Erschienen am: 30.10.2017, Ausgabe SPS-MAGAZIN 11 2017

Interview mit Walter Dunkmann von J. Schmalz

Maschinensteuerung per App

2015 entwickelte Schmalz einen Vakuum- und Druckschalter, der per NFC-Technologie Prozessdaten ausliest. Diese lassen sich bequem per App vom Smartphone oder Tablet abrufen. Walter Dunkmann, Leiter Geschäftsfeld Vakuumautomation bei Schmalz, berichtet im Interview mit unserem Schwestermagazin ROBOTIK UND PRODUKTION über Möglichkeiten zur vorrausschauenden Wartung und flexiblen Maschinensteuerung.


Uns ist wichtig, dass wir dem Anwender je nach Funktion die relevanten Informationen über die passenden Kanäle zur Verfügung stellen. Walter Dunkmann, J. Schmalz GmbH
Bild: J. Schmalz GmbH

Schmalz setzt beim Greifen auf NFC-Technologie. Bitte schildern Sie, warum Sie eine entsprechende Schnittstelle verbauen und in welchen Greifmodulen NFC bisher zum Einsatz kommt.

Walter Dunkmann: Industrie 4.0 und die damit einhergehende Digitalisierung verändert Prozesse und Geschäftsmodelle. Wir bei Schmalz sehen das als Chance und Herausforderung zugleich. So haben wir schon 2015 einen Vakuum- und Druckschalter entwickelt, der per NFC-Technologie Prozessdaten ausliest. Diese kann der Anwender dann komfortabel über sein Smartphone - oder jedes andere mobile Endgerät - abrufen. Er kann aber nicht nur jederzeit relevante Prozessinformationen abrufen, sondern Geräte auch schnell und einfach parametrieren. Was hat der Anwender davon? Nun, wenn ein Greifsystem oder eine Anlage stillsteht, liefern unsere Devices klare und leicht verständliche Hinweise zur Fehlerquelle - und keine kryptischen Fehlercodes. Auch erkennt der Anwender schleichende Veränderungen am Gerät umgehend und ist beispielweise in der Lage, eine vorausschauende Wartung einzuleiten, ohne dass es erst zum teuren Anlagenstillstand kommt. Dabei kann er einen Blick in die digitale Bedienungsanleitung werfen und ohne lästiges Suchen in Papieranleitungen auf wichtige Service- und Wartungsinformationen zugreifen. Seit 2015 hat sich natürlich eine Menge getan - wir haben unser Produktspektrum an sogenannten Smart Field Devices - also Geräte, die mit anderen Geräten und dem Anwender kommunizieren - weiter ausgebaut. Neben Vakuum- und Druckschaltern gibt es eine ganze Reihe an Vakuumerzeugern, respektive ein Vakuumterminal, die in der Lage sind, Prozessdaten auszuwerten und bis in die Leitebene zu übertragen.

Auf der Hannover Messe hat Schmalz neben der NFC-Lese-Funktion auch eine Schreibfunktion angekündigt, die auf der Motek präsentiert wurde. Welche Vorteile erwarten den Anwender dadurch?

Dunkmann: Heutzutage organisieren wir den Großteil unseres Lebens per Smartphone - von der Korrespondenz bis zur Pizzabestellung. Wieso dann nicht auch Maschinen und Anlagen mit entsprechender App steuern? Unsere Service App spart dem Anlagenbetreiber in erster Linie Zeit und damit Kosten, z.B. bei Inbetriebnahme und Service. Anzeige- und Eingabemodule direkt am Device oder dem Greifsystem werden überflüssig, die Bedienung bzw. Regelung der Devices sehr einfach. Natürlich legen wir beim Programmieren der App großen Wert auf eine übersichtliche Darstellung und leichte Bedienbarkeit. Stellen Sie sich eine Pressenstraße in einem Automobilwerk vor, in dem mehr als 30 Vakuumerzeuger händisch, also direkt am Gerät oder durch einen Techniker, über die Steuerung neu eingestellt werden müssen. Mit der Service-App kann der Anwender die Geräte über das Smartphone - also ohne Zugriff auf die Steuerung - parametrieren. Darüber hinaus ist er in der Lage, die gespeicherten Einstellungen innerhalb weniger Sekunden auf alle anderen Geräte zu übertragen. Was kann die App noch? Nun, sie stellt Service-Informationen bereit und gibt dem Anwender Hinweise auf eine erforderliche Wartung. Fehlermeldungen werden in Form von Klartext angezeigt und nicht als kryptischer Fehlercode. Das ermöglicht eine schnelle und unkomplizierte Fehlerbeseitigung. Außerdem liefert die App wichtige Zusatzinformationen, wie das Einbaudatum der Komponente oder deren Lagerort. Alle diese Features tragen dazu bei, dass sich die Zeiten für Inbetriebnahme um bis zu 75 Prozent und der Serviceaufwand um bis zu 80 Prozent verkürzen.

Welches Geschäfts- und Lizenzmodell steht dahinter? Was sprach für diese Strategie?

Dunkmann: Jeder Kunde erhält über NFC wichtige Prozessdaten direkt auf sein Smartphone, kostenfrei und über eine Weboberfläche. Über eine App lassen sich auch Gerätedaten schreiben und übertragen. Hierbei kann der Kunde je nach Situation aus verschiedenen Paketen auswählen: entweder eine Einzellizenz für ein Endgerät, eine Gruppenlizenz für bis zu zehn mobile Geräte oder eine Enterprise-Lizenz für eine unbegrenzte Anzahl von Smartphones oder Tablet-PCs.

Welche Rolle spielen die akquirierte Firma GPS und die Sicon-Module dabei?

Dunkmann: Zum 1. Januar 2017 hat Schmalz die GPS - die 'Gesellschaft für Produktionssysteme' übernommen. Sie ist ein Ableger des Fraunhofer IPA in Stuttgart. Diese Übernahme ist für Schmalz der nächste, logische Schritt, um weitere Lösungen rund um die intelligente Prozesskommunikation zu entwickeln und auf den Markt zu bringen. Unsere Komponenten, Vakuumgreifer, Vakuumerzeuger und komplexen kundenspezifischen Greifsysteme sind das Bindeglied zwischen Roboter und Werkstück. Das bedeutet, sie arbeiten genau dort, wo die Prozessdaten entstehen. Die Komponenten sammeln diese Daten, interpretieren sie und stellen sie im Netzwerk bereit. Unter dem Produktnamen Sicon hat die GPS nun eine plattformunabhängige Box als Gateway für Prozess- und Anwendungsdaten entwickelt. Sicon erfasst Echtzeit-Informationen und stellt diese über Protokolle wie OPC UA, MQTT oder auch http in der Cloud zur Verfügung. Damit ist die letzte Lücke von der Feldebene bis in die Cloud geschlossen. Sämtliche Prozesse beim Greifen lassen sich digital abbilden. Die Visualisierung der Daten in der Cloud erfolgt automatisch. Möglich macht das die sogenannte IO Device Description (IODD). Durch sie lassen sich IO-Link-Geräte verschiedener Hersteller identifizieren und Parameter sowie relevante Prozess- und Diagnosedaten der Sensoren und Aktoren abrufen. Dadurch kommen Funktionen wie Condition Monitoring zur Prozesskontrolle und Predictive Maintenance als Wartungs-Tool erst richtig zur Geltung.

Auch IO-Link ist seit vielen Jahren als Kommunikationsschnittstelle bei Schmalz gesetzt. Welche Vorteile können Sie dem Anwender damit bieten?

Dunkmann: IO-Link ist bei Schmalz seit 2008 Kommunikationsstandard. Über diese Schnittstelle gelangen erfasste Zustandsdaten schnell bis in die Leitebene. Für den Anlagenbetreiber wird dadurch der Produktionsprozess transparenter. Diagnosen sind fix erstellt, Parametrierungen einfach vorgenommen. Treten Störungen und Fehler auf, hat der Anwender die Möglichkeit, punktgenau einzugreifen. Uns ist wichtig, dass wir dem Anwender je nach Funktion die relevanten Informationen über die passenden Kanäle zur Verfügung stellen. Ein Instandhalter benötigt andere Informationen als das Management. Dementsprechend nutzen wir verschiedene Kanäle wie IO-Link oder eben auch NFC.

Wie ist hier der aktuelle Stand (z.B. Portfolio/Marktreife) bzw. Akzeptanz auf dem Markt?

Dunkmann: Im Wesentlichen geht es darum, die immer komplexeren Prozesse transparenter und Produkte einfacher bedienbar zu machen. Deswegen sind durchgängig digitale Prozesse erforderlich - von der Konstruktion über die Inbetriebnahme und den Betrieb eines Greifsystems bis hin zu Serviceangeboten. Notwendig sind neben intelligenten Systemen auch kluge Kommunikationsschnittstellen. Wir bauen unser Portfolio an intelligenten Robotik- und Automationskomponenten kontinuierlich aus. Denn die steigende Komplexität wird durch solche Systeme erst beherrschbar. Dabei legen wir größten Wert darauf, dass der Umgang mit diesen Komponenten intuitiv ist. Unsere Produkte lassen sich einfach in die Produktionsumgebung integrieren und mit geringem Aufwand in Betrieb nehmen. Wir entwickeln solche Produkte in enger Abstimmung mit unseren Kunden - dementsprechend hoch ist die Akzeptanz.