-Einsatz in deutschen Unternehmen – zusammen mit fehlenden finanziellen Mitteln. Oft können Plattformanbieter auch hier unterstützen. Dennoch ist es ratsam, sich zunächst eingehend mit den Datenschutzregelungen für das eigene Unternehmen auseinanderzusetzen.

Erste Schritte

Ausgehend von der Frage, für welche Anwendungen konkrete Rückschlüsse gezogen werden sollen, werden die relevanten Kenngrößen bestimmt. So können die Daten beispielsweise Einsichten für Prozessoptimierungen oder zur Automatisierung der Anwendung liefern. Daher bieten sich für den Einstieg besonders Umgebungssensoren, Bewegungssensoren, Füllstandsensoren oder landwirtschaftliche Sensoren an. Bei der Wahl der Sensoren sind auch die Konnektivitätseigenschaften zu beachten. Ebenso ist zu bedenken, dass sie untereinander oder mit zukünftigen Maschinen interoperabel sein sollten.

Wie geht es weiter?

Grundsätzlich gilt es, den Einsatz von Sensoren zunächst an einem Pilotprozess anzuwenden. So können die Kosten und die Komplexität gut beherrscht, und etwaige Anpassungen leichter vorgenommen werden. Eine Erweiterung kann dann schrittweise geschehen. Leitfragen für eine Ausweitung sollten die zukünftigen Anforderungen an das IoT sein. Wie werden sie sich entwickeln? Erst wenn durch eine erprobte Anwendung Klarheit über den Nutzen herrscht, lässt sich auch der zukünftige Mehrwert der Technologie absehen.

Reichelt Elektronik GmbH & Co. KG
https://der-maschinenbau.de/software/sensoren-sinnvoll-einsetzen/

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