futureSAX-Interview mit Christian Groß, in.hub GmbH

futureSAX: Sehr geehrter Herr Groß, was sind Ihre Kernkompetenzen im Bereich der Sensortechnologie?

Christian Groß: Als führender Experte für Zustandsüberwachung von Maschinen, Anlagen und Prozessen spielen Sensoren eine sehr wichtige Rolle, um Messgrößen aufzuzeichnen. Dabei haben wir uns über die vielen Jahre ein enormes Wissen angeeignet, was den Einsatz verschiedenster aktiver oder passiver Sensorelemente anbelangt. Von hochverfügbaren Prozesssensoren bis hin zu spezieller Umweltsensorik, nutzen wir heute eine breite Palette und sind daher mit sehr vielen Sensorherstellern in engem Austausch. Teilweise entwickeln wir Spezialsensorik selbst, wenn diese nicht standardmäßig verfügbar ist. Daher kennen wir Aufbau, Funktion und Messprinzipen vieler Sensorelement bis auf Halbleiterebene sehr gut.

futureSAX: Sensortechnologien spielen in immer mehr Branchen und Unternehmen eine entscheidende Rolle. Welche Rolle nimmt dabei das Thema der Kompatibilität unterschiedlicher Soft- und Hardwaresysteme ein und welche Lösungen bietet in diesem Zusammenhang die in.hub GmbH?

Christian Groß: Die Entwicklung im Bereich der Digitalisierung der Industrie bietet immense Herausforderungen, da sehr häufig ein großer Mix an Technologien und Schnittstellen in Unternehmen vorhanden ist. Zum einen auf Grund der Lebenszyklen von Maschinen, welche gerne mehrere Jahrzehnte im Einsatz sind und zum anderen auf Grund wenig verbreiteter Standards zwischen IT und OT. Somit ist einer der Hauptaufgaben meist in einem sehr heterogenen Umfeld eine Homogenisierung durchzuführen, so dass ab dieser Stelle dann Daten und Informationen mittels neuesten Standards in digitaler Form multikompatibel verteilt und aufgearbeitet werden können.

futureSAX: Welche Möglichkeiten gibt es für Unternehmen aus dem Bereich des Anlagen- und Maschinenbaus, nachträglich eine sensorgestützte Zustandsüberwachung für ihre Produktions- und Verarbeitungsprozesse zu implementieren?

Christian Groß: Grundsätzlich muss man im ersten Schritt analysieren, welche Gegebenheiten bereits bestehen. Sind schon alle Sensorelemente vorhanden, um eindeutige Maschinenzustände abzuleiten und sind diese auch abgreifbar, oder sollten besser Sensoren nachgerüstet werden? In beiden Fällen werden die Daten dann konsolidiert und mittels logischer und analytischer Algorithmen ausgewertet. Dafür bietet sich ein IoT-Gateway bestens an. Mit solch einem Gateway sind sie in der Lage, alle notwendigen Konnektiven Aufgaben durchzuführen und haben ebenfalls eine große Klaviatur an Möglichkeiten zur Weiterverarbeitung. Angefangen von der bidirektionalen Datenschnittstelle zu IT-Systemen wie u.a. ERP und MES, über die Integration von HMI-Geräten, um Informationen an der Maschine oder dem Arbeitsplatz zu visualisieren und Interaktion wie Rückmeldungen zu Fehlergründen, Produktinformationen und vielen mehr zu ermöglichen, bis hin zur Anbindung an Netzwerksysteme, um Remotezugriff zu ermöglichen und zu guter Letzt auch die Möglichkeit Daten an Cloud-Systeme zu versenden.

futureSAX: Welche konkreten Anwendungsbeispiele Ihrer Systeme und Applikationen können Sie uns aus dem Bereich der Produktion nennen? Welche Mehrwerte sind damit verbunden?

Christian Groß: Häufig dreht sich übergeordnet alles um die Optimierung des OEE, der Gesamtanlageneffektivität. Diese ist ein Abbild aus Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. Häufig treffen wir Unternehmen an, welche im Einzelnen nicht genau wissen, wie produktiv ihre Maschinen und Prozesse überhaupt arbeiten. Dafür bieten wir die Möglichkeit, Maschinenstillstände inkl. der Stillstands Gründe übergreifend für den gesamten Maschinenpark echtzeitnah zu überwachen. Dadurch bietet sich sehr schnell die Chance Potentiale zu erkennen, um die Maschinenverfügbarkeit zu optimieren. Als nächstes kann man die Systeme erweitern, um auch Prozessgrößen zu erfassen, welche sich auf die Qualität der Produkte auswirken. Das können Umweltparameter am Prozess wie Temperatur, Feuchte, Verschmutzung/Staubbelastung u.v.m. sein, aber auch Parameter des Prozesses selbst, wie Werkstückpositionierung, Werkzeugverschleiß, Prozessdrücke, Prozesstemperaturen, Prozessgeschwindigkeiten, Messwerte von Qualitätsprozessen etc. Als dritte Säule gibt es die Möglichkeit weiterer Optimierung bezgl. zustandsabhängiger Wartungs- und Instandhaltungsplanung durchführen zu können. Dabei erweitert man die Zustandsüberwachung meist um Strom- und Vibrationsanalyse, um somit Verschleißparameter ableiten zu können, welche auf Schäden u.a. an Elektromotoren, Förderbändern oder Lager vorhersehen können. Somit ist man in der Lage die Produktivität in kurzen Zeiträumen zu steigern. Viele unserer Kunden haben nach weniger als einem halbe Jahr Steigerungen zwischen 10-30% zu verzeichnen, was die Investition in ebenso kurzen Zeiträumen amortisiert. Daneben schlagen auch weitere Faktoren wie erhöhte Lieferfähigkeit, effizienterer Energieverbrauch und Materialressourcenschonung durch weniger Ausschuss und Nacharbeit zu buche.

futureSAX: Als Akteur im Innovationcluster „Sensorik Sachsen“ haben Sie Kontakt mit verschiedenen Branchen abseits vom Anlagen- und Maschinenbau. Mit welchen anderen Branchen stehen Sie derzeit im Austausch und wo sehen Sie die größten Entwicklungspotenziale im Bereich Sensorik?

Christian Groß: Ein sehr Interessantes Thema ist aktuell auch Tierhaltung 4.0. Hier stehen Herausforderungen für artgerechte Automatisierung an. Dabei sind vor allem Sensorelemente interessant, die äußerst robust ausgelegt sind, um beispielsweise in Ställen eingesetzt zu werden. Vor allem energieeffiziente Drahtlosverbindungen gepaart mit einer hohen Residenz gegenüber Ammoniakatmosphäre sind besonders im Fokus.

futureSAX: Welche Chancen bieten in diesem Zusammenhang branchenübergreifende Veranstaltungsformate wie das futureSAX-Innovationsforum?

Christian Groß: Wir sehen vor allem im Wissensaustausch enorme Vorteile durch das futureSAX-Innovationsforum. Es bietet eine sehr gute Möglichkeit über Potentiale und Herausforderungen der Industrie auch branchenübergreifend up-to-date zu bleiben und Trends sowie Lösungsmöglichkeiten frühzeitig zu erkennen.

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