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IoT-System liefert wertvolle Daten für Knetmaschinen

Prozesse optimieren
IoT-System liefert wertvolle Daten für Knetmaschinen

Diosna_IoT-System_für_Knetmaschinen
Bei Knetmaschinen lohnt es sich, auch kleinere Störungen im Auge zu behalten, da Abweichungen oft auf einen nicht optimalen Verarbeitungsprozess hinweisen Bild: Diosna
Jeder weiß, dass eine Maschine länger hält, wenn sie gut gepflegt wird. Dennoch vernachlässigen viele Anwender im hektischen Alltag oft diese Binsenweisheit. Die Digitalisierung schafft Abhilfe. So bietet Diosna nun für viele seiner Knetmaschinen eine IoT-Oberfläche, die nicht nur die Wartung im Griff hat, sondern deren Algorithmen auch dafür sorgen, dass der Prozess besser läuft.

Anwender von Knetmaschinen gelten als pragmatisch. Funktioniert eine Maschine nicht so, wie sie sollte, wird erst einmal weitergearbeitet. Hilft es irgendwann nicht mehr, den Fehler zu ignorieren, versuchen die Anwender, die ihre Maschinen gut kennen, den Fehler selbst zu beheben. Erst, wenn eine größere Komponente nicht mehr funktioniert und die Maschine länger still steht, wird der Kundendienst gerufen.

Dabei lohnt es sich, auch die vermeintlich kleinen Störungen im Auge zu behalten. Zum einen, um die Knetmaschinen vor größeren Schäden zu bewahren, zum anderen, weil Abweichungen im Kneter in vielen Fällen auf einen nicht optimalen Verarbeitungsprozess hinweisen.

Kneten im Industrie-4.0-Zeitalter

Diosna führt daher seine Knetmaschinen ins Industrie-4.0-Zeitalter, zunächst solche, die über eine SPS verfügen. Das IoT-System bietet sowohl ein Konzept für die Instandhaltung und das Condition Monitoring als auch Unterstützung bei der Überwachung der Produktqualität.

Wie funktioniert das System? Auf der Bedienoberfläche erhält der Anwender zunächst einmal klassische KPIs seiner Maschine, also zum Beispiel Informationen über die Verfügbarkeit der Maschine oder die Menge der produzierten Batches. Eine Ansicht widmet sich den Rezepten, hier lassen sich sichere Rezepte generieren und bereitstellen sowie Batches nachverfolgen. Im Übrigen kann die Oberfläche auch im Büro und nicht nur in der Produktion ausgelesen werden.

Ein Batchlog visualisiert die letzten 200 Chargen in der Produktion. Hier lassen sich auch Diagramme für ausgewählte Chargen als Excel-Datei exportieren. Eine Störungshistorie mit entsprechenden Lösungen rundet das Bild ab. Man kann aber auch tiefer in den Prozess hineinschauen. Weitere Ansichten zeigen die aktuellen Sensordaten und den Status der Maschine. Darauf kann man zum Beispiel in Echtzeit sehen, wie der Leistungsbereich während einer bestimmten Charge im Kneter aussieht und welche Temperatur und welcher Energieeintrag vorliegt. Damit erhält der Anwender wertvolle Hinweise, ob der Prozess optimal läuft oder nicht.

Für die Analyse werden die erfassten Daten verschlüsselt in die Cloud geladen, um dort weiter verarbeitet zu werden. Die Sicherheit ist gewährleistet: Jedes Edge-Gerät hat einen eindeutigen Zugangsschlüssel, der wiederum individuell widerrufen werden kann. Die Kommunikation ist ebenfalls SSL-verschlüsselt.

Jede einzelne Maschine kann mit Namen und weiteren Informationen versehen werden. Wichtig für die Datensicherheit: Es werden keine Produktrezepturen, sondern nur die reinen Maschinendaten übermittelt.

Informationen über den Prozess

Unter die Maintenance-Maßnahmen fallen beispielsweise Meldungen, dass das Öl ausgetauscht oder eine Baugruppe geschmiert werden muss. Damit hält die Maschine länger und bleibt nicht zu einem ungünstigen Zeitpunkt stehen. Außerdem können frühzeitig Serviceeinsätze oder die Beschaffung von Ersatzteilen angestoßen werden.

Beim Knetprozess variieren normalerweise weder die Rezeptur noch die Zutaten. Schwankungen werden meist von einer abweichenden Dosierung beim Mehl oder den Zusatzstoffen oder dem zugegebenen Wasser verursacht. Im Energieeintrag und an der Teigtemperatur lassen sich diese Veränderungen erkennen. Selbst Schwankungen in Qualität oder Quantität der Rohstoffe lassen sich so aufspüren. Wenn bei bestimmten Produkten ein Kneter immer wieder näher an die Belastungsgrenze fährt, kann dies zum Beispiel auf ungünstige Bedingungen hinweisen. Hier könnte zum Beispiel die Empfehlung lauten, dass die Menge reduziert wird. Spannend dabei ist, dass die Software aus den Daten lernt. Je häufiger sie genutzt wird, umso besser lassen sich Abweichungen erkennen.

Schnelle Umrüstung möglich

In Zukunft sollen die Störungsmeldungen mit weiteren Informationen angereichert und optimiert werden. Schließlich wird die Produktionsüberwachung immer wichtiger, denn aus den Maschinendaten lässt sich auch herauslesen, ob sich die Produktion noch im vorher festgelegten Regelband befindet. Zu Hilfe nimmt man dabei den Energieeintrag und die Temperatur am Ende des Knetprozesses. Und auch für die Produktionsplanung werden cloudbasierte Lösungen immer interessanter.

Das System wurde bereits von Kunden auf ihren Knetmaschinen ausgiebig getestet. Die Software kann gleichzeitig auf allen Knetern einer Linie aktualisiert werden. Die Nachrüstung ist auch für bestehende Maschinen kein Problem und in der Regel innerhalb eines Tages machbar.

Diosna Dierks & Söhne GmbH, Osnabrück


Autor: Thorsten Iborg

Software-Entwickler,

Diosna Dierks & Söhne



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