Ohne intelligente und kommunikative Sensoren ist Industrie 4.0 nicht möglich

Die sogenannte Smart Factory ist bereits heute in Teilen Realität: Arbeitsstationen können ihre Abläufe und Funktionen untereinander koordinieren. In anderen Szenarien basieren Produktionsstrukturen auf autonomen, sich selbstständig organisierenden und optimierenden Einheiten.

Und Smart Sensors sind Voraussetzung für die Umsetzung von Industrie 4.0. Denn die Smart Factory braucht Daten, wie sie in erster Linie nur mitdenkende, intelligente und kommunikationsfähige Sensoren liefern können. Kommunikationsfähig bedeutet, Sensordaten mit der Steuerung einer Maschine oder auch einer Cloud-basierten Anwendung austauschen zu können. So werden beispielsweise Sensorparameter automatisch in Sekundenschnelle auf neue Produktionsaufträge angepasst. Oder eine Lichtschranke erkennt eine Verschmutzung ihrer Optik und meldet dies direkt an die Leitstelle.

Sensorik „best in class“

Derzeit ist SICK einer der wenigen Anbieter, der den Begriff Sensorintelligenz mit Inhalten füllt. Nicht umsonst tragen wir das Versprechen „Sensor Intelligence.“ seit 2004 in unserem Markenkern. Unsere Smart Sensors sind detektionstechnisch ‚best in class‘. Sie unterstützen zudem den von SICK maßgeblich mitentwickelten Kommunikationsstandard IO-Link. Das ist die Basis. Smart werden sie – und das ist unser Alleinstellungsmerkmal – durch umfangreiche Möglichkeiten zur Eigen- und Prozessdiagnose sowie durch integrierte Logikfunktionen zur Signalverarbeitung direkt im Sensor.

Doch was bedeuten Intelligenz durch Diagnosefähigkeit und integrierte Funktionen konkret für den Einsatz in der Smart Factory? Smarte Lichttaster beispielsweise können Muster in einer Objektstruktur und deren Veränderung erkennen. Dies geschieht direkt und autark im Sensor – nicht in der SPS. Maschinenprozesse werden dadurch beschleunigt, das Steuerungsprogramm verschlankt. Für den Kunden bedeutet das eine höhere Anlageneffizienz und geringere Kosten. Durch die umfangreichen Diagnosefunktionen der Smart Sensors können kritische Situationen rechtzeitig erkannt und behoben werden, bevor die Maschine ungeplant stillsteht. Das erhöht die Betriebssicherheit und damit die Produktivität der gesamten Anlage.

Dass Intelligenz auch bewährte Technik zu einem Smart Sensor „upgraden“ kann, zeigt sich bei induktiven Sensoren. Es gibt induktive Smart Sensors im Portfolio, die z. B. erfassen, in welchem Abstand sich das Objekt zum Sensor befindet. Sie können etwa Abweichungen des Maschinenprozesses vom Sollzustand erkennen und rechtzeitig warnen oder auch Qualitätsaussagen zum Produkt selbst treffen.

„Mitdenkende“ Sensoren für die Smart Factory

Letztlich profitiert auch der Endverbraucher von intelligenten Sensoren und dynamischen, interaktiven Produktionsprozessen. Stichwort „Losgröße 1: Viele Menschen suchen nach Möglichkeiten, ihre Individualität auszudrücken. Sie möchten Produkte haben, die perfekt auf ihre individuellen Bedürfnisse angepasst sind. Solche echten Unikate sind in klassischen Produktionsstrukturen entweder nicht möglich oder aber sehr teuer. Hier wird deutlich, wo sich mit smarten Sensoren Innovationspotenziale erschließen lassen.

Möbel etwa sind heute im Internet konfigurierbar. Maße, Designelemente, Holzart oder Farben können frei gewählt, kombiniert und bestellt werden. Der Auftrag des Kunden geht per Internet in das Fertigungsleitsystem und in die Maschinen. Sind diese mit intelligenter Sensorik ausgestattet, die durch die Steuerung passend zum Produkt parametriert werden kann, wird automatisch das gewünschte Möbelstück gefertigt. Es wird entsprechend der Bestellung produziert, kontrolliert, verpackt und versendet. Das alles ohne manuelle Zwischenschritte. Der Kunde erhält sein persönliches Unikat – zum Preis eines massengefertigten Produkts.

Das Potenzial von Smart Sensors ist damit aber noch lange nicht ausgeschöpft. Mehr autonome Strukturen, mehr vernetzte Anlagen und Fabriken, mehr Software und IT in der Produktion wie auch in Produkten – all dies ist bereits heute zu erkennen und macht die Smart Sensors zu einer höchst zukunftsrelevanten Technologie. Flexibilität wird daher künftig verstärkt gefragt sein. Industrie 4.0 entsteht ganz individuell direkt vor Ort bei den Kunden. Auf deren spezifische Anforderungen müssen wir schnell und passgenau reagieren können. Die Konsequenz daraus werden stetig neue Funktionalitäten für Smart Sensors sein.

ÜBER DEN AUTOR

Seit 2008 ist Michael Kaspar bei SICK Produktmanager für optische Sensorik. Sein besonderes Augenmerk gilt dabei den Smart Sensors als Datenlieferanten der Smart Factory: mitdenkenden, intelligenten und kommunikationsfähigen Sensoren, die viele Industrie-4.0-Anwendungen überhaupt erst möglich machen. Neben den Smart Sensors betreut der studierte Wirtschaftsingenieur und ausgebildete Mechatroniker weitere Entwicklungsprojekte im Bereich "New Technologies".