Mensch-Maschine-Interaktion

Ende des 18. Jahrhunderts läutete die Mechanisierung durch Dampf- und Wasserkraft die erste industrielle Revolution ein und veränderte durch neue Produktionsmethoden Wirtschaft und Gesellschaft radikal. Mit der Erfindung des Fließbandes und beginnender Massenproduktion Ende des 19. Jahrhunderts sowie der digitalen Revolution Ende des 20. Jahrhunderts sorgten zwei weitere Entwicklungen für große Umbrüche in nahezu allen Lebensbereichen.

Unter dem Schlagwort „Industrie 4.0“ findet zurzeit ein weiterer Wandel in der indu-striellen Produktion statt: Systeme werden vernetzt und ermöglichen die Kommunikation und Interaktion zwischen Menschen, Maschinen, Anlagen, Prozessen und Produkten – aus starren Produktionsabschnitten entwickeln sich flexible Wertschöpfungsnetzwerke. Daten von Sensoren, Anlagen und Abläufen werden in Echtzeit erfasst, verarbeitet, geteilt und bewertet. Die Netzwerke funktionieren dadurch datenbasiert, autonom und sind in der Lage, Informationen auszutauschen und sich selbst zu steuern.

Stahl Cranesystems bietet intelligente Lösungen für Digitalisierung und Vernetzung in Produktionsanlagen. Magnetek – wie Stahl Cranesystems ebenfalls ein Mitglied der Columbus McKinnon-Familie – ist hierbei ein starker Kooperationspartner. Das Unter-nehmen ist einer der größten Anbieter digitaler Antriebs- und Steuerungssysteme für Industriekrane und Hebezeuge in Amerika. Gemeinsam forschen und entwickeln die Ingenieure und Techniker beider Unternehmen in weltweit vernetzten Excellence Centern an der Weiterentwicklung des umfangreichen Produktportfolios.

Produkte für die intelligente Fertigung

In der modernen Produktion sammeln Informations- und Kommunikationstechnologien Betriebsdaten und ermöglichen die Analyse von Nutzungsverhalten, Materialverschleiß und sicherheitsrelevanten Informationen. Der programmierbare Multicontroller SMC von Stahl Cranesystems ist als Steuer- und Auswertungsgerät seit Langem die Basis für die intelligente Kommunikation und Vernetzung von Hebe- und Krantechnik. Der Multicontroller SMC erfasst die gesamten Betriebsdaten eines Hebezeugs. Neben den Gesamtbetriebsstunden wird die tatsächliche Nutzung des Hubwerks aufgezeichnet und unter Berücksichtigung von Last, Laufzeit und Hubgeschwindigkeit die Volllaststunden und die verbleibende Restlebensdauer berechnet.

Mit dem „Config Tool“ von Stahl Cranesystems können die Daten am Rechner ausgelesen und ausgewertet werden. Für die drahtlose Datenübertragung in vernetzten Systemen kommt das Remote Condition Monitoring (RCM) zum Einsatz. Die vom SMC erfassten Betriebsdaten werden vom RCM über eine GSM-Verbindung an einen globalen Server übertragen. Autorisierte Personen können dann weltweit in Echtzeit auf diese Daten zugreifen. Eine weitere Komponente für die intelligente Vernetzung von Hebe- und Krantechnik sind die Frequenzumrichter neuester Generation von Magnetek. Sie sind sowohl über eine externe Software als auch direkt über die Eingabe am Display parametrierbar.

Digitale Transparenz reduziert Wartungskosten

Einer der Kernpunkte von Industrie 4.0 ist Predictive Maintenance, also die vorausschauende Wartung. Sie unterscheidet sich von der reaktiven Wartung, bei der Störungen erst nach deren Auftreten behoben werden, und der präventiven Wartung, die möglicherweise noch gut funktionierende Teile vorsorglich in festen Intervallen austauscht. Bei der vorausschauenden Wartung lässt sich mit Hilfe der gesammelten Daten einer Anlage der Verschleiß einzelner Teile besser kalkulieren. Dadurch können Ausfälle mit gezielten Wartungsmaßnahmen verhindert werden.

Der Multicontroller SMC, das Remote Condition Monitoring (RCM) und die Frequenz-umrichter zeichnen mit Hilfe von Funktionen wie der Bremsüberwachung, der automatischen Lastkontrolle und dem Lastkollektivspeicher wartungsrelevante Parameter auf. Lastpendeldämpfung und Schlaffseilüberwachung verhindern gefährliche Lastschwingungen sowie ein Umkippen der Last. Die Frequenzumrichter senken durch effiziente Stromrückführung den Energieverbrauch der Anlage und ermöglichen intelligentes Motormanagement. Kran- und Fahrwerksdistanzierung sowie Arbeitsbereichsgrenzen definieren Bereiche, in die der Kran oder das Hebezeug nicht einfahren darf. Die Festlegung dieser Bereiche erfolgt mit Hilfe von Lichtschranken oder Lasermesssystemen und kann optional mit SPS-Steuerungen und Touchpanels erweitert werden. Die Produkte von Stahl Cranesystems und Magnetek ermöglichen somit durch Vernetzung und Datenanalyse effektiveres Anlagenmanagement, Predictive Maintenance und höhere Arbeitssicherheit. (jak)