Industrie 4.0: Tool-ID und Werkstück-ID wachsen zusammen10.04.2016 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer...
Transcript of Industrie 4.0: Tool-ID und Werkstück-ID wachsen zusammen10.04.2016 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer...
10.04.2016 1 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
mav Innovations Forum 2016
Industrie 4.0: Tool-ID und Werkstück-ID
wachsen zusammen
Eberhard Kauderer / Key Account Manager Werkzeugmaschine
10.04.2016 2 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Balluff – ein weltweites Versprechen
Wir eröffnen mit unserer Leidenschaft für Automation
neue Perspektiven – und das in 4. Generation
AGENDA:
Balluff
Industrie 4.0
Identifikation
Tool ID
Industrial ID
Applikationen
Nachrüstungen
10.04.2016 3 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Balluff – ein weltweites Versprechen
Wir stehen für Fortschritt – von der Spätzlespresse zu einem Komplett-Portfolio
für die industrielle Automation
1921 2016
10.04.2016 4 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Balluff – ein weltweites Versprechen
Wir sichern Nachhaltigkeit durch Innovation
1921gegründet___ 95Jahre Ideenreichtum___ 50Jahre Sensortechnik___
10.04.2016 5 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Balluff – ein weltweites Versprechen
Globale Kundennähe – Wir stärken Netzwerke vor Ort
9 Produktionsstandorte
61 Niederlassungen und
Vertretungen
324 € Mio Umsatz
3000 Mitarbeiter
6 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Balluff – ein weltweites Versprechen
Dafür engagieren sich über 3000 Mitarbeiter im In- und Ausland.
Balluff steht für:
• ausgereifte Technik
• kontinuierliche Innovation
• erfahrene Experten
• höchste Qualität
• größte Zuverlässigkeit
• maximale Kundenorientierung
Objekterkennung
Weg- und Abstandsmessung
Identifikation
Industrial Networking und Connectivity
Fluidsensorik
Zubehör
Systeme und Dienstleistungen
10.04.2016
18.04.2016 7 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Industrie 4.0 @ Balluff
Industrie 4.0 – darum geht es!
Motivation für die Unternehmen
Flexibilität in der Produktion
kundenspezifische Massenproduktion
"Verkürzung der Time-to-Market,
Verbesserung der Qualität, Erhöhung
der Produktivität, Beherrschung der
Komplexität und Vereinfachung der
Steuerung"
18.04.2016 8 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Industrie 4.0 @ Balluff
Industrie 4.0 – darum geht es!
„Basis ist die Verfügbarkeit aller relevanten
Informationen in Echtzeit durch Vernetzung
aller an der Wertschöpfung beteiligten Instanzen
sowie die Fähigkeit, aus den Daten den zu jedem
Zeitpunkt optimalen Wertschöpfungsfluss
abzuleiten“.
"selbstregelnde Systeme und intelligente
Steuerungsmechanismen" – Cyber Physical Systems
(CPS)"
"lokale Instanz kann anstehende Entscheidungen
mit eigenen Erkenntnissen anreichern und basierend
darauf Entscheidungen treffen"
18.04.2016 9 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Industrie 4.0 @ Balluff
Horizontale Integration Vertikale Integration
Industrie 4.0 – darum geht es!
Mensch als Dirigent der Wertschöpfung Durchgängiges Engineering
Horizontale Integration Vertikale Integration Durchgängiges Engineering
Services
Produktion
Produktions-
engineering
Produktions-
planung
Produktdesign
& -entwicklung
Mensch als Dirigent der Wertschöpfung
18.04.2016 10 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Industrie 4.0 @ Balluff
Komponenten müssen in der Lage sein, die benötigten Daten zur Verfügung zu stellen (Erzeugen)
nahtlose Kommunikation vom Sensor bis in übergeordnete Systeme z.B. Steuerungen oder Clouds
Infrastruktur, um die Daten über alle Ebenen hinweg zu transportieren
Industrie 4.0 – darum geht es!
Sensoren und Identifikationssysteme sind die Schrittmacher!
10.04.2016 11 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Identifikation @ Balluff
10.04.2016 12 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Identifikation @ Balluff
Industrial RFID …System-Frequenzen
NF (Niederfrequenz)
geringe Datenrate
Leseabstand <10cm
UHF (Ultra-Hochfrequenz)
große Distanzen (< 6m)
Pulk-Erkennung (Multitagging)
standardisierte Datenformate,
Protokolle
HF (Hochfrequenz)
hohe Datenrate
Leseabstand <40cm
Tag Standards
kleine Baugröße
0,1 1,0 10 100 1.000 10.000 Frequenz
[MHz]
125 – 135 KHz 13,56 MHz
UHF HF NF Standard-
Frequenzen
Regionenabhängig
840 – 960 MHz 2,45 GHz
(MW)
5,8 GHz
10.04.2016 13 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Identifikation @ Balluff
Industrial RFID …System-Frequenzen
NF (Niederfrequenz) HF (Hochfrequenz) UHF (Ultra-Hochfrequenz)
flexibel einsetzbar wirtschaftlich sehr schnell
-70 KHz / 455 KHz
-Leseabstand <100mm
-Speicher < 8KByte
Applikation:
-Tool-ID
-Werkstück ID
Standards:
-DIN 69873
-125 KHz
-Leseabstand <100mm
-Speicher < 192Byte
Applikation:
-Paletten-ID
-Werkstück ID
-Zugangskontrolle
-Logistik
-13.56 MHz
-Leseabstand <400mm
-Speicher < 128 KByte
Applikation:
-Intra-Logistik
-Plagiatschutz
-Eintrittskarten
Standards:
-ISO 14443 (Mifare)
-ISO 15693
- 868 MHz (EU)
- Leseabstand < 6 m
- Speicher (12 Byte EPC,
64 Byte Nutzer)
- Pulk-Erkennung
Applikation:
- Intra-Logistik / Track & Trace
Standards:
-EPC Global Gen2
-ISO/IEC 18000-6C
sehr weit
10.04.2016 14 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Industrial Identification
Frequenzunabhängige Auswerteeinheit BIS V:
Automatische Erkennung von LF- HF- und UHF-Frequenzen ermöglicht den Mischbetrieb
der verschiedenen BIS-Familien:
C
L
M
V 4 Köpfe
+ IO-Link
BIS 13,56 MHz
125 kHz
70/455 kHz
U 865/928 MHz
10.04.2016 15 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Industrial Identification
IO-Link/Service-Anschluss
a) IO-Link-Master-Port:
Einfache Anbindung von Sensorik und Aktorik über IO-Link
Maximaler Strombedarf: 500 mA
Auch als Standard E/A-Port verwendbar
Beispiele:
SmartLight: Signalisieren von Maschinenzuständen
Sensorhubs: Signale der Standardsensoren einsammeln
b) Service-Schnittstelle über USB:
Schnelle Inbetriebnahme ohne Bus-Anbindung
Update von Auswerteeinheit und Schreib-/Leseköpfen
usw.
10.04.2016 16 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Applikation
- 405 Werkzeuge im Magazin
- 20 Palettenplätze
- Einzelteilfertigung
- Fertigungssystem steuert nach
Priorität
- just-in-time ohne Lagerhaltung
- neue Herausforderungen von
Kunden
- zusätzliches Auftragsvolumen
- Maschinenauslastung 82%
- zwei Mitarbeiter für 3 Schichten
10.04.2016 17 Balluff GmbH
Tool Identification
17 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Neues Werkzeug
Werkzeuglager
Voreinstellung
Bearbeitungsmaschine
Toolmanagement
(Verwaltungssoftware)
Werkzeugaufbereitung
10.04.2016 18
Tool Identification
Vorteile von Werkzeugidentifikation mit
RFID:
automatisierter Datenaustausch zwischen
Maschine und Werkzeug
papierlose Werkzeuginformation
elektronische Datenübertragung
automatisch erstellte Dokumentation für
Audits
Zusätzlicher Mehrwert für Maschinen:
sichere Standzeitüberwachung
Werkzeugverfolgung
geringere Rüstkosten
überwachte Werkzeugqualität reduziert
Ausschuss
erhöhte Stückzahlen durch geringere
Werkzeugwechsel bzw. bessere Nutzung
der Werkzeuge
Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
10.04.2016 19 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Industrial Identification
Perfekte Lösungen für Ihre Anforderungen
10.04.2016 20 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Industrial Identification
Industrial RFID- und bildverarbeitende Systeme sichern maximale Qualität
RFID unterstützt die Produktions-
steuerung: Werden die Teile dem
richtigen Fertigungsschritt
zur richtigen Zeit zugeführt?
Bei der Motormontage gewährleistet
RFID eine sichere Teilerück-
verfolgung über alle Produktions-
schritte.
RFID stellt die Zugangskontrolle
auch durch Edelstahl hindurch
sicher.
Just in time sorgt RFID in der
Intralogistik für die korrekte Zufuhr
aller Materialien.
10.04.2016 21 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Industrial Identification
Industrial RFID- und bildverarbeitende Systeme sichern maximale Qualität
RFID gewährleistet in Kanban-
Anlagen den kontinuierlichen
Materialfluss.
RFID ermöglicht ein vollautomati-
sches Werkzeugmanagement, das
eine optimale Werkzeugauslastung
garantiert.
Bildverarbeitende Vision-Sensoren
lesen und prüfen die Codes auf
Platinen.
Sitzt der Deckel auf der Flasche?
Die Vollständigkeitskontrolle in
Abfüllanlagen übernehmen Vision-
Sensoren.
18.04.2016 22 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Applikationen
Automotive
Anwendung
Fertigungslinie für Motorblöcke
Höchste Anforderung an die Schutzklasse
Raue Umweltbedingungen
Datenträger in metallischem Umfeld
Nutzen
Produktionsdaten am Objekt → Flexibilität
Dokumentation der Qualitätsdaten
Vermeidung von Fehlern
18.04.2016 23 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Applikationen
Automotive
Karosseriebau
Große Schreib-/Leseabstände
Hohe Temperaturen (bis 200°C)
18.04.2016 24 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Applikationen
Automotive
Anwendung
Identifikation von Werkstückträger
in einer Montageanlage
Datenträger am Werkstückträger (WT)
Nutzen
Kundenspezifische Massenfertigung
Auftragsbezogene Fertigung
18.04.2016 25 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Applikationen
Automotive
Anwendung
Palettenidentifikation
Teilerückverfolgung
Nutzen
Ermöglicht variantenreiche Fertigung
durch Codierung der Paletten
Qualität gesichert durch eindeutige Zuordnung
Integrierte
Auswerteeinheit
an Förderstrecke
Datenträger
an Unterseite
der Palette
befestigt
18.04.2016 26 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Applikationen
Identifikation von Werkzeugen
Datenträger direkt in Metall
Aggressive Medien (Kühl- und Schmierstoffe) in
unmittelbarem Umfeld
Kleine Abmessungen
Nutzen
Präventive Instandhaltung
Fehlervermeidung bei der Werkzeugdateneingabe
Höhere Verfügbarkeit der Bearbeitungsmaschine
18.04.2016 27 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Applikationen
Intralogistik
Anwendung
Behältermanagement, jeder Behälter eigene ID
Hohe dynamische Applikation
Große Schreib-/Leseabstände
Verschiedener Boxeninhalt
Nutzen
Flexible Lagerhaltung
Echtzeitinformation über Materialfluss
Bestandsoptimierung durch Transparenz
18.04.2016 28 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Applikationen
Intralogistik
Anwendung
Materiaflusskontrolle
Vollautomatische Produktionslinie
Geringe Schreib-/Leseabstände
Speicherkapazität > 1 kByte
Nutzen
variantenreiche Fertigung durch
Produktionsdaten am Objekt
Echtzeitinformation zum Materialstatus
18.04.2016 29 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Applikationen
Track&Trace in Supply Chain Applications
Intra-Logistics
18.04.2016 30 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Applikationen
e Kanban System
10.04.2016 31 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Industrial Identification
Warenausgang
Automatisierte Montage
Metallbearbeitung
Blechbearbeitung
Materialfluss (Kanban)) Wareneingang
10.04.2016 32 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Industrial Identification
Frequenzunabhängige Auswerteeinheit BIS V:
Automatische Erkennung von LF- HF- und UHF-Frequenzen ermöglicht den Mischbetrieb
der verschiedenen BIS-Familien:
C
L
M
V 4 Köpfe
+ IO-Link
BIS 13,56 MHz
125 kHz
70/455 kHz
U 865/928 MHz
10.04.2016 33 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Nachrüstungen
Mold ID-Einheit
- Industrie PC
- Software
- Gateway zum
Firmennetz
- Visualisierung via
SmartLight
RFID-Einheit
für die Kommunika-
tion zum Datenträger
Datenträger
- für jedes Werkzeug
- Variante abhängig von
Umgebungsbedingungen
Schusszähler
über induktiven
Sensor
Mold ID Bestandteile
Mobile Endgeräte
- Daten lesen
- Initialisieren von Tags
- Setzen der Grenzwerte
- Passwortschutz
Bildquelle: KraussMaffei
10.04.2016 34 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Nachrüstungen
Mold ID: • Autarke Komplettlösung auf Basis von RFID
• Unterstützt die präventive Instandhaltung
• Automatische Dokumentation direkt am Werkzeug
• Einfache Visualisierung des Werkzeugzustandes an der Maschine
• Zugriff über Netzwerk und Smartphone
• Integrierbar in übergeordnete Systeme
AUTARK
10.04.2016 35 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Nachrüstungen
Balluff erhält Preis für 4.0-Projekt Nürtingen (kh) – Staatssekretär Peter Hofelich hat die
Preisträger der zweiten Runde des Wettbewerbs„100 Orte für
Industrie 4.0 in Baden-Württemberg“ ausgezeichnet.
20 Betriebe, die Industrie 4.0 erfolgreich im Unternehmensalltag
umgesetzt haben, wurden prämiert. Zu den Firmen, die für ein
4.0-Leuchtturmprojekt ausgezeichnet wurden, gehört die Balluff
GmbH aus Neuhausen. Mit dem Wettbewerb sucht die „Allianz
Industrie 4.0 Baden -Württemberg“ nach innovativen Konzepten
aus der Wirtschaft, die mit der intelligenten Vernetzung von
Produktions- und Wertschöpfungsprozessen erfolgreich sind. Die
Jury bewertet neben dem Innovationsgrad auch die Praxisrelevanz.
„Baden-Württemberg ist ein starker Innovations- und Wirtschafts-
standort. Gerade im Bereich der Industrie sind wir bei der Digitali-
sierung Vorreiter“, sagte Hofelich. „Mit der Preisverleihung wollen
wir gute Ideen aus dem Land noch bekannter machen und auch
andere Unternehmen und Institutionen motivieren, in der Industrie
4.0 aktiv zu werden.“ Die prämierten Beispiele zeigten, „wie
Unternehmen durch den Einsatz von neuen Technologien fit für die
digitale Zukunft gemacht werden können“. Dem Geschäftsführer
des VDMA-Landesverbandes, Dietrich Birk, verdeutlicht der
Wettbewerb, „dass Industrie 4.0 für viele baden-württembergische
Betriebe keine abstrakte Zukunftsvision ist, sondern gelebte
Realität“. Birk freut sich besonders darüber, dass der Mittelstand
unter den Preisträgern stark vertreten ist.
www.i40-bw.de
Quelle: Esslinger Zeitung 23.2.16
10.04.2016 36 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Nachrüstungen
Easy Tool RFID
einmaliges
Einrichten
Micro-
controller
Seri
elle
Ko
mm
un
ikat
ion
(Bal
luff
00
7-
Pro
toko
ll)
Konfigurations-
Tool
für PC
Konzept zum Nachrüsten vorhandener Werkzeugmaschinen
USB Tastatur-
schnittstelle
10.04.2016 37 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Nachrüstungen
USB
Schreib-/Lesekopf
RFID Auswerteeinheit
PCB mit
Microcontroller für
Tastatursimulation
Netzteil S
tati
v f
ür
We
rkze
ug
Easy Tool RFID
10.04.2016 38 Balluff GmbH, Eberhard Kauderer
Balluff – ein weltweites Versprechen
Balluff ist ENABLER für Industrie 4.0
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!