Daten per NFC

Technik

Prozessdaten lassen sich über Near Field Communication direkt auf dem Smartphone oder Tablet auslesen, sodass Instandhalter schnell in die Produktion eingreifen können. Die Komponenten von Schmalz sind dazu in der Lage.

04. Februar 2016

Die Visualisierung relevanter Prozessdaten gewinnt in der Automatisierung an Bedeutung. Anwender benötigen zuverlässige Informationen über die Sicherheit ihrer Anlagen und der einzelnen Komponenten. So lassen sich Störungen schnell beheben und vorbeugende Wartungsmaßnahmen vornehmen.

Der Vakuum-Spezialist Schmalz treibt seit Jahren eine durchgängige Kommunikation von der Komponente direkt am Greifsystem bis zur Steuerung und in die Leitebene voran. Jetzt geht das Unternehmen den nächsten Schritt: Über Near Field Communication (NFC) lassen sich Daten von intelligenten Vakuum-Komponenten direkt aus dem Prozessor des Gerätes auslesen und auf mobilen Endgeräten zur Verfügung stellen. So kann der Anwender den Produktionsprozess effizienter gestalten.

»Unsere intelligenten Geräte – die sogenannten Smart Field Devices – sind in der Lage, wichtige Prozessdaten zur Verfügung zu stellen.

Funktionen wie Energy Monitoring, Condition Monitoring oder Predictive Maintenance, beispielsweise bei Vakuum-Erzeugern, haben sich am Markt etabliert und werden unter anderem erfolgreich in der Automobilindustrie eingesetzt«, so Walter Dunkmann, Leiter Geschäftsentwicklungsprozess Vakuum-Komponenten bei Schmalz.

Das Unternehmen stattet Geräte wie den Kompaktejektor SCPSi oder den Nadelgreifer SNGi-AE dazu mit IO-Link aus – die Voraussetzung dafür, dass die auf Feldebene erfassten Daten bis in die Steuerung auf Prozess-, Betriebsleitebene oder Unternehmensebene kommuniziert werden können. Die Zukunft rund um das Internet der Dinge und Industrie 4.0 hat also auch in der Automation längst begonnen. »Das Management oder der Inbetriebnehmer einer Anlage hat nun alle wichtigen Informationen zur Verfügung, um bei Bedarf schnell in den Prozess einzugreifen«, erklärt Dunkmann.

Vakuum-Komponenten wie der Vakuum- und Druckschalter VSi von Schmalz rücken in den Mittelpunkt des Greifprozesses:

Ganz vorne am Werkstück sammeln sie Daten, interpretieren sie und stellen sie im Netzwerk bereit. An Stelle der klassischen Automatisierungspyramide mit hierarchischer Kommunikation tritt eine Automatisierungscloud.

Neuer Datenkanal

Mit der Übertragung der Daten auf mobile Endgeräte eröffnet Schmalz nun einen weiteren Datenkanal: Jetzt ist nicht nur der Inbetriebnehmer oder das Management in der Lage, die Prozessdaten auszulesen. Auch der Instandhalter hat wichtige Daten direkt auf seinem Smartphone oder seinem Tablet zur Verfügung – nach wenigen Sekunden, ohne Kabel oder zusätzlichen Stromanschluss, nutzerfreundlich dargestellt und mit einem Gerät, dessen Gebrauch im privaten Umfeld schon seit Langem Standard ist. Schmalz nutzt zur Datenübertragung NFC.

»Ich vergleiche NFC in diesem Zusammenhang gerne mit einem Bus, der Daten von A nach B und wieder zurück bringt«, so Walter Dunkmann. Near Field Communication ist ein internationaler Standard für den Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Geräten über kurze Distanzen. Bekannteste Anwendung im Consumer-Bereich ist das Bezahlen mit dem Handy, das Apple derzeit vor allem in den USA forciert und das bald auch in Deutschland Einzug halten wird. Komponenten mit dieser Technologie enthalten einen Tag, auf dem die gesammelten Daten gespeichert sind.

Die Besonderheit bei Schmalz-Komponenten: NFC liest die Daten direkt aus dem Prozessor der Komponente aus. Hält der Anwender ein geeignetes Smartphone im Abstand von zwei Zentimetern an das Gerät, baut sich automatisch eine Verbindung auf. Eine Spule induziert Spannung in einen Prozessor, der seine Informationen über eine Antenne überträgt.

Der Datenaustausch erfolgt ohne zusätzliche Spannungsversorgung. Die dafür notwendige Energie kommt vom Smartphone. Die Gefahr der Fehlparametrierung eines benachbarten Gerätes besteht durch die kurzen Übertragungswege nicht. Der NFC-Tag im Handy verlinkt auf eine Webpage; eine separate App auf dem Endgerät ist zum Auslesen der Daten nicht notwendig. Zudem ist es über NFC möglich, Geräte via Smartphone oder Tablet zu parametrieren.

Der Anwender greift damit schnell und einfach auf werthaltige Daten wie Seriennummer, Prozesseinstellungen, Schaltpunkte oder die Bedienungsanleitung zu und erschließt sich so die industrielle Welt mit seinem mobilen Endgerät. »Weil die Daten nun auch für den Instandhalter sichtbar sind, lässt sich daraus gleich in mehrfacher Hinsicht Nutzen generieren«, verdeutlicht Walter Dunkmann.

Ein Beispiel: In einer Presse im Automobilwerk kommt es zum Stillstand, die Steuerung erhält kein Signal mehr. Der Instandhalter gerät wegen hoher Stillstandskosten unter Druck. Die Zustände der verbauten Vakuum-Schalter muss er zunächst visuell prüfen. Über mögliche Fehler, Ursache und Abhilfe informiert er sich in der Bedienungsanleitung. Arbeitet ein Schalter ohne Display, besteht nur die Möglichkeit, alle Schalter auf Spannung zu kontrollieren – mit enorm hohem Zeitaufwand.

Dank NFC kann der Instandhalter nun den Status jeder Komponente direkt prüfen. Liegt ein Fehler vor, erscheint im Display eine ausformulierte Meldung, beispielsweise »Spannungsversorgung zu gering«. Zusätzlich erhält der Mitarbeiter Informationen zum Fehler, zur Ursache und zur Abhilfe. Die Fehlersuche und -behebung werden also deutlich erleichtert – und das spart nicht nur Zeit, sondern auch Geld. Schließlich verursacht ein Anlagenstillstand schnell hohe Kosten.

Ein weiteres Szenario ist der Einbau neuer Vakuum-Schalter: Bislang musste der Inbetriebnehmer die Verpackungen öffnen und durch das Produktlabel identifizieren. Technische Spezifikationen und Arbeitsbereiche entnahm er der Bedienungsanleitung. Anschließend verbaute er die Schalter und stellte bei jedem Gerät die Schaltpunkte über die Bedientasten ein. Über NFC kann der Anwender die technischen Spezifikationen des neuen Schalters prüfen, den Schalter parametrieren und die Einstellungen in wenigen Sekunden auf weitere Schalter übertragen.

Mit Kunden abgestimmt

Schmalz sieht sich mit seinen NFC-fähigen Komponenten als Vorreiter am Markt. Bereits heute stellen der Vakuum- und Druckschalter VSi sowie das Compact Terminal SCTMi Daten auf dem Mobilgerät zur Verfügung.

Weitere Komponenten werden folgen. »Wir sind überzeugt, dass wir mit solchen Komponenten erneut eine Vorreiterrolle einnehmen werden, ähnlich wie 2008, als wir weltweit die ersten Vakuum-Erzeuger mit IO-Link-Schnittstelle auf den Markt gebracht haben«, so Walter Dunkmann. »Schließlich entwickeln wir solche Komponenten in enger Abstimmung mit unseren Kunden. Sie sagen uns, welche Anforderungen sie an moderne, vernetzte und zukunftsfähige Produktionsprozesse haben – und wir überlegen uns, wie wir diese Anforderungen mit unseren Produkten lösen.«

Erschienen in Ausgabe: 01/2016