16/09/2020
Door Ad Spijkers
Het Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Chemnitz maakt bestaande machines geschikt voor Industrie 4.0 en ontwikkelde demonstratiemodellen voor retrofit.
Oude machines en systemen hoeven niet altijd vervangen te worden door nieuwe. Een 'retrofit' is bijvoorbeeld een bestaande machine die is verbeterd of aangepast aan de huidige eisen. In het huidige tijdperk van Industrie 4.0 en kunstmatige intelligentie is het belangrijk om gegevens uit bestaande systemen te verzamelen en te analyseren. Achteraf inbouwen kan daarbij helpen.
Het achteraf ombouwen van een bestaande machine vergt meestal aanzienlijke lagere investeringen dan de aanschaf van een nieuwe. De mechanica van een machine veroudert veel langzamer dan communicatie-, besturings- of automatiseringstechnologie. De levensduur van een machine kan fors worden verlengd door verouderde componenten te vervangen. De toevoeging van moderne sensoren en communicatiemogelijkheden verhoogt de productiviteit van een machine en vermindert de stilstandstijden. Bovendien dalen de productiekosten naarmate de energie-efficiëntie en de productkwaliteit toenemen.
Lintzagen en stoommachines
Om retrofitting beter bekend te maken in de industrie, heeft het Kompetenzzentrum in de experimentele en digitale fabriek van de TU Chemnitz verschillende demonstratoren ontwikkeld en tentoongesteld. Een daarvan is een lintzaag die achteraf is uitgerust met sensoren, een PLC en een single-board computer (Raspberry Pi). De nieuw toegevoegde schakelkast bevat een Siemens-besturing die de sensorsignalen verwerkt en doorstuurt naar de microcomputer waarop een servertoepassing draait. Deze verzorgt onder meer de visualisatie voor de bedieningstablet. Verschillende apparaten hebben via een webbrowser toegang tot gebruikersgerichte informatie.
Behalve de lintzaag werd ook een stoommachine gemoderniseerd. Deze aanpassing is gebaseerd op de conditiebewaking en toestandsafhankelijk onderhoud. De lagers van de stoommachine moeten elke tien minuten worden gesmeerd en veiligheid is daarbij essentieel. In de eerste stap werd een fotocel geïnstalleerd. Deze registreert het toerental van het vliegwiel en maakt het mogelijk conclusies te trekken over de bedrijfstijd wanneer het vliegwiel draait.
Na acht minuten bedrijf schakelt de besturing automatisch de verwarming van de stoommachine uit. In de daaropvolgende twee minuten koelt de ketel af en na tien minuten verschijnt er een bericht op het display om de gebruiker eraan te herinneren onderhoud te plegen. Bovendien toont het display de temperatuur en druk van de ketel - evenals huidige waarden en waarden in de tijd. De geregistreerde parameters maken het mogelijk conclusies te trekken over de verschillende bedrijfstoestanden waarin het systeem zich kan bevinden. Die worden met een signaallicht en op het display weergegeven en kunnen worden opgeroepen via het netwerk waarin de stoommachine is geïntegreerd.
Tot slot hebben de wetenschappers van het Kompetenzzentrum een rondbreimachine uit de collectie van het Chemnitz Industriemuseum 'gedigitaliseerd'. Dit in het kader van de tentoonstelling 'Machinenboom' die tot en met 31 december 2020 is te zien tijdens de openingstijden van het museum.
Foto: TU Chemnitz/Jacob Müller