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Die intelligente Verpackungsmaschine (13:17, 16.08.2017)

Von Industrie 4.0 bis Big Data: Stefan Tentrup zu den Chancen der Digitalisierung

(Quelle: Ausgabe Lebensmitteltechnik 7-8/2017, Autor: Thomas Wiese, Stefan Tentrup)

 

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Die intelligente Verpackungsmaschine (13:48, 28.04.2017)

Die Intelligente Verpackungsmaschine

- Von Industrie 4.0 bis Big Data - 

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Die intelligente Verpackungsmaschine

Apr 28 2017
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Intro:

Von der kontinuierlichen Sammlung der Maschinendaten über die Visualisierung und Auswertung bis hin zur Trendvorhersage des Maschinenverhaltens.

 

Text:

Durch die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung entsteht der Wunsch, Informationen ortsunabhängig und zu jeder Zeit abrufen zu können. Im täglichen Leben ist beispielsweise der Zugriff auf E-Mails und soziale Netzwerke sowie die Internetrecherche über Mobiltelefone und Notebooks selbstverständlich. Warum sollte dieser Wunsch nach der Verfügbarkeit von Informationen und deren Auswertung bei einer Verpackungsmaschine anders sein, fragte der Geschäftsführer, Herr Stefan Wächter, von Wächter Packautomatik.

Es gibt Unmengen an Informationen, die eine Maschine im laufenden Betrieb generiert. Doch bevor diese Informationen dem Nutzer zur Verfügung gestellt werden können, müssen diese gefiltert, aufbereitet und visualisiert werden. Dazu werden in einem ersten Schritt kontinuierlich sämtliche Informationen an und in der Maschine über eine Sensorik mit einer Abtastrate von z.B. 1ms erfasst. Um diese gewaltigen Rohdatenmengen bewältigen zu können, werden die Daten durch einen Mikrocontroller oder Prozessor komprimiert, bevor sie weiter verarbeitet werden. Da die Sensoren unterschiedliche physikalische Größen erfassen und diese Daten unterschiedlichen Zwecken dienen, können sie durch Algorithmen komprimiert werden. So muss der Zielgruppe beispielsweise die Temperatur nicht mit einer Abtastrate von 1ms präsentiert werden, sondern es ist ausreichend, wenn die Durchschnittstemperatur über einen längeren Zeitraum angezeigt wird. Bei anderen Größen kann der Minimal- oder Maximalwert ermittelt und ausgegeben werden. Bei zeitkritischen Informationen muss das Abtastintervall hingegen so gering wie möglich sein, damit der Zeitpunkt des Extrempunktes der gemessenen Größe nicht verpasst wird.

In dem darauf folgenden Schritt werden die komprimierten und gefilterten Daten in einer Datenbank gespeichert, damit sie später zu jeder Zeit zur Verfügung stehen und mit den unterschiedlichsten Endgeräten abgerufen werden können. Bei der Speicherung der Daten muss zwischen zwei grundlegenden Ansätzen, bei denen die Verfügbarkeit der Daten im Vordergrund steht, differenziert werden. Werden die Daten nur lokal im Firmennetzwerk gespeichert, so stehen diese auch nur innerhalb dieses Netzwerks zur Verfügung, wodurch ein Maximum an Kontrolle erreicht wird. Soll der Zugriff auf die Daten auch von außerhalb möglich sein, so muss die Datenbank mit dem Internet verbunden sein, was allerdings ein potentielles Sicherheitsrisiko darstellt. Um die sensiblen Daten vor unberechtigten Zugriff schützen zu können, sollten entsprechende IT-Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden.

Nachdem die Speicherung und Bereitstellung der Daten geklärt ist, müssen diese für die Visualisierung aufbereitet werden, indem mit Algorithmen und Funktionen aus den bereitgestellten Daten Diagramme zur besseren Veranschaulichung erstellt werden können. Bei den Diagrammen können zusätzlich zu den Livedaten auch diverse Hilfslinien und –kurven eingeblendet werden, die beispielsweise Maximal- oder Minimalwerte kennzeichnen.

Um den letzten Schritt zur intelligenten Maschine zu vollziehen, kann über eine intelligente Logik eine Trendvorhersage aufgrund der Datenbasis erfolgen. Dazu benötigt der Maschinenhersteller Zugriff auf die zuvor gesammelten und bereitgestellten Daten, um diese durch seine intelligenten Algorithmen auswerten zu können. So lassen sich beispielsweise Wartungsintervalle oder -zeitpunkte unter Berücksichtigung der Verfügbarkeit und Produktivität der vor- und nachgelagerten Prozesse festlegen. Dies ermöglicht durch eine vorbeugende und optimal abgestimmte Instandhaltung, eine längere Maschinenlaufzeit sowie eine Optimierung der Wertschöpfungskette für das Unternehmen.

Das Unternehmen Wächter Packautomatik aus Bad Wünnenberg-Haaren entwickelt ein solches System für die intelligente Verpackungsmaschine. Auf der Interpack 2017 (Halle 13, Stand E60) in Düsseldorf können die Ergebnisse live auf dem Messestand angeschaut werden.

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