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AUF DIE „INNEREN WERTE" KOMMT ES AN

MOTIVATION

Um den technischen Prozess der Extrusion möglichst detailliert zu beeinflussen und auch jederzeit reproduzierbar zu machen, benötigt der Verfahrenstechniker möglichst viele und möglichst genaue Daten. Heute ist es Standard, sämtliche Soll- und Istwerte als, teilweise aufbereitete, Prozessdaten zentral zu erfassen, sichtbar zu machen, auszuwerten und gegenüber Kunden zu belegen. Jede Information hilft, den Extrusionsprozess zu überwachen, zu beeinflussen und zu kontrollieren. Bis heute werden allerdings die wichtigen Informationen zu Temperaturen und Drücken gar nicht in der Walze erfasst. Lediglich das teilweise räumlich getrennt aufgestellte Heiz- und Kühlaggregat liefert Prozessdaten die zur Einstellung und Kontrolle des Prozesses genutzt werden. Darüber hinaus bauen sich einzelne Nutzer aufwendige Messapparaturen vor bzw. hinter den Dichtkopf um den Daten in der Walze näher zu kommen. Wenn auch sicherlich ein Zusammenhang zwischen den Daten des Heiz- und Kühlaggregates und den wirklichen Daten in der Walze besteht, so steht doch außer Frage, wieviel genauer eine direkte Messung in der Walze ist.

INDUSTRIE 4.0 und das INTERNET DER DINGE (IoT)

IoT ist die Basis für die vierte industrielle Revolution. Erst die Kommunikation zwischen Dingen wie Sensoren und Regler, Sensoren und Prozessüberwachung führt zur intelligenten Fabrik. Der Gewinn für den Anwender liegt in der effizienteren Nutzung von Ressourcen, einer erhöhten Reproduzierbarkeit und der besseren Grundlage zur Fällung von Entscheidungen.

Physische Objekte können über autonome, integrierte Systeme drahtlos untereinander und über das Internet kommunizieren. Diese Systeme sind integraler Bestandteil von Produkten, Geräten oder Maschinen und machen diese funktional. Sie ermitteln und interpretieren über Sensoren Daten aus ihrer physikalischen Umgebung. Sie sind in der Lage Daten zu sammeln, zu digitalisierten und drahtlos – zumindest über eine kurze Distanz – an einen zentralen Prozessrechner und somit leicht ins Internet zu übertragen.

Die Resultate der Analyse können zur Prozessregelung und Überwachung herangezogen werden und verhindern Down-Time in der Produktion, minimieren den Material- und Energieverbrauch und helfen dem Bedienpersonal bei Intervention und Prävention. Mit diesen multimodalen Mensch-Maschine-Schnittstellen kann ressourcenschonender und energieeffizienter produziert werden.

Funktion des ED Moduls

Das ED Modul  ist ein batteriebetriebenes, elektronisches Messsystem das für die Temperaturüberwachung von Präzisionswalzen in der Kunststoffindustrie entwickelt wurde. Es besteht aus jeweils zwei gleichen elektronischen Modulen, an die jeweils an ein Temperatursensor und / oder ein Drucksensor angeschlossen werden kann.

Das DERICHS ED-Modul  wird jeweils stirnseitig an die Walze montiert und misst direkt in der Walze Ein- und Auslaufwerte. Diese Daten übermittelt das Modul in Realtime via Bluetooth® an einen entsprechenden Empfänger. Die erfassten Daten können somit entweder über ein Apple® Mobilgerät mit der zugehörigen App, über einen entsprechenden PC-Dongle oder Bluetooth® Gateway direkt in eine SPS Steuerung integriert, oder über eine Cloud im Intra- oder Internet ausgelesen, gespeichert und ausgewertet werden. Die Messgenauigkeit liegt für Temperatur bei ± 0,4 °C (auf Wunsch ± 0,1 °C) in einer Range von - 40 °C  – 200 °C (auf Wunsch bis 400 °C), und für Druck bei ±0,075 bar (bei 0-10 bar Absolutdruck im Temperaturbereich von 0°C - 125°C). Datenloggings von bis zu 2000 Werten erlauben die Beobachtung und Auswertung über lange Zeiträume. 

In der App können zusätzlich weitere Daten (z. B. zur Walzen-ID, Einbaudatum, Herstellerdaten, Wartungsdaten, etc.) gespeichert werden. Die App ermöglicht, je nach Wunsch die gleichzeitige oder getrennte Überwachung mehrerer Walzen. Außerdem können Grenzwerte mit  Toleranzen eingestellt werden. Beim Erreichen aus Erfahrung gesetzter absoluter oder differentieller Grenzwerte kann die Walze automatisch Alarm auslösen. Ausfälle werden damit vorhersehbarer und die Kosten von Instandsetzungen minimiert und zeitlich planbar. 

Dirk S., Maintenance Manager, Hersteller für aluminiumbasierte Verpackungsmaterialien und technische Folien, 

Süd-Deutschland 

Karl Mauser, Department Manager Coex Line, Infiana Germany GmbH & Co. KG 

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