Pepperl+Fuchs

Die Digitalisierung der Ex-Zonen

25. Oktober 2022, 9:20 Uhr | Christian Uhl

Echte Predictive Maintenance ist nur in einer durchgängig vernetzten Fertigung möglich – Ex-Zonen inklusive. Allerdings findet sich im Ex-Bereich häufig eine Digitalisierungslücke. Abhilfe versprechen hier eigensichere Mobile Devices.

Die durchgängige Digitalisierung aller Bereiche einer Fertigung gilt in der Smart Factory als grundlegende Voraussetzung für Predictive Maintenance. Nur dadurch lassen sich die Daten, die als Entscheidungsbasis für Prozesse in Wartung und Instandhaltung dienen, sammeln, aggregieren, analysieren und austauschen. Das heißt, Anlagenbetreiber benötigen nicht nur Echtzeit-Transparenz über den Zustand aller Anlagen, sondern müssen auch in Echtzeit kommunikations- und handlungsfähig sein, um kritische Situationen oder gar Ausfälle anhand verschiedener Indikatoren frühzeitig zu detektieren und ihnen vorausschauend entgegenzuwirken.

Die Digitalisierung der Ex-Zone

Angesichts der langen Wege in weitläufigen Anlagen sollten Data Harvesting und Kommunikation auch dezentral erfolgen können. In diesem Zusammenhang eröffnen intelligente Mobile Devices den Technikern größtmögliche Bewegungsfreiheit: Mit ihnen haben die Nutzer alle für den Einsatz benötigten Informationen und Unterlagen parat und können über sie auch die Ergebnisse eines Einsatzes direkt in das System zurückspielen. In kniffligen Situationen können sich Support-Techniker aus der Zentrale oder Hersteller eines bestimmten Bauteils in Echtzeit an den Ort des Geschehens zuschalten und den Mobile Worker unterstützen oder anleiten. Hierdurch lassen sich Wartungseinsätze verkürzen und Fehlerquellen deutlich reduzieren.

Doch diese Vorzüge der Digitalisierung machten bisher meist an der Grenze der Ex-Zonen Stopp – also Bereichen, in denen zündfähige Materialien wie Gase, Dämpfe oder Staubpartikel permanent oder zeitweise auftreten. Aufgrund der strikten Sicherheitsanforderungen des Ex-Schutzes kommen in diesem Areal nur einige wenige Smart Devices in Frage, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen zertifiziert sind und gleichzeitig auch den Anforderungen der Nutzer gerecht werden. Vor dem Betreten eines Ex-Bereichs mussten Mitarbeitende bis dato alle nicht-eigensicheren Devices ablegen und sich in den Ex-Zonen oftmals mit analogen Workflows behelfen. Dieser ‚Medienbruch‘ stellt jedoch nicht nur eine Fehlerquelle dar, sondern verlangsamt auch die Reaktionszeit in komplexen Anlagen.

Alle Informationen ‚am Mann‘

Die Pepperl+Fuchs Marke Ecom Instruments trägt die digitale Transformation mit eigensicheren Smart Devices nun auch in den Ex-Bereich, wie sich am Beispiel der eigensicheren Tablet-Serie ‚Tab-Ex‘ zeigen lässt. Die Tablets mit Android-12-Betriebssystem begleiten Mobile Worker auf Wartungs- und Instandhaltungseinsätzen. Technologische Basis für das Tablet Tab-Ex 03 beispielsweise ist das Samsung Galaxy Tab Active3, das Android Enterprise Recommended zertifiziert ist. Für die Daten- und Gerätesicherheit des Tablets sorgt die aktuelle Enterprise Edition von Samsung Knox.

Auf dem Display mit einer Auflösung von 1920 x 1200 Pixel können Mobile Worker detaillierte Informationen wie etwa Konstruktionszeichnungen betrachten. Zwei Kameras stehen für Foto- und Videoaufnahmen zur Verfügung: eine Back-Kamera mit einer Auflösung von 13 Megapixel und eine Frontkamera mit einer Auflösung von 5 Megapixel. Damit können Techniker die Dokumentation ihrer Einsätze mit Bild- oder Videomaterial anreichern, wovon Mobile Worker beim nächsten Einsatz profitieren.

Besonders wichtig für die rauen Umgebungsbedingungen in der Ex-Zone ist, dass der Touchscreen des Tablet sich mit Handschuhen bedienen lässt. Via Stift können Nutzer präzise Eingaben vornehmen, Notizen erstellen, Texte markieren oder Dokumente digital unterschreiben. Dank hoher Drucksensibilität schreibt der nach IP68 zertifizierte ‚S Pen‘ wie ein echter Stift. Geht es von der Anlage zurück ins Büro, lässt sich das Tablet mithilfe der Samsung DeX-Funktion an einen Monitor anschließen und so zu einer vollwertigen Workstation machen.

Freihändig arbeiten dank Smart Glasses

Mobile Worker benötigen in manchen Wartungseinsätzen Informationen und Anleitungen, haben aber nicht die Hände frei, um mit einem Tablet zu hantieren. Für solche Szenarien hat Ecom Instruments ‚Visor-Ex 01‘ entwickelt, ein intelligentes Ökosystem aus Smart Glasses, Smartphone und Pocket Unit zur Stromversorgung. Die Verteilung der Funktionen auf die einzelnen Systemkomponenten minimiert das Gewicht der Head Unit ohne Einbußen bei Performance, Konnektivität oder Akkulaufzeit. Die eigensicheren Smart Glasses sind – als erstes Konzept seiner Art – nach ATEX und IECEx zertifiziert.

Die modulare Ausführung des Systems eröffnet Mobile Workern größtmögliche Flexibilität bei ihren Aufträgen: Sie können nahtlos zwischen Aufgaben am Smartphone-Display und freihändiger Arbeit wechseln. So können Mitarbeiter beispielsweise einsatzrelevante Unterlagen wie Checklisten über das ‚Smart-Ex 02‘ einsehen und anschließend in den freihändigen Modus wechseln. Auf dem OLED-Display des ‚Visor-Ex 01‘ bekommt er dabei nur die für den Einsatz nötigen Informationen direkt ins Sichtfeld eingeblendet.

Interview: Das eigensichere »Leichtgewicht«
Smart Devices im Ex-Bereich? Den Weg von Pepperl+Fuchs mit im Ex-Bereich einsetzbaren Smart Glasses skizziert Christian Uhl, Head of Communication / Global Marketing. >> Hier geht's zum Interview!

Interview: Das eigensichere »Leichtgewicht«

Smart Devices im Ex-Bereich? Den Weg von Pepperl+Fuchs mit im Ex-Bereich einsetzbaren Smart Glasses skizziert Christian Uhl, Head of Communication / Global Marketing.

>> Hier geht's zum Interview!

Über das integrierte Mikrofon kann der Mobile Worker Befehle an das Device richten oder sich in Echtzeit mit Remote-Support-Experten verständigen. Bei Bedarf lässt sich das Display der Smart Glasses ganz aus dem Sichtfeld klappen. Nach Abschluss der Arbeiten kann der Techniker die zugehörige Dokumentation direkt am Smartphone vornehmen und diese bei Bedarf um Foto- oder Videoaufnahmen ergänzen.

Dazu dienen zwei 16-Megapixel-Kameras, die zentral in den Smart Glasses positioniert sind, um das natürliche Sichtfeld des Trägers abzubilden. Auch Livestreams nach dem ‚See what I see‘-Prinzip sind möglich. Eine Sekundärkamera mit einem sechsfachen optischen Zoom ermöglicht das Scannen von Barcodes und QR-Codes, um zum Beispiel Identifikations- oder Diagnosedaten einzelner Maschinen abzurufen.