Lieferketten verschicken Warenbestandsanfragen. Maschinen fordern autonom Ersatzteile an, während Fertigungssysteme Produktionslebenszyklen autonom verwalten. Dies sind aufgrund der Einführung von Industrie 4.0-Geschäftsmodellen jetzt verbreitete Szenarien. Heutzutage integrieren Komponentenhersteller die Industrie 4.0 durch eingebettete Systeme wie System on Module (SOM) Technologie in die tiefsten Ebenen der Fertigungsbereiche.
SOM-Technologie sowie das Industrial Internet of Things (IIoT), künstliche Intelligenz und die industrielle Cloud sind einige der Konzepte, die die Einführung von Industrie 4.0-Geschäftsmodellen vorantreiben. Die Rolle, die sie spielen, stellt sicher, dass Altgeräte Daten produzieren und Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA) Standards in allen Fabriken angepasst werden können. Mithilfe dieser neu entstehenden Technologien, ist Industrie 4.0 auf dem Weg, bis 2025 eine Branche mit einem Umsatz von 155 Milliarden Dollar zu werden.
In der industriellen Nische der Komponentenhersteller ist die Produktion von Metall- und Kunststoffkomponenten wie Schlauchbaugruppen, Sensoren usw. die Hauptaktivität der Hersteller. Der Produktionsprozess wird noch immer mit Altgeräten und Montagewerkzeugen wie Drehmaschinen und CNC-Maschinen durchführt und in manchen Fällen erfolgt die Montage manuell mit Handwerkzeugen. Es ist schwierig, Daten von diesen manuellen Herstellungs- und Montageprozessen zu erfassen, wenn die Automatisierung und Implementierung von Industrie 4.0-Geschäftsmodellen das Ziel ist. Hier kommen eingebettete Technologien wie SOM ins Spiel.
Dieser Artikel umfasst folgende Themen:
- Wie SOM-Technologie bei der Implementierung der Industrie 4.0 genutzt werden kann.
- Wie SOM-Technologie die Kostenschwelle für die Implementierung von Industrie 4.0 reduzieren kann.
- Die Vorteile von eingebetteten SOM-Technologien für Komponentenherstellerprodukte.
Die Implementierung von Industrie 4.0-Geschäftsmodellen mit SOM-Technologie
Bei SOMs handelt es sich um Kreisläufe auf Leitungsebene, die eine Systemfunktion in ein einzelnes Modul integrieren. Wenn sie in Geräte oder Maschinen integriert werden, werden die Maschinen mit den in das SOM implementierten Funktionen integriert. In den Fabriken von Komponentenhersteller, können SOM-Technologien in Geräte wie Flurförderzeuge und Montagewerkzeuge integriert werden.
Wenn das SOM eingebettet wurde, integriert die Maschine die spezifische, in das Modul programmierte Funktion. Bei dieser Funktion kann es sich um erhöhte Geschwindigkeit, Kommunikationseigenschaften, Datenakquise oder Timing-Fähigkeiten handeln. Das typischerweise in der Industrie 4.0 verwendete SOM besteht aus einem Mikrocontroller, Speicherblöcken, Kommunikationsprotokollen mit Industriestandard und Komponenten zur Energieverwaltung.
Das Einbetten von SOM-Technologielösungen in ein Gerät wie ein Flurförderzeug versetzt das Gerät in die Lage, Daten zu erfassen oder zu produzieren. Wenn z. B. das nanoSOM nS02 in einen Wagen, eine Palette oder ein Fahrzeug eingebettet wird, kann die Flurförderlösung für bestimmte Funktionen programmiert werden. Die Maschinen, in die das SOM eingebettet wurden, können also mit einem vernetzten Netzwerk von Geräten im Fertigungsbereich verbunden werden, das die Automatisierung fördert. Dieses Beispiel zeigt, wie SOM-Technologien verwendet werden können, um datengesteuerte Bestandsoptimierungsmodelle in Fertigungsbereichen von Komponentenherstellern zu implementieren.
In dieser Situation hat das Einbetten von SOM-Technologien in die Komponentenherstellungsmaschinen folgende Vorteile:
Automatisierung von Prozessen im Fertigungsbereich – Maschinen in einem vernetzten System oder Netzwerk können mit der zentralen Relationship-Management-Plattform kommunizieren. Dies bietet die Möglichkeit, die Maschinenleistung im Fertigungsbereich zu optimieren.
Maschinenüberwachung und -kontrolle – In diesem Szenario fungiert ein in Maschinen eingebettetes SOM als programmierbarer logischer Controller, der auf I/O-Ebene kommunizieren kann. In diesem Kontext kann die Maschine auf verschiedene Arten überwacht und gesteuert werden. Ein Beispiel ist die Wartung von Durchflussgeschwindigkeiten in Drehmaschinen. Letztendlich nimmt die Produktqualität zu und die Produktionsressourcen werden besser verwaltet.
Die Implementierung von SOM-Technologien in hergestellte Komponenten
Intelligente Produkte haben in letzter Zeit stark zugenommen. Z. B. wird davon ausgegangen, dass der Smart-Home-Markt bis 2024 einen Umsatz von 151 Milliarden Dollar erreicht. Der Smart-Home-Markt besteht aus Smart Lighting, HVAC-Systemen, Haushaltsgeräten und sogar Türklingeln. Viele dieser Produkte sind Teil der innovativen Lösungen, die von Komponentenherstellern produziert werden. Diese innovativen Schritte wurden durch die Integration von eingebetteten Geräten und SOM-Technologie in traditionelle Produkte ermöglicht.
Für Komponentenhersteller, die vorhaben Werkzeuge, Sensoren, Stellantriebe und andere elektrische Komponenten zu entwickeln, die in Fertigungsanlagen eingesetzt werden, bietet die Einführung der SOM-Technologie eine Möglichkeit, damit zu starten. Wenn dies erfolgreich ist, können diese Produkte in industrielle Cloud-Plattformen und Netzwerke in Smart-Anlagen integriert werden. Auch wenn es sich vielleicht nicht um vollständig skalierbare IIoT-Geräte handelt, können sie Datenakquisitionsaufgaben und Kommunikationsprotokolle problemlos handhaben. Damit wurde ein Weg für die Integration von Industrie 4.0-Geschäftsmodellen mit dem Kauf von Produkten, in die SOM eingebettet ist, geebnet.
Ein Beispiel hierfür ist die Integration eines SOMs in traditionelle Brennstoff- oder Flüssigkeitskontrollventile, die durch den Flüssigkeitsdruck gesteuert werden. Die Integration von eingebetteten SOM-Technologien in Kontrollventile sorgt für Smart-Ventile, die von Daten auf der zentralen industriellen Cloud-Plattform der Fabrik gesteuert werden. Dadurch wird die Kontrolle von Prozessen, die von Daten und nicht überschüssigem Flüssigkeitsdruck abhängen, effizienter. Komponentenhersteller können von den folgenden Vorteilen profitieren:
Herstellung von effizienteren Komponenten – Die Integration von SOM während der Herstellung in Komponenten bietet einen Weg für die Entwicklung von Produkten, die mit Daten arbeiten können. Diese Produkte sind in der Lage, Daten zu produzieren und zu erfassen. Außerdem können sie mit Fabriknetzwerken kommunizieren und bringen so die Industrie 4.0 in verschiedene Branchen.
Entwicklung von intelligenten Produkten ohne vollständige Überarbeitung – Komponentenhersteller können sich die SOM-Technologie zunutze machen, um Funktionen in Altprodukte zu integrieren, ohne das Produkt vollständig neu entwickeln zu müssen. Dadurch können Hersteller eingebettete Geräte kostengünstiger entwickeln und schneller auf den Markt bringen.
Erhöhung der Rechenleistung älterer Produkte – Komponentenhersteller können die Rechenleistung und die Kommunikationsfähigkeiten von Altprodukten mit der SOM-Technologie steigern. Wie beim letzten Vorteil wird die Kapazität erhöht, ohne dass Hersteller viel Kapital in die Hand nehmen oder komplett neue Designs entwickeln müssen.
Bereiten Sie sich auf die Zukunft vor
Industrie 4.0 ist die Zukunft der Komponentenherstellung und Industriebetrieben und bietet viele Vorteile. Industrie 4.0 bietet Komponentenherstellern die Möglichkeit, mit einem begrenzten Budget die Leistung der Mitarbeiter zu optimieren und intelligentere Produkte zu entwickeln. Dies ist durch die Integration von eingebetteten SOM-Technologien in Produkte und Herstellungsprozesse möglich. Außerdem ist die Möglichkeit für Komponentenhersteller, in zukünftige Märkte zu dringen und Marktanteile zu halten größer, wenn sie in der Lage sind, Produkte zu entwickeln, die mit der Industrie 4.0 kompatibel sind.
