Erste interoperable Lösungen für elektrische Antriebe

Ein besonderes Highlight ist der Anwendungsfall „Ganzheitliche energieeffiziente Auslegung von Antriebslösungen“. Hier wird erforscht, wie sich durch die Kombination von Komponenten unterschiedlicher Hersteller die energieeffizienteste Konfiguration für vom Betreiber definierte Last- und Bewegungsprofile erreichen lässt. Authentifizierte Nutzer können über den Datenraum »Antrieb 4.0« auf den kumulierten Energieverbrauch und die Leistung einzelner Antriebssysteme zugreifen, was eine präzise Energieprognose und -verifizierung erlaubt.

Datensouveränität bleibt erhalten

Datensouveränität steht dabei im Mittelpunkt: Die Daten verbleiben in der Kontrolle des Betreibers, während sie gleichzeitig für berechtigte Partner nutzbar gemacht werden können. So können Betreiber, Maschinenbauer und Hersteller gemeinsam Optimierungen vornehmen.

Der Demonstrator zeigt Wege einer vertikalen Vernetzung vom Feld über die Edge in die Cloud mit Zugriffsberechtigungen für die verschiedenen Akteure auf. Zunächst kann sich der Anlagenbetreiber an der Edge einloggen und den Motor über den OPC UA-Client eines bestimmten Antriebssystems zu einem gewünschten Zeitpunkt starten und stoppen. In dieser Zeit werden wichtige Daten des Motors im Feld generiert und ausschließlich lokal in der Datenbank der Edge gespeichert. Dort verbleiben die Daten auch im weiteren Verlauf.

Das Forschungsprojekt »Antrieb 4.0«

»Antrieb 4.0« setzt auf Interoperabilität und gemeinsame Standards für elektrische Antriebe und möchte die Entwicklung serviceorientierter Geschäftsmodelle fördern. Ziel ist eine herstellerübergreifende Kompatibilität für Auswahl, Inbetriebnahme, Betrieb und Service von Antrieben. Ein Hauptaugenmerk liegt auf der Verfügbarkeit und Transparenz von Daten sowie deren Zugänglichkeit. Der Aufbau eines geteilten Datenraums soll für die horizontale Integration und systemübergreifende Sammlung von Daten dienen. Für die Überführung der Projektergebnisse in die Praxis sorgt der Aufbau eines standortübergreifenden Reallabor-Demonstrators. Die Umsetzung exemplarischer Use Cases gibt zudem Handlungsempfehlungen für einen möglichen Transfer in die Industrie.

Das Forschungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) mit 4,3 Millionen Euro gefördert und läuft über drei Jahre. Das Projekt wird von der Forschungsvereinigung Elektrotechnik beim ZVEI e.V. geleitet und vereint renommierte Forschungseinrichtungen und Industriepartner.

Konsortialpartner von Antrieb 4.0 sind: Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB, die Fachgebiete Leistungselektronik und Antriebsregelung bzw. Kommunikationsnetze der Technischen Universität Darmstadt, Forschungsvereinigung Elektrotechnik beim ZVEI e.V. (FE) sowie 18 namhafte assoziierte Partnerunternehmen.

Der ZVEI auf der SPS 2024: Halle 3, Stand 331