Je komplexer eine Produktionslinie, desto aufwendiger die Ursachenforschung bei Fehlern, Störungen oder Qualitätsmängeln. Für jede Station im Anlagenverbund hilft die Erfassung von Prozessdaten, um den ‚Gesundheitszustand‘ zu bestimmen und so Stillstandzeiten zu reduzieren. Hilfestellung dabei bietet zum Beispiel das Fraunhofer-In­stitut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB – Institutsteil Industrielle Automation, kurz IOSB-INA, mit dem intelligenten Werkstückträger ‚Inacarry‘. Knapp ein Jahr nach der Entwicklung des mobilen Produktionsdatenerfassungssystems ‚Inasense‘ dient dieser Werkstückträger zur datengetriebenen Fehleranalyse in Unternehmen. Die Sensorik-Einheit nutzt Förderstrecken, um unterschiedliche Umgebungs- und Maschinendaten der Produktion zu erfassen, zu sammeln und drahtlos zu über­tragen.

Maschinendaten sind Grundlage aller Digitalisierungs- oder Industrie-4.0-Applikationen. Um Bestandsanlagen ebenfalls ‚eine Stimme‘ zu geben, müssen relevante Prozessdaten mit möglichst wenigen Sensoren erhoben werden. Sensoren sind der Hebel, um einzelne Maschinen oder ganze Produktionslinien digital abzubilden, zu analysieren und auf dieser Basis transparenter, effizienter und flexibler zu machen: Dazu werden an Bestandsanlagen bis dato Temperatur, Leistungsaufnahme, Vibration, Schall, Luftdruck und viele andere Prozessgrößen durch externe Sensorik gemessen und mit den KPIs der Produktion verglichen – etwa mit Hilfe des Produktionsdatenerfassungssystems ‚Inasense‘.

Mobiler Sensorträger

Bei der aktuellen Entwicklung ‚Ina­carry‘ ist ein Werkstückträger, der sich auf 
Förderstrecken von Station zu Station durch die Produktion bewegt, mit einem Satz an Sensorik bestückt und erfasst so unterschiedliche Umgebungsdaten wie etwa Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftqualität oder Druck. Insbe­sondere bei Produkten, deren Herstellung durch Umweltfaktoren beeinflusst wird, ist es sinnvoll, diese Daten im Zusammenhang abzubilden und zu analysieren. Inacarry erfasst zudem maschinenbezogene Daten wie Vibration, Betriebstemperatur, Ausleuchtung und Betriebsgeräusche. 

Das Besondere an der Lösung ist, dass der Sensorikträger auf der Förderstrecke autark seinen Weg durch die gesamte Produktion nimmt und somit ein ganzheitliches Datenbild erstellen kann – ohne dass stationäre Sensorik oder zusätzliches (versiertes) Personal eingesetzt werden muss. Autark beschreibt in diesem Fall nicht die selbstständige Wegfindung, vielmehr wird der Weg vom Fördersystem vorgegeben. Genauer gesagt geht es darum, dass ein geschlossenes Sensorsystem vorliegt, das über Stromversorgung und drahtlose Kommunikationsschnittstellen verfügt. Diese ermöglichen, dass das System keiner weiteren Kopplung mit der Anlage bedarf, anlagenseitig also keine Veränderungen im Ablauf vorgenommen werden müssen. Das System ist eine in sich funktionierende Einheit. So gelangt das Unternehmen kosteneffizient zu einer Datenbasis – jeweils mit Fokus auf dem sensiblen Produktionsabschnitt oder derjenigen Maschine, die es zu analysieren oder zu optimieren gilt.